不孕症影响全球大量人群，仍是卵巢功能受损患者面临的重大临床挑战。去细胞化卵巢组织目前正被研究作为一种极具前景的平台，可提供仿生微环境以支持卵泡发育并推进人工卵巢技术的发展。本系统综述批判性评价了去细胞化卵巢支架在支持卵巢细胞、卵泡及干细胞发育方面的有效性。研究遵循PRISMA指南，全面检索了将去细胞化卵巢组织用作生物支架的体外（in vitro）与体内（in vivo）研究。研究结果表明，此类支架可支持细胞黏附、迁移、分化及存活等关键生物学过程，此外还可观察到卵泡样结构的形成，以及颗粒细胞、膜细胞、卵母细胞及干细胞相关标志物的表达。体内研究进一步证实了其可恢复激素功能并形成有序的卵泡结构。总体而言，去细胞化卵巢支架是一种具有生物活性的平台，有望部分重现天然卵巢微环境，并调控卵泡组织、卵巢细胞功能及干细胞应答。
引言不孕症影响全球约10%–15%的育龄夫妇，对应约4800万对夫妇，其中早发性卵巢功能不全（POI）影响1%的40岁以下女性，是女性不孕与内分泌功能紊乱的主要原因。除生理层面外，不孕症还带来显著的心理、社会与经济负担，降低患者生活质量。尽管辅助生殖技术不断进步，现有生育力保存策略仍十分有限，尤其对于青春期前患者及接受性腺毒性治疗的人群，卵巢组织移植后恶性肿瘤细胞回输的风险仍是关键顾虑。在此背景下，生物工程化卵巢平台的开发成为极具前景的替代方案，旨在恢复内分泌功能并实现卵泡的安全可控发育，改善患者的生殖结局与整体生活质量。
为应对上述挑战，支持卵泡在受控条件下生长的ex vivo模型受到越来越多的关注，被认为是利用卵巢卵泡储备的核心策略。在人类中，人工卵巢构建物作为新兴的生育力保存方法，尤其受到年轻癌症患者与卵巢功能不全人群的关注。通过重建仿生微环境，此类系统可支持in vitro卵泡生长与卵母细胞成熟，从而在移植工程化构建物以恢复生育力的同时，降低卵巢组织移植相关的恶性细胞回输风险，同时也为卵泡发生机制研究提供了重要的实验平台。类似地，此类模型也在动物系统中被探索，作为农业与生物医学领域的潜在工具。
尽管针对不同动物模型的卵泡发育模拟平台已取得进展，有效调控in vitro卵泡发生仍是一项重大挑战。现有有限的研究结果凸显了在in vitro条件下重现in vivo卵泡环境的固有复杂性，也表明需要多学科交叉的方法推动该领域的进一步发展。近期研究表明，卵泡发育的调控机制不仅限于卵泡单元本身，还包括与周围细胞外基质（ECM）及间质环境的复杂互作，以及自噬、凋亡、细胞内信号通路等精密调控的细胞过程，这些过程对维持卵泡稳态、调控颗粒细胞功能、控制原始卵泡池的激活与保存至关重要。因此，尽管最常用的二维培养模型已在生殖生物学研究中提供了重要见解，但其静态且过度简化的特性限制了其重现卵巢微环境动态复杂特征的能力，这也推动了更具动态性、生理相关性的in vitro卵泡生长平台的研发。
为模拟复杂的in vivo微环境，三维（3D）人工卵巢被提出用于包封并维持卵泡的球形结构，这是维持细胞发育的关键特征。为实现这一目标，寻找支持卵泡发育的理想支架及不同类型的3D基质成为研究热点，包括纤维蛋白、海藻酸盐基质、3D打印交联明胶纤维及聚乙二醇等生物材料均可作为卵泡发育的结构支撑。然而，尽管聚合物科学取得了显著技术进步，大多数人工支架仍无法满足兼具细胞指导与细胞响应功能的生物活性支撑要求，因此在需要高度动态微环境以支持正常卵泡发育的大型哺乳动物中应用受限。针对这一局限，卵巢组织生物工程正在开拓女性in vitro生殖研究的新前沿，推动更接近卵巢复杂结构与功能的精细3D模型的开发。
