概述：生殖健康受損是一個影響社會心理健康的世界性問題。盡管治療不孕不育的技術不斷發(fā)展，但全球不孕率仍在顯著上升。許多不孕不育癥目前使用各種先進的臨床方法進行治療，例如宮腔內(nèi)授精 (IUI)、體外受精 (IVF) 和胞漿內(nèi)注射 (ICSI)。

盡管如此，一些疾病的臨床管理，如功??能失調的子宮內(nèi)膜、卵巢早衰和卵巢生理老化仍然構成重大挑戰(zhàn)。基于干細胞的治療策略在治療許多不孕癥方面有著悠久的歷史，但倫理限制不允許廣泛利用成人間充質基質/干細胞 (MSC)。交通方便，胎盤來源或羊膜干細胞提供了具有多向潛力的非免疫原性和非致瘤性干細胞的寶貴替代來源。鑒于這些特征，在過去十年中，已經(jīng)研究了胎盤或羊膜干細胞治療目的以解決不孕癥。

本研究旨在總結人類羊膜上皮干細胞（hAECs）、羊膜間充質干細胞（hAMSCs）和羊水干細胞（hAFSCs）在生殖醫(yī)學領域的研究現(xiàn)狀和進展。本研究強調了這些細胞恢復或增強正常卵巢功能和妊娠結局的治療潛力。

介紹

在過去的幾年里，世界各地的生育率都出現(xiàn)了大幅下降。經(jīng)濟和生殖健康對生育率低下有顯著影響。許多病理狀況可能導致不成功的妊娠結局，例如卵巢早衰/功能不全 (POF/POI)、宮腔粘連 (IUA)、卵巢生理老化 (OPA) 和疾病相關的不孕癥。技術先進的臨床方法，如粘附松解術、宮腔內(nèi)授精 (IUI)、體外受精 (IVF)、生育力保存和胞漿內(nèi)注射 (ICSI)，在很大程度上幫助管理生育結果，然而，許多問題仍有待解決。

盡管有尖端療法可以恢復或增強不孕癥，但一些病理狀況，如子宮功能障礙、持續(xù)萎縮/薄的子宮內(nèi)膜內(nèi)膜，以及子宮內(nèi)膜組織再生能力的喪失，會降低這些治療的成功率。例如，由于子宮功能障礙或免疫排斥導致的連續(xù)胚胎植入失敗仍然是試管嬰兒治療失敗的主要原因。同樣，由于子宮內(nèi)膜基底層干細胞的丟失導致子宮內(nèi)膜組織再生過程低效，導致宮腔粘連（IUA）或子宮內(nèi)膜萎縮等病理狀況。基于干細胞的再生療法具有補充功能性缺陷細胞庫以解決此類病理狀況的強大能力。

由于具有分化成生殖細胞和卵母細胞樣細胞的能力，干細胞可能采用以下機制來修復卵巢功能；

• i) 通過補充健康細胞來治愈受損的生殖組織，
• ii) 恢復或增加次級和成熟卵泡的數(shù)量，
• iii) 通過分泌旁分泌因子改善微環(huán)境并改善卵巢功能，
• iv) 通過分泌抗炎因子進行免疫調節(jié)，以及
• v) 調節(jié)維持發(fā)情生殖周期和刺激排卵的激素水平，例如E2（雌二醇）、AMH（抗苗勒管激素）和FSH（促卵泡激素）。

盡管干細胞療法在生殖疾病管理方面取得了巨大成功，但倫理問題、異源性、低產(chǎn)量。相反，易于獲得的胎盤來源的羊膜干細胞 (ASC) 代表了一種可行的治療選擇，因為它們在其他疾病中的成功應用以及它們對種系細胞的分化能力。

從臍帶分離的間充質干細胞具有公認的治療用途，并且在文獻中被過度討論。目前正在探索治療不孕癥的其他新興人類ASC包括羊膜上皮干細胞 (hAEC)、羊膜間充質基質/干細胞 (hAMSC) 和羊水干細胞 (hAFSC)。然而，最近沒有報告總結這些干細胞在生殖障礙領域的進展。在這篇綜述中，我們重新審視了支持使用hAEC、hAMSC和hAFSC來解決各種病理生理不孕癥的研究，并簡要評論了這些研究的結果和局限性。圖1概述了 ASC提高生育結果的潛在作用機制。

