劉貴悅, 楊金姬, 付 浩, 王 芳, 胡春秀

武裝警察部隊(duì)特色醫(yī)學(xué)中心 軍人生殖醫(yī)學(xué)科,天津 300162

早發(fā)性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency,POI)被定義為女性40歲前卵巢功能過(guò)早衰竭,診斷標(biāo)準(zhǔn)為少經(jīng)或閉經(jīng)至少4個(gè)月,2次(間隔>4周)卵泡刺激素水平升高>25 IU/L,發(fā)病率約為1%～3%[1]。POI的病因復(fù)雜,與環(huán)境免疫、遺傳、醫(yī)源性因素有關(guān),目前尚無(wú)明確有效的治療策略[2]。近年來(lái),隨著再生醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的研究關(guān)注于干細(xì)胞在POI治療中的應(yīng)用及效果[3]。干細(xì)胞具有自我更新和再生功能,且具有創(chuàng)造再生微環(huán)境的能力,可能成為POI的新療法[4]。一項(xiàng)非隨機(jī)Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,卵巢內(nèi)移植干細(xì)胞治療POI是有效、可行的[5]。間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有較強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)特性的多能成體干細(xì)胞,可抑制B細(xì)胞增殖,降低肥大細(xì)胞脫顆粒,抑制單核細(xì)胞成熟,且具有多向分化和自我修復(fù)潛能,并可通過(guò)旁分泌發(fā)揮抗氧化、抗炎癥及抗凋亡等作用[6]。近年來(lái),間充質(zhì)干細(xì)胞在卵巢功能修復(fù)中的研究也越來(lái)越多,已有研究顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)卵巢功能具有良好的改善作用,可恢復(fù)性激素的正常分泌,增加卵泡數(shù)量[7]。間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源廣泛,包括臍帶、經(jīng)血、骨髓、卵巢、羊膜、腹膜、胎盤(pán)、脂肪等,人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)由于無(wú)倫理學(xué)爭(zhēng)議、來(lái)源廣,而在再生醫(yī)學(xué)中被廣泛應(yīng)用[8]。本研究旨在探討hUC-MSCs對(duì)小鼠POI治療效果的影響?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 利用計(jì)算機(jī)檢索主要的醫(yī)學(xué)相關(guān)中英文數(shù)據(jù)庫(kù)Embase、Clinical Trials、萬(wàn)方、the Cochrane Library、中國(guó)知網(wǎng)、Pubmed等。檢索時(shí)間范圍從建庫(kù)至2023年6月。中文檢索詞和英文檢索詞包括人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞、干細(xì)胞、早發(fā)性卵巢功能不全、卵巢早衰、原發(fā)性卵巢功能不全、過(guò)早閉經(jīng)、premature ovarian insufficiency、primary ovarian insufficiency、POI、premature menopause、premature ovarian failure、poor ovarian response ovarian dysfunction、stem cell、human umbilical cord mesenchymal stem cells、hUC-MSCs。另外,通過(guò)人工檢索納入研究中的參考文獻(xiàn),以進(jìn)一步確定其他符合條件的實(shí)驗(yàn)研究。

1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究類(lèi)型。在國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表的隨機(jī)動(dòng)物研究實(shí)驗(yàn)。(2)研究對(duì)象。雌性小鼠POI動(dòng)物模型。(3)干預(yù)措施。實(shí)驗(yàn)組小鼠POI動(dòng)物模型接受hUC-MSCs治療,對(duì)照組不接受治療或接受生理鹽水、PBS治療。(4)結(jié)局指標(biāo)。包括血清黃體生成素、抗苗勒管激素、雌激素、卵泡刺激素等激素水平,原始卵泡、初級(jí)卵泡、次級(jí)卵泡、閉鎖卵泡等各級(jí)卵泡計(jì)數(shù)情況,小鼠體質(zhì)量,卵巢質(zhì)量,發(fā)情周期,產(chǎn)仔數(shù)等。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)重復(fù)研究的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。(2)無(wú)法獲取原始數(shù)據(jù)或結(jié)局指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)不完整的研究。(3)hUC-MSCs聯(lián)合其他方法進(jìn)行治療或非hUC-MSCs治療。(4)勘誤或評(píng)論、會(huì)議摘要、薈萃分析、病例報(bào)道、信函、綜述等。(5)非小鼠POI動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)研究。(6)實(shí)驗(yàn)研究以非中文或英文發(fā)表。