在此背景下，源自去细胞化组织的细胞外基质（ECM）平台成为卵巢研究中极具前景的方向。去除细胞成分后，去细胞化ECM（dECM）主要由水不溶性结构蛋白（如胶原蛋白、层粘连蛋白、弹性蛋白）组成，同时保留了内源性生物活性分子（包括生长因子）的可观水平。此外，去细胞化过程可去除免疫原性成分，从而允许将in vitro接种的卵巢卵泡与细胞通过异种移植至小鼠等动物模型进行in vivo评估。另有研究表明，dECM支架可引导干细胞向卵巢谱系分化。因此，dECM支架构成了嵌入生物分子信号的结构支撑网络，可精细调控细胞行为。尽管该策略的关注度不断提升，去细胞化组织作为卵泡与卵巢细胞发育支架的应用仍处于早期阶段，但现有证据提示，去细胞化卵巢支架可提供仿生环境，指导接种于支架上的卵泡、卵巢细胞及干细胞的组织与功能发育。
本系统综述旨在汇总dECM来源卵巢支架在支持接种卵泡、卵巢细胞或干细胞存活方面的最新研究结果，为未来开发具有生理相关性的人工卵巢模型提供指导。
方法学
信息来源与检索策略本系统综述遵循PRISMA（系统综述和荟萃分析优先报告条目）指南以确保方法学的严谨性、清晰度与可重复性。研究的核心问题为：“去细胞化卵巢组织来源的支架能否提供仿生微环境，支持卵巢卵泡、卵巢细胞及干细胞的存活与发育，从而为功能性人工卵巢的设计提供支持？”所有分析数据均来自已发表的国际同行评审期刊研究。2025年3月22日，研究人员在MEDLINE（PubMed）、EMBASE及Web of Science电子医学数据库进行了系统检索，检索策略结合布尔运算符覆盖以下概念：“decellularized ovary”“decellularized ovarian tissue”“ovarian decellularization”“ovarian recellularization”“ovarian tissue decellularization”“decellularized ovarian scaffold”“ovarian scaffold”“ovarian decellularized bioscaffold”“ovarian tissue scaffold”“ovarian bioscaffold”，并结合各数据库的医学主题词（MeSH、Emtree）及相关同义词扩大检索范围，无时间限制。此外，研究人员还对纳入研究的参考文献列表进行了手工筛选，以识别电子数据库未收录的相关研究。
纳入标准研究基于PICO框架（人群、干预、对照、结局）制定纳入标准：人群（P）为人类或动物的卵巢卵泡、卵巢细胞或干细胞；干预（I）为将卵巢卵泡、卵巢细胞（包括间质细胞、颗粒细胞、膜细胞）或干细胞重接种至去细胞化细胞外基质来源的支架，旨在开发生成人工卵巢；对照（C）为不涉及重接种支架的模型（如二维培养，或in vivo评估中使用未重接种细胞的dECM异种移植或模拟手术）；结局（O）为dECM支架对细胞与卵泡存活、生长、卵母细胞成熟、类固醇激素产生及卵泡发生、内分泌功能、凋亡相关基因表达的影响。排除标准为：非原创研究（如综述、社论、信件、会议摘要）、无全文可及、不以卵巢组织为去细胞化支架来源、仅评估去细胞化方法而未接种卵巢卵泡、卵巢细胞或干细胞的研究。