人羊膜間充質基質/干細胞 (hAMSCs)

源自人羊膜 (hAM) 的無血管間充質基質的間充質基質/干細胞 (MSC) 提供了替代成人MSC的有益選擇。有限的離體增殖和復雜的樣本檢索限制了成人MSCs的廣泛利用。hAM是一種易于獲取的間充質干細胞 (hAMSC) 來源，它克服了這些限制。源自hAM的MSC與成人組織來源的MSC有許多相似之處，并且符合所有將其聲明為“間充質干細胞”的國際標準。

最近討論了hAMSCs的分化潛力, 盡管成人間充質干細胞在恢復卵巢功能方面的潛力已得到廣泛探索，但可用于AM衍生的間充質干細胞的數(shù)據(jù)非常有限。

表1列出了探索hAMSCs在自然或卵巢早衰（NOA或POA）或卵巢早衰/失效（POF/POI）小鼠模型中促進卵巢功能的作用的研究。

在這些研究中，hAMSCs展示了它們通過改善卵巢局部微環(huán)境、通過旁分泌作用維持子宮內(nèi)膜再生/或調節(jié)細胞因子。在hAMSCs移植后，在生理和分子水平上觀察到卵巢功能的顯著改善。卵巢功能和生育能力的提高歸因于卵巢形態(tài)的改善、卵泡數(shù)量的增加、動情周期的恢復以及激素水平的提高（例如，AMH）。由hAMSCs分泌的旁分泌因子，如EGF（表皮生長因子）和HGF（肝細胞生長因子）被證明可以恢復激素水平和卵泡數(shù)量，但是，作者沒有報告隨后的生育率、后代增加或改善在發(fā)情周期規(guī)律性。由于抑制細胞凋亡和誘導細胞增殖等分子事件的發(fā)生，觀察到總卵泡計數(shù)和激素水平的顯著改善。

人羊膜上皮細胞 (hAEC)

人羊膜上皮干細胞 (hAEC) 已被視為子宮內(nèi)膜再生或恢復卵巢功能的另一種可能來源。hAEC包含hAM基底膜上皮細胞層的主要部分。hAECs的干細胞標志物表達譜，即CD73、CD90和CD105陽性，而造血標志物CD34和CD45陰性）與MSCs非常相似。然而，細胞角蛋白 (CK)、E-鈣粘蛋白、CD49f和EpCAM等上皮特異性細胞表面標記物的存在可將hAEC與hAMSC區(qū)分開來。離體培養(yǎng)系統(tǒng)的更高穩(wěn)定性和hAEC的免疫抑制特性為許多臨床應用提供了廣闊的前景。最近的一些研究支持了在生殖生物學領域使用hAEC的可能治療意義（表1）。

王等進行了首批體內(nèi)研究之一，以研究hAEC在恢復化療小鼠卵巢功能中的作用?；熣T導的POF結果是由于原始卵泡的顆粒前細胞丟失導致排卵功能障礙。盡管hAEC在體外環(huán)境中不存在生殖細胞分化標志物，但 hAEC 在小鼠模型中成功滲入卵巢，分化為顆粒細胞，并恢復了卵泡生成。直到移植后61天，接受治療的小鼠每個卵巢的次級卵泡數(shù)量顯著增加。

到目前為止，只有兩項研究評估了hAECs治療IUA的療效（表1）。李等將hAEC移植到通過對子宮造成機械損傷而建立的小鼠IUA模型中。在hAECs處理的小鼠中觀察到臨床參數(shù)的顯著改善，例如妊娠結局增加、子宮內(nèi)膜增厚、子宮內(nèi)膜腺體增加和纖維化減少。在這項研究中，hAECs成功地植入了IAU大鼠模型中，并導致胚胎數(shù)量和妊娠率增加。