1.3 文獻(xiàn)篩查及方法質(zhì)量學(xué) 兩名研究者分別根據(jù)上述檢索詞對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行獨(dú)立檢索,閱讀檢索相關(guān)的文獻(xiàn),同時(shí)根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行文獻(xiàn)篩選及評(píng)估,最終納入文獻(xiàn)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別由兩名研究者獨(dú)立提取,當(dāng)意見(jiàn)存在分歧時(shí)則進(jìn)一步通過(guò)討論進(jìn)行解決。提取的相關(guān)研究數(shù)據(jù)主要包括國(guó)家、出版時(shí)間、作者姓名、動(dòng)物種類(lèi)、實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組小鼠數(shù)量、小鼠周齡、小鼠建模誘導(dǎo)方法、干預(yù)措施等。

1.4 文獻(xiàn)治療評(píng)估 兩名研究者分別獨(dú)立使用SYRCLE的偏倚風(fēng)險(xiǎn)工具以評(píng)估動(dòng)物研究的偏倚風(fēng)險(xiǎn)。SYRCLE的偏倚風(fēng)險(xiǎn)工具包括10個(gè)方面[分配隱藏、基線特征、盲法(動(dòng)物飼養(yǎng)者與研究者)、隨機(jī)序列生成、盲法(結(jié)果評(píng)價(jià)者)、動(dòng)物安置隨機(jī)化、隨機(jī)化結(jié)果評(píng)估、選擇性結(jié)果報(bào)告、不完整數(shù)據(jù)報(bào)告、其他偏倚來(lái)源],評(píng)估結(jié)果的高、低及不確定風(fēng)險(xiǎn)分別以“否”“是”“不確定”表示。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用Cochrane協(xié)作網(wǎng)提供的Review Manager 5.4軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。連續(xù)資料用95%可信區(qū)間的加權(quán)均差或標(biāo)準(zhǔn)均差表示,二分類(lèi)資料用95%可信區(qū)間的風(fēng)險(xiǎn)差或風(fēng)險(xiǎn)比表示。采用Q統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)評(píng)價(jià)不同研究的異質(zhì)性:I2≤50%為具有均勻性,I2>50%為非均勻性;當(dāng)I2≤50%時(shí)采用固定效應(yīng)模型,當(dāng)I2>50%時(shí)采用隨機(jī)效應(yīng)模型。當(dāng)有10項(xiàng)以上的研究具有相同的結(jié)局參數(shù)時(shí),構(gòu)建漏斗圖來(lái)評(píng)估發(fā)表偏倚。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選流程及結(jié)果 符合文獻(xiàn)9篇[9-17]。篩選流程見(jiàn)圖1。

圖1 篩選流程

2.2 研究基本特征及質(zhì)量評(píng)估 文獻(xiàn)發(fā)表年份為2019-2023年;研究共納入236只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組118只,對(duì)照組118只。9項(xiàng)研究通過(guò)不同的方法進(jìn)行POI造模,基本特征見(jiàn)表1,偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 研究基本特征

表2 偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 Meta分析結(jié)果

2.3.1 血清雌激素水平 9篇文獻(xiàn)納入236只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組118只,對(duì)照組118只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=1 406.75,I2=99%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=22.05(95%可信區(qū)間7.37～36.74),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可提高血清雌激素水平。見(jiàn)圖2。

圖2 血清雌激素水平Meta分析

2.3.2 血清卵泡刺激素水平 9篇文獻(xiàn)納入236只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組118只,對(duì)照組118只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=894.05,I2=99%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=-2.77(95%可信區(qū)間-4.45～-1.10),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可降低血清卵泡刺激素水平。見(jiàn)圖3。

圖3 血清卵泡刺激素水平Meta分析

2.3.3 血清抗苗勒管激素水平 4篇文獻(xiàn)納入82只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組41只,對(duì)照組41只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=79.65,I2=96%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=166.12(95%可信區(qū)間48.29～283.95),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可提高血清抗苗勒管激素水平。見(jiàn)圖4。