研究筛选与数据提取采用两阶段法筛选相关研究：第一阶段由两名研究人员独立根据纳入排除标准筛选标题与摘要，使用Rayyan软件去除重复记录后将研究归类为“纳入”“排除”或“可能纳入”；排除理由包括“主题无关”或“文献类型不符”。通过初筛的研究进入全文审查阶段，排除理由包括“人群不符”“研究设计不符”“结局指标不符”，分歧通过讨论并由第三名研究人员裁定。采用标准化数据提取表确保一致性，从结果、方法、表格、图表中提取信息，包括研究特征（第一作者、发表年份）、研究设计、干预细节（动物物种、干预类型、暴露时长、对照组、主要结局）。
质量评估针对in vivo研究，两名独立研究人员使用SYRCLE偏倚风险评估工具（改编自Cochrane偏倚风险指南，适用于动物研究）进行评估，涵盖序列生成、基线特征、分配隐藏、随机饲养、研究者盲法、随机结局评估、结局评估者盲法、不完整结局数据、选择性结局报告及其他偏倚来源共10个领域，“是”“否”“不清楚”分别对应低、高、不确定偏倚风险。针对in vitro研究，研究人员基于SciRAP与Parsifal平台调整质量标准，每个研究根据单项标准评分，满分为17分，转换为百分比后按Klimisch标准分类：“无限制可靠”（>80%）、“有限制可靠”（>60%）、“不可靠”（<60%）。
结果
研究识别与筛选三个数据库共检索到1763项研究，去除780篇重复后剩余983篇进入资格筛选，根据标题与摘要排除700篇主题无关、248篇文献类型不符的研究，35篇进入全文审查，最终13项研究纳入最终分析。
纳入研究的基本特征与质量13项纳入研究中，54%（n=7）为in vitro研究，46%（n=6）为大鼠移植后的in vivo疗效评估。去细胞化支架的来源包括人类卵巢组织（5项）、猪组织（4项）、牛组织（2项）、大鼠组织（2项）。用于支架重接种的细胞类型包括小鼠或猪的原代卵巢细胞（POCs）或颗粒细胞（GCs）、小鼠窦前卵泡（PF）、人类PF、GCs及卵巢间质细胞（SCs）、小鼠或人类间充质干细胞（MSCs）、小鼠卵巢细胞（OCs）、腹膜干细胞（PMCs）、骨髓干细胞（BMCs）及小鼠胎儿卵巢细胞。所有in vitro研究的质量评分均>80%，属于无限制可靠；动物研究的SYRCLE偏倚风险评估显示，所有研究在选择性结局报告与利益冲突方面均为低风险，分配隐藏与干预盲法的风险均不明确，其余领域多数研究为不确定风险。
ECM基支架的微结构支持细胞黏附并促进细胞生物活性五项研究评估了DOT支架与接种细胞群的互作，依次覆盖支架功能的连续环节：初始细胞黏附与迁移、后续细胞生物活性、以及最终的干细胞群体行为与定植能力。
细胞黏附与迁移in vitro实验中，接种于猪源DOT的猪POCs表现出高效的黏附，随后逐步向支架内部迁移；猪源DOT同样支持小鼠卵巢组织来源GCs的迁移，细胞浸润从第6天开始，第8天更为显著，培养12天后GCs在无细胞支架内形成细胞聚集体。
细胞生物活性与功能标志物功能活性方面，基因表达分析显示，猪源DOT上培养的猪POCs活跃转录经典颗粒细胞标志物——类固醇激素合成急性调节蛋白（STAR）、细胞色素P450家族11亚家族A成员1（CYP11A1）、细胞色素P450家族19亚家族A成员1（CYP19A1）、抗缪勒管激素（AMH）、促卵泡激素受体（FSHR）及黄体生成素受体（LHR），表达水平与天然组织相当。类似地，植入猪源DOT的小鼠卵巢组织分泌的类固醇激素水平高于单独组织培养。小鼠分离GCs在DOT上培养15天后也表现出活跃的增殖并形成聚集体，凋亡水平低且CYP19A1免疫染色阳性，提示具有类固醇生成活性，但此类构建物异种移植至小鼠后失去功能，可能与过度的免疫反应有关。
