人羊水干细胞外泌体预防及逆转化疗所致卵巢损伤的研究

Ovarian cancer shows increasingly prominent younger trend. Postoperative adjuvant chemotherapy drugs often have strong side effect, causing serious injury to ovarian function of young patients who take fertility preserving surgery. Studies show that exosome can repair injury tissues by communicating between stem cells and tissue cells. As the important signaling pathway of adjusting the growing process of ovarian follicle, from its static state to start, PI3K/PTEN/Akt pathway has a close relationship with premature ovarian failure (POF). Besides, the apoptosis of growing follicles can indirectly affect the initiation of primordial follicles. Our research focus on human amniotic fluid stem cells (hAFSc), and establish chemical-damaged rat ovarian granulosa cell model in vitro and chemical-injuryed rat ovary animal model in vivo, to explore the feasibility and mechanism of using hAFSc to protect primordial follicles, maintain follicular development and inhibit follicular atresia by secreting exosomes to adjust pI3K/PTEN/Akt signaling pathway and apoptosis related pathway, thus protecting or repairing the ovarian structure, improving ovarian function and enhancing fertility. Our research will establish the theoretical basis to the prevention and treatments on POF caused by chemotherapy drugs, and provide new ideas and strategies to clinical protection of ovarian function.

卵巢癌发病的年轻化趋势日益突出，术后化学治疗常严重损伤患者的卵巢功能，使接受保留生育功能手术的年轻患者仍无法拥有生育能力。目前的研究证实，外泌体能够在干细胞与组织细胞间进行交流而发挥修复受损组织的重要作用。PI3K/PTEN/Akt作为调节卵泡静止与激活的重要信号通路，与卵巢早衰（POF）的发生发展密切相关，而生长卵泡的凋亡也可间接影响原始卵泡的启动。本研究将以人羊水干细胞（hAFSc）为研究对象，体外构建大鼠卵巢颗粒细胞化学损伤模型，体内构建大鼠卵巢化学损伤模型，研究hAFSc通过外泌体途径调节PI3K/PTEN/Akt信号通路和凋亡相关信号通路，从而在不同阶段保护原始卵泡、维持卵泡发育、抑制卵泡闭锁，进而实现预防性保护或治疗性修复卵巢结构、改善化疗损伤卵巢功能、提高生育能力等作用的可行性及作用机制，为化疗损伤所致POF的预防和治疗提供理论基础，为临床上保护卵巢功能提供全新的思路和策略。

随着女性恶性肿瘤患者日趋年轻化，化疗导致的卵巢功能不全和不孕已成为迫切需要解决的问题。干细胞治疗是目前最有前景的卵巢保护措施，近年来，越来越多的研究发现干细胞的组织损伤修复作用是由其分泌的外泌体来发挥作用的。本项目主要研究人羊水间充质干细胞（hAFSc）及其分泌的外泌体（hAFSc-EXO）对顺铂所致大鼠卵巢损伤的保护作用及其可能机制。通过该项目的研究，项目组已熟练掌握了分体提取获得hAFSc、hAFSc-EXO以及大鼠卵巢颗粒细胞原代培养等技术方法；成功建立了顺铂诱导的卵巢损伤体内和体外模型；证实了hAFS在顺铂所致卵巢损伤的大鼠体内具有预防和逆转卵巢功能的作用，其保护作用可能是通过抑制 PI3K/PTEN/Akt 信号通路而实现的；发现了hAFSc及hAFSc-EXO能够能够减轻顺铂诱导的大鼠卵巢颗粒细胞（GCs）凋亡，降低顺铂对 GCs 增殖和FSHR蛋白表达的抑制。结合所得研究结果说明从孕中期获得的hAFSc对顺铂所致的卵巢损伤具有保护作用，这一作用可能是由其分泌的hAFSc-EXO介导，通过抑制大鼠GCs中PI3K/PTEN/Akt信号通路的表达而实现的。本项中的干细胞来源于羊水，易获取的同时不易引起伦理问题，可以作为一种新的干细胞来源。同时，干细胞来源外泌体具有易保存、没有免疫原性、可以进行异体移植而不存在排斥反应等优势。因此，本研究结果不仅揭示了人羊水干细胞在卵巢组织损伤修复中的作用机制，也为实现卵巢功能保护的“无细胞”治疗奠定了基础。