由于子宮內(nèi)膜損傷和隨后的膠原蛋白沉積，剖宮產(chǎn)術后可能會出現(xiàn)不孕癥或產(chǎn)科不孕癥并發(fā)癥。

在最近的一項研究中，hAEC被用于治療大鼠子宮瘢痕模型中的剖宮產(chǎn)瘢痕缺陷 (CSD) 病癥。hAEC移植30天和60天后，膠原沉積減少，血管密度（BVD）提高，子宮內(nèi)膜組織得到很大程度的恢復。作者還觀察到，分別與血管生成和膠原蛋白沉積相關的VEGFA和MMP8的表達在治療組中顯著增加。更重要的是，hAECs組的BVD顯著改善，這部分歸因于高度特異性血管內(nèi)皮標記物 von Willebrand 因子 (vWF) 的更高表達。胎兒植入瘢痕組織的子宮角hAECs明顯高于對照組，這表明hAEC移植可以幫助再生子宮內(nèi)膜組織，并可能證明是治療子宮瘢痕狀況的可行治療選擇。

人羊水干細胞

在妊娠的所有三個階段，羊水都富含不同類型的干細胞。源自人羊水 (hAFSC) 的干細胞具有成熟的干細胞表面標記?？梢酝ㄟ^在出生時收集羊水或通過羊膜穿刺術來分離AFSC。在足月妊娠或分娩時回收的 hAFSCs具有很高的治療重要性；然而，從妊娠中期提取的AFSC也顯示出可喜的結果。這些細胞表達生殖細胞標記物，例如DAZL（無精癥樣基因缺失），并表現(xiàn)出分化為生殖細胞譜系的能力。

雖然仍處于開發(fā)的早期階段，但基于hAFSC的體內(nèi)研究顯示出保護卵泡細胞和預防卵巢功能障礙的可喜結果（表1）。

在一項研究中，hAFSCs移植后，化學誘導的生殖細胞去除小鼠模型的卵巢成功恢復了卵泡生成過程。AMH表達水平的提高提供了卵泡生成改善的證據(jù)。在另一項研究中，hAFSCs通過在化療誘導的POF小鼠模型中預防卵巢卵泡閉鎖來修復卵泡。與未治療小鼠相比，hAFSCs治療小鼠的發(fā)情周期數(shù)顯著恢復。然而，作者建議，通過及時給予干細胞，即在化療之前或臨近化療時，可以提高治療效果。

在最近的一項研究中，探索了來自羊水的間充質干細胞 (hAFMSCs)，以研究它們拯救卵巢衰老細胞的潛力和機制。從胎齡為15-22周的婦女中收集羊水以分離MSC。注射細胞4周后，AMH和E2水平顯著恢復。此外，hAF-MSCs通過抵抗DNA損傷來幫助抵抗卵巢衰老。

挑戰(zhàn)和未來方向

鑒于胎盤膜的易用性和可用性，它被認為是分娩后的醫(yī)療廢物，出乎意料的是，沒有發(fā)表任何臨床研究來評估羊膜干細胞在恢復人類卵巢功能中的作用。與其他醫(yī)學領域類似，ASCs的固有特性保證了它們在子宮內(nèi)膜驅動、化療引起或與年齡相關的不孕癥的治療中取得成功。然而，根據(jù)迄今為止報道的研究，在臨床研究中轉化這些細胞之前仍然存在重大挑戰(zhàn)。例如解決ASCs在培養(yǎng)的生殖細胞中的成功分化，確定細胞給藥途徑和時間以提高有效性，使用精確的動物模型，以及解決長期生育益處。

結論

羊膜組織或液體來源的人羊膜細胞（ASCs：hAECs、hAMSCs、hAFSCs）表現(xiàn)出具有低免疫原性或腫瘤發(fā)生的干細胞特性，這使得它們在理論上優(yōu)于其他干細胞。

許多研究是使用化療治療卵巢早衰、與年齡相關的卵巢衰竭或其他相關不孕癥病理狀況的小鼠模型進行的。這些體內(nèi)研究報告了了解ASC恢復生育結果的作用機制的基本發(fā)現(xiàn)。這些研究表明，ASC移植可促進卵泡形成、子宮內(nèi)膜再生、腺體發(fā)育并恢復激素水平（例如，AMH 和E2）。這些生理改善是由于ASC的旁分泌、抗炎和免疫調節(jié)特性而實現(xiàn)的。

參考資料：Naeem, A., Gupta, N., Naeem, U. et al. Amniotic stem cells as a source of regenerative medicine to treat female infertility. Human Cell 36, 15–25 (2023). https://doi.org/10.1007/s13577-022-00795-1

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