干细胞行为与支架定植干细胞相关研究进一步揭示了dECM支架支持细胞定植与扩增的能力：接种于小鼠源DOT的小鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）表现出高增殖活性，定植于DOT的广泛区域（包括深层），且cleaved caspase-3表达水平较低；接种于人类源DOT的人类MSCs也可定植于支架的表面与内部区域。
ECM基支架引导原代卵巢细胞或干细胞向卵泡命运定向四项独立研究评估了DOT支架引导不同细胞群向卵泡表型定向的能力，涵盖原代卵巢细胞与干细胞来源群体。
原代卵巢细胞与早期卵泡组织CD1小鼠原代卵巢细胞接种于牛源DOT培养48小时后，表达颗粒细胞（FOXL2、α-inhibin）与膜细胞（CYP17）标志物，部分细胞组织为卵泡样结构；异种移植至去卵巢小鼠后，此类构建物在2–4周内恢复至正常或升高的雌二醇（E2）水平，提示相对于去卵巢状态的内分泌功能恢复。类似地，小鼠胎儿卵巢细胞接种于人类源DOT培养7天后定植于支架，组织为原始卵泡样结构，并表达卵母细胞与卵泡相关基因，包括DEAD-box解旋酶4（DDX4）与生长分化因子9（GDF9）。在大鼠原代卵巢细胞异种模型中，接种于人类源DOT的细胞移植至去卵巢小鼠后形成空间上类似卵泡的结构，伴随E2与孕酮（P4）受体的表达，且循环激素水平在4周后升高，提示相对于去卵巢状态的部分内分泌功能恢复。
干细胞群体形成卵泡样结构干细胞研究同样证实了DOT支架支持卵泡样分化的能力：人类源DOT接种卵原干细胞、腹膜干细胞及骨髓来源干细胞后，异种移植至小鼠8周可形成卵泡样结构，表达关键卵母细胞与卵泡相关标志物，包括DDX4、黄体生成素受体（LHR）、透明带糖蛋白3（ZP3）及GDF9。
ECM基支架为卵泡发育提供有利微环境四项研究探讨了ECM系统支持分离卵泡in vitro与in vivo发育的能力，涵盖去细胞化组织支架与ECM来源水凝胶平台。
去细胞化组织支架与卵泡存活生长去细胞化卵巢组织（DOT）支架已被证实可支持窦前卵泡的存活与早期发育：人类源DOT重接种间质细胞并与人类窦前卵泡共培养，可在in vitro维持卵泡存活达30天，无明显凋亡迹象；但异种移植至小鼠后卵泡存活率下降，提示in vitro条件下的活力优于体内环境。类似地，小鼠窦前卵泡在小鼠源DOT中培养12天的存活与生长率，与矿物油滴中培养的卵泡相当；值得注意的是，DOT微环境促进了更高的窦腔形成率、卵母细胞成熟率及E2与P4分泌，而GDF9、骨形态发生蛋白15（BMP15）及BMP6的表达水平在两种培养体系中无显著差异。
ECM来源水凝胶与卵泡成熟结局ECM来源水凝胶也被报道可支持卵泡成熟：猪源DOT制备的水凝胶提升了in vitro卵泡发育效率，小鼠次级卵泡在该系统中培养时，窦腔形成率与减数分裂II期（MII）卵母细胞成熟率高于Matrigel与海藻酸盐组，且孤雌激活后可成功生成胚胎。相比之下，小鼠次级卵泡在牛源DOT制备的水凝胶涂层上培养8天时，窦腔形成率低于标准非涂层培养条件，但仍维持E2与P4的产生，且MII卵母细胞形成率与胚胎发育率更高。
