多囊卵巢综合征（Polycysticovary syndrome，PCOS）是育龄妇女最常见的内分泌代谢紊乱疾病，在育龄妇女中发病率约为6％至10％之间。PCOS的临床表现具有多样性和异质性的特点，主要临床特征是慢性不排卵、月经稀发或闭经、卵巢超声检查下有多个囊性卵泡、高雄激素血症、不孕。除了生殖异常，PCOS患者经常观察到肥胖，伴有代偿性高胰岛素血症的胰岛素抵抗，血脂异常，2型糖尿病和心血管疾病风险增加的特性。随着脂肪间充质干细胞（Adipose-derived mesenchymal stem cells，AMSCs）的发现，其在再生医学的研究也越来越多。AMSCs可以分泌多种与代谢和免疫相关的细胞因子，参与机体代谢调节。同时，AMSCs在提高雌性动物生殖中的应用越来越多，AMSCs可以提高卵母细胞质量、促进颗粒细胞增殖，在恢复卵巢功能中发挥着重要作用。AMSCs分泌的外泌体（AMSC-EXOs）也在多种组织器官的修复中发挥有效作用。然而，目前关于AMSCs和AMSC-EXOs在PCOS中的作用尚无报道。
2022年8月14日，吉林大学周虚教授、李纯锦教授团队在国际权威杂志Biomaterials上发表题为“Adipose mesenchymal stem cell-derived exosomal microRNAs ameliorate polycystic ovary syndrome by protecting against metabolic disturbances”的研究论文（2022, 14:121739），阐述了脂肪间充质干细胞外泌体通过防止代谢紊乱改善多囊卵巢综合征的机制。
该研究首先用脱氢表雄酮（DHEA）诱导PCOS模型大鼠，使用AMSCs和AMSC-EXOs治疗改善了大部分PCOS症状。进一步研究发现，AMSC-EXOs主要富集在大鼠肝脏组织中，进行肝脏RNAseq和AMSC-EXOs的miRNA丰度测序，通过基因联合分析找到miR-21-5p靶向Btg2基因。为了验证miR-21-5p和Btg2基因之间的关系，使用大鼠肝细胞进行分子机制研究。结果发现，AMSC-EXOs通过携带miR-21-5p靶向Btg2基因促进了肝细胞对葡萄糖的摄取能力，并且在这过程中激活了p-IRS1和p-AKT通路。为了证明是AMSC-EXOs通过携带miR-21-5p改善PCOS大鼠代谢进而改善PCOS相关病症，该研究将AMSC-EXOs中miR-21-5p屏蔽掉，结果发现其不能改善PCOS大鼠症状，并且不会激活肝脏组织p-IRS1和p-AKT通路以及不会促进肝细胞对葡萄糖的摄取能力。研究结果为干细胞用于临床治疗PCOS提供了新思路，也为研究动物卵泡囊肿的防治奠定了理论基础。
图1 AMSC-EXOs 在体外增强肝细胞对葡萄糖摄取和胰岛素信号通路的激活
研究示意图参考文献：Adipose mesenchymal stem cell–derived exosomal microRNAs ameliorate polycystic ovary syndrome by protecting against metabolic disturbances. Biomaterials. 2022, 14, 121739. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2022.121739.
外泌体资讯网 Biomaterials | 吉林大学周虚、李纯锦团队：脂肪间充质干细胞外泌体通过防止代谢紊乱改善多囊卵巢综合征