圖4 血清抗苗勒管激素水平Meta分析

2.3.4 血清黃體生成素水平 2篇文獻(xiàn)納入40只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組20只,對(duì)照組20只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=6.93,I2=86%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=0.16(95%可信區(qū)間-1.99～2.31),P=0.88。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組對(duì)血清黃體生成素水平無(wú)明顯改善作用。見(jiàn)圖5。

圖5 血清黃體生成素水平Meta分析

2.3.5 治療后原始卵泡數(shù)量 6篇文獻(xiàn)納入194只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組97只,對(duì)照組97只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=4 086.39,I2=100%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=9.82(95%可信區(qū)間-4.21～23.85),P=0.17。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組對(duì)原始卵泡數(shù)量無(wú)明顯改善作用。見(jiàn)圖6。

圖6 治療后原始卵泡數(shù)量Meta分析

2.3.6 治療后初級(jí)卵泡數(shù)量 5篇文獻(xiàn)納入126只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組63只,對(duì)照組63只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=380.99,I2=99%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=11.02(95%可信區(qū)間10.56～11.47),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可增加初級(jí)卵泡數(shù)量。見(jiàn)圖7。

圖7 治療后初級(jí)卵泡數(shù)量Meta分析

2.3.7 治療后次級(jí)卵泡數(shù)量 5篇文獻(xiàn)納入126只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組63只,對(duì)照組63只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=194.32,I2=98%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=7.49(95%可信區(qū)間1.90～13.08),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可增加次級(jí)卵泡數(shù)量。見(jiàn)圖8。

圖8 治療后次級(jí)卵泡數(shù)量Meta分析

2.3.8 治療后閉鎖卵泡數(shù)量 5篇文獻(xiàn)納入144只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組72只,對(duì)照組72只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=143.13,I2=97%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=-7.67(95%可信區(qū)間-13.94～-1.41),P=0.02。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可減少閉鎖卵泡數(shù)量。見(jiàn)圖9。

圖9 治療后閉鎖卵泡數(shù)量Meta分析

2.3.9 治療后小鼠體質(zhì)量 3篇文獻(xiàn)納入86只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組43只,對(duì)照組43只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=41.77,I2=95%,P<0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=3.92(95%可信區(qū)間0.51～7.34),P=0.02。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可增加治療后小鼠體質(zhì)量。見(jiàn)圖10。

圖10 治療后小鼠體質(zhì)量Meta分析

2.3.10 治療后卵巢質(zhì)量 2篇文獻(xiàn)納入70只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組35只,對(duì)照組35只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明不存在異質(zhì)性(χ2=0.53,I2=0%,P=0.47),采用固定效應(yīng)模型得出,均差=1.06(95%可信區(qū)間0.88～1.23),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可增加治療后卵巢質(zhì)量。見(jiàn)圖11。

圖11 治療后卵巢質(zhì)量Meta分析

2.3.11 治療后小鼠發(fā)情周期 2篇文獻(xiàn)納入48只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組24只,對(duì)照組24只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明存在異質(zhì)性(χ2=4.41,I2=55%,P=0.11),采用隨機(jī)效應(yīng)模型得出,均差=-1.41(95%可信區(qū)間-1.97～-0.85),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可縮短小鼠發(fā)情周期。見(jiàn)圖12。

圖12 治療后小鼠發(fā)情周期Meta分析

2.3.12 治療后小鼠每窩產(chǎn)仔數(shù) 2篇文獻(xiàn)納入30只小鼠,其中,實(shí)驗(yàn)組15只,對(duì)照組15只。異質(zhì)性分析結(jié)果表明不存在異質(zhì)性(χ2=0.01,I2=0%,P=0.92),采用固定效應(yīng)模型得出,均差=6.18(95%可信區(qū)間5.24～7.12),P<0.01。即與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組可增加小鼠每窩產(chǎn)仔數(shù)。見(jiàn)圖13。