讨论组织工程化卵巢支架与卵巢培养系统被提出作为利用卵巢储备、恢复生殖损伤后卵巢功能的策略，进一步强化了人工卵巢的概念。尽管人工卵巢是生殖生物学领域的重大突破，其成功仍依赖于对卵巢卵泡发生的精准重现。人工卵巢通常通过将健康卵巢卵泡或细胞包封于生物材料支架中构建，形成支持ex vivo卵泡发生的功能结构。本系统综述汇总了强有力的证据，支持去细胞化卵巢组织作为开发3D人工卵巢的极具前景的生物材料。
纳入研究中卵巢组织来源的差异是影响支架组成与生物性能的重要变量：人类来源支架具有更高的转化相关性，保留了更接近天然卵巢微环境的物种特异性ECM成分与生化信号，但常受限于组织可用性与伦理约束；异种来源（尤其是牛卵巢）更易获得，且在结构与生化特征上与人类卵巢组织相似，是支架开发的理想替代；但物种间ECM组成、结构及残留免疫原性成分的差异可能影响细胞-基质互作、细胞行为及移植后的宿主反应。小鼠来源支架虽适合机制研究，但可能无法充分重现大型哺乳动物的卵泡发生复杂性，因此组织来源的选择是解读结果与设计未来转化研究的关键变量。
支架组成与结构的来源依赖性差异，直接反映在其支持构建物内细胞行为的能力上。细胞迁移是任何拟用于ex vivo模拟卵泡发生的生物材料的预期特征，而这高度依赖于支架的孔隙率，因为充足的组织培养液灌注对整个结构是必需的。本综述数据显示，卵巢ECM基支架的微结构似乎为细胞黏附、浸润及增强细胞生物活性提供了支持性框架。尽管去细胞化方法可能改变组织微结构，但优化的方案可保留孔隙率、刚度、弹性等关键ECM特性，同时保留生长因子、黏附肽域等介导细胞-基质互作的生物活性成分。此外，重接种方案的广泛差异（尤其是暴露与培养时长）也应与报道结果一并考虑，因为孵育时间的差异可能显著影响细胞在支架内的浸润、存活与结构组织。
这些观察结果与支架内营养扩散足以维持细胞活力（甚至深层区域）的可能性一致，同时也提示支架内的细胞-ECM互作可能由特定信号通路介导。尽管本综述纳入的研究未直接评估整合素介导的信号通路，但这可能是细胞-ECM互作的潜在机制，仍需进一步实验验证。除介导细胞黏附外，整合素还可通过调控多条信号通路调节细胞活力与分化等过程。重要的是，尽管保留的支架微结构支持细胞黏附、浸润与生物活性，但这些特征应被视为功能性卵巢重建的允许性指标而非决定性指标，未来研究需明确这种结构相容性是否能转化为dECM基卵巢模型中的协调卵泡发育、内分泌功能与长期组织重塑。
使用小鼠原代卵巢细胞与干细胞的实验表明，dECM支架对卵泡形成具有诱导效应：细胞接种至dECM后可自组织为具有卵泡形态特征的典型结构，同时伴随卵泡标志物基因与类固醇激素的表达。纳入研究的基因表达分析普遍显示存在关键的卵巢与卵泡标志物，提示细胞身份的维持及卵泡发育相关通路的激活；激素结局（主要为E2与P4的产生）则作为功能应答的指标，提示此类系统可重现卵巢内分泌活动的某些方面。但需谨慎解读这些发现，因为形态组织与选定分子标志物的表达并不一定等同于功能性卵泡发生，且可能部分受物种特异性反应及更具韧性的细胞群体的选择性存活影响。