圖13 治療后小鼠每窩產(chǎn)仔數(shù)Meta分析

3 討論

POI也稱(chēng)為卵巢早衰,已成為女性不孕的重要原因,近年來(lái)的發(fā)病率呈不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)[18]。激素替代療法可以緩解雌激素缺乏相關(guān)癥狀,但無(wú)法逆轉(zhuǎn)卵巢功能[19]。現(xiàn)有的治療POI的方法臨床效果均不理想并可能導(dǎo)致不良反應(yīng),因此,有必要尋求更好的治療方法。干細(xì)胞具有自我更新和多向分化的特點(diǎn),具有恢復(fù)POI患者卵巢功能的潛力,而干細(xì)胞治療卵巢的研究主要集中于間充質(zhì)干細(xì)胞[4]。有研究表明,與其他種類(lèi)干細(xì)胞相比,hUC-MSCs獨(dú)特的低免疫原性和強(qiáng)大的分泌功能使其有著更大的臨床應(yīng)用前景[20]。但干細(xì)胞在POI中的臨床應(yīng)用尚不廣泛,尚無(wú)公認(rèn)的最佳治療劑量,缺少高質(zhì)量的臨床對(duì)照研究。本薈萃分析從動(dòng)物研究方面評(píng)估了hUC-MSCs對(duì)POI的影響,以期為POI的治療策略選擇提供更多的參考。結(jié)果顯示,干細(xì)胞治療對(duì)POI小鼠模型有效,在POI小鼠模型中,干細(xì)胞可以改善激素水平、卵泡計(jì)數(shù)、發(fā)情周期及妊娠結(jié)局。其機(jī)制包括歸巢效應(yīng)、抑制顆粒細(xì)胞凋亡、自分泌和旁分泌作用等。歸巢效應(yīng)是指干細(xì)胞在靶組織的脈管系統(tǒng)里被捕獲,隨后跨越血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移至靶組織。在多種疾病的干細(xì)胞臨床應(yīng)用過(guò)程中均可見(jiàn)牢固的粘附、爬行、擴(kuò)散及跨內(nèi)皮細(xì)胞遷移的歸巢過(guò)程,且其受趨化因子調(diào)控[21-22]。Liu等[21]發(fā)現(xiàn),SDF-1/CXCR4軸可以促進(jìn)干細(xì)胞遷移,提高細(xì)胞生長(zhǎng)因子和血管內(nèi)胚層生長(zhǎng)因子的分泌。Cheng等[22]在小鼠心肌缺血模型中發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)應(yīng)用間充質(zhì)干細(xì)胞比較,上調(diào)CXCR4可增加間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)缺血心肌的歸巢,改善心肌功能。顆粒細(xì)胞是評(píng)價(jià)卵巢功能的重要指標(biāo)。Liu等[23]在人經(jīng)血干細(xì)胞移植后發(fā)現(xiàn),小鼠卵巢組織中mRNA表達(dá)與人卵巢組織相似,表明人經(jīng)血干細(xì)胞在小鼠體內(nèi)分化為卵巢顆粒樣細(xì)胞。干細(xì)胞的自分泌和旁分泌介質(zhì)被認(rèn)為是治療POI的關(guān)鍵。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子可促進(jìn)卵巢血管生成,為損傷組織提供營(yíng)養(yǎng),血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-1和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-2在抑制顆粒細(xì)胞凋亡和促進(jìn)卵泡發(fā)育中發(fā)揮重要作用[24]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),hUC-MSCs可以通過(guò)旁分泌途徑改變卵巢微環(huán)境,提高血清雌激素水平,降低血清卵泡刺激素水平[25]。Yin等[26]發(fā)現(xiàn),hUC-MSCs分泌的血紅素加氧酶-1在修復(fù)卵巢中發(fā)揮關(guān)鍵作用,其主要機(jī)制是激活JNK/Bcl-2信號(hào)通路,上調(diào)CD8+CD28- T細(xì)胞的循環(huán)。此外,干細(xì)胞還可以上調(diào)抗炎因子的表達(dá),下調(diào)促炎因子的表達(dá),從而減輕卵巢內(nèi)的炎癥反應(yīng)[27]。

本研究存在一些局限性:部分參數(shù)的樣本量較低,可能影響結(jié)果的可靠性;異質(zhì)性來(lái)源尚不清楚,可能與不同的POI建模方法、不同的血清收集時(shí)間有關(guān);移植物排斥反應(yīng)是一個(gè)重要的指標(biāo),但在所有納入的研究中均未提及。

綜上所述,干細(xì)胞治療POI小鼠模型有效,其是一種潛在的恢復(fù)POI患者生育能力的治療策略,但在臨床應(yīng)用前還需要進(jìn)一步開(kāi)展高質(zhì)量的臨床和基礎(chǔ)研究來(lái)評(píng)價(jià)干細(xì)胞治療POI的安全性、可行性及有效性。