这些观察结果与周围基质的固有特性作用一致，提示细胞-ECM互作可能影响观察到的细胞应答。从机制角度看，细胞应答强烈受周围微环境的化学、物理与力学特性调控，ECM的组成与结构可调节机械转导信号的获取，触发细胞质与细胞核的适应性细胞内应答，最终影响细胞行为、功能与命运决定。因此，dECM内保留的力学信号可能在调控细胞重塑、引导dECM基人工卵巢内细胞向卵泡表型分化中发挥作用。这些特性在干细胞可塑性背景下尤为重要，因为干细胞具有多谱系分化的卓越能力，是研究ECM互作如何调控细胞存活、增殖与分化的理想模型。在此方面，dECM来源的信号可能有助于卵巢驻留卵原干细胞向生殖细胞分化，使其有可能进入卵泡发育通路，但该过程对功能性卵泡发生的支持程度仍有待完全明确。
多项独立研究已证实dECM可支持卵巢卵泡的存活（无论是单独培养还是与间质细胞共培养），这些发现凸显了3D培养中持续的卵泡表现，强调了卵泡发生过程中关键基因表达与类固醇激素产生的精密调控，这对发育出具有受精能力的卵母细胞及后续生殖事件至关重要。尽管激素信号在卵泡发育中起关键作用，近期研究表明机械力也参与调控卵泡发生，卵巢ECM的动态特性在调节细胞形态、类固醇激素产生、细胞存活与增殖等过程中发挥核心作用。重要的是，去细胞化保留了GAGs等生物活性ECM成分，可刺激细胞因子（如GDF9）产生，支持卵丘扩展与卵母细胞成熟，从而使卵泡暴露于支持其生长所需的双向互作动态微环境中。然而，大多数研究对卵泡表现的评估主要基于活力、形态与选定分子标志物，可能无法完全反映超微结构的细胞完整性——超微结构分析显示，颗粒细胞的改变（如胞质空泡化、线粒体损伤、细胞-细胞接触破坏）与卵泡闭锁及功能受损相关，因此dECM系统中卵泡活力的表观维持需谨慎解读，因为常规终点可能无法检测到细微的结构损伤。
尽管结果令人鼓舞，in vivo异种移植后的免疫反应仍是重大挑战。有研究报道去细胞化卵巢组织异种移植后出现宿主炎症反应，免疫排斥可能源于多种因素，包括组织异质性影响去细胞化效率，导致支架内残留核物质；细胞器碎片与脂质（如线粒体与内体残余）清除不完全也可能触发免疫激活。此外，尽管大多数ECM蛋白在物种间保守，独特的ECM成分仍可能引发免疫原性反应；ECM的结构改变（尤其是胶原形态、排列与热稳定性的变化）也可能进一步促进先天免疫激活。
结论与展望去细胞化卵巢细胞外基质（dECM）基生物支架已成为构建仿生人工卵巢的极具前景的平台，因其保留了调控细胞-基质互作与早期卵泡组织的关键结构、生化与生物物理信号。这一能力代表了生殖生物工程的重要进展，为生育力保存与卵巢功能恢复提供了潜在机遇。然而，现有证据仍主要局限于结构与短期功能读数，此类系统能否支持协调的长期卵泡发生及产生具有发育能力的卵母细胞，尤其在复杂物种中，仍有待完全明确。此外，去细胞化方案的变异性持续限制着研究间的可重复性与可比性。该领域的未来发展将依赖于建立稳健的标准化平台，并整合多尺度评估策略，将支架特性与长期功能结局关联起来。特别是生物材料设计、动态培养系统与可控重接种策略的创新，可能对更精准地重现卵巢微环境至关重要。实现这些目标对于推进dECM基人工卵巢系统的理性设计与安全转化，使其应用于临床与生物技术相关领域具有关键意义。
局限性尽管纳入研究的大多数去细胞化支架来源于人类卵巢或牛、猪等大型动物，但使用的细胞模型大多为小鼠来源，这一差异限制了研究结果的跨物种外推，因为小鼠卵泡发生复杂度较低，可能无法准确反映大型哺乳动物中的动态过程。此外，缺乏标准化的实验方案可能导致显著的研究间与研究内变异。最后，细胞模型的异质性、研究目标与方法设计的差异导致纳入研究存在显著变异性，无法进行荟萃分析。
