关键词：卵巢血管；全器官透明成像；血管衰老

雌性哺乳动物进入中年后卵巢功能显著衰退，机制长期未明。该研究经全器官透明成像发现，中年小鼠卵巢血管密度与血管生成强度显著下降，血供不足致卵泡发育受限；其根源为卵巢血管内皮细胞衰老，天然化合物红景天苷可逆转该衰老并改善老龄雌鼠生育力。

该研究由 Lu Mu、Ge Wang（共同第一作者）、Xuebing Yang、Jing Liang、Huan Tong、Lingyu Li、Kaiying Geng、Yingnan Bo、Xindi Hu、Ruobing Yang、Xueqiang Xu、Yan Zhang、Hua Zhang 共同完成，论文《Physiological premature aging of ovarian blood vessels leads to decline in fertility in middle-aged mice》发表于《Nature Communications》。

重要发现

全器官透明三维成像揭示卵巢血管率先衰老

研究者以血管内皮细胞表达膜型绿色荧光蛋白的Tek-CreERᵀ²;mTmG 报告小鼠为工具，对 4 月龄（生殖活跃期）、8 月龄（生殖衰退期）和 12 月龄（生殖老龄化）雌鼠卵巢进行整体透明化处理：卵巢经漂洗去除血细胞后，浸入以 N - 甲基乙酰胺和 Histodenz 为基础的透明化液中，室温避光孵育 72 小时，使致密组织获得光学透明；随后以转盘式共聚焦显微镜配合高灵敏相机对透明卵巢进行三维层扫成像，在亚细胞分辨率下重建出完整的卵巢血管网络。结果显示，随月龄增长，卵巢血管密度与血管生成尖端细胞数量同步显著下降，而心脏、肝脏、肺、肾脏等非生殖器官的血管密度无显著变化，提示卵巢血管衰退具组织特异性。伊文思蓝活体注射进一步显示，8 月龄与 12 月龄卵巢的染液渗入量较 4 月龄明显减少，证实卵巢血供随年龄显著下降。聚焦卵泡层面，生长卵泡表面尖端细胞密度随年龄大幅下降，体外活细胞成像显示 8 月龄与 12 月龄卵泡的血管生长明显延缓；但各月龄卵泡直径在 24 小时内均增长约 40%，且衰老卵巢颗粒细胞中促性腺激素受体 Fshr 表达升高，表明卵泡自身发育潜力尚存，血供不足才是限制卵泡发育的关键因素。

卵巢血管衰退会降低中年卵巢内卵泡的发育能力

颗粒细胞分泌的VEGFA 并非中年卵巢血管下降的原因

血管内皮生长因子VEGFA 是维持血管生成的关键信号。原位杂交显示，卵巢中 Vegfa 主要表达于卵泡颗粒细胞。研究者构建颗粒细胞特异性敲除 Vegfa 的小鼠模型，突变雌鼠完全不育：23 日龄时生长卵泡数量显著减少，6 月龄时卵巢内正常发育的卵泡近乎消失，卵泡周围血管网络构建完全失败，且对外源促性腺激素刺激失去反应，无法发育至窦状卵泡阶段。这证明颗粒细胞分泌的 VEGFA 是成年卵巢血管生成与重构的必要信号。然而，8 月龄与 12 月龄卵巢中 VEGFA 的 mRNA 与蛋白水平均较 4 月龄显著升高，说明中年小鼠卵巢血管衰退并非由促血管生成因子分泌不足引起。

卵巢血管的年龄相关性衰退自中年阶段开始发生

颗粒细胞分泌的 VEGFA 调控卵巢血管生成

单细胞测序锁定卵巢血管内皮细胞衰老

研究进一步对年轻（2 月龄）与中年（10 月龄）卵巢的内皮细胞进行单细胞转录组测序，将其划分为毛细血管、动脉、静脉、增殖型与 Ada⁺等亚群。结果显示，中年卵巢中毛细血管比例明显下降，增殖型内皮细胞亚群近乎消失，与三维成像观察到的血管生成减弱相互印证；同时，中年卵巢内皮细胞端粒长度显著缩短，氧化应激相关基因（如 Gpx1、Gsr）表达明显下调，差异基因在血管生成调控与氧化应激响应等通路显著富集。体外实验证实，过氧化氢诱导的氧化应激可显著抑制卵泡血管生成。这些结果共同表明，卵巢血管内皮细胞因持续增殖与重构而提前衰老，是中年卵巢血管衰退的首要原因。

血管衰老造成中年卵巢的血管退化

逆转卵巢血管衰老并改善老龄雌鼠生育力

基于血管内皮衰老的核心机制，研究者筛选多种具促血管生成活性的天然成分，发现红景天苷效果最佳，可将老龄卵泡的血管生长恢复至接近年轻水平，并能逆转氧化应激对血管生成的抑制。体内实验中，12 月龄雌鼠以每公斤体重 300 毫克的剂量每日腹腔注射红景天苷、连续给药 7 天，随后卵巢血管生成尖端细胞数量与血管密度显著回升，伊文思蓝渗入明显增加，卵巢血供得到改善。与之相应，处理组卵巢生长卵泡数量约为对照组的 3.3 倍，超排卵获得的卵母细胞数量约为对照组的 3.5 倍，卵母细胞染色体非整倍体率降低、纺锤体形态改善；体外受精后 2 细胞胚胎与囊胚比例升高，自然妊娠率由 13.33% 升至 53.31%，平均产仔数由 0.73 增至 2.13。安全性评估显示，红景天苷不影响其他主要器官的血管网络，长期监测亦未见肿瘤风险增加。

补充红景天苷可增强衰老卵巢的血管生成与血液供应

创新与亮点

该研究突破了成年卵巢因组织致密而难以整体观察的技术瓶颈。传统组织切片只能提供二维断面信息，难以呈现血管网络的立体全貌；本研究将组织透明化、内源荧光血管标记与高分辨三维成像相结合，在保持亚细胞分辨率的同时重建出完整卵巢血管网络，系统揭示了卵巢血管随年龄的动态变化，实现了从全器官结构、细胞亚群到分子通路的跨尺度解析，该成像思路亦可推广至其他生殖器官与内分泌组织的血管研究。从应用价值看，卵巢血供作为可评估、可干预的指标，为临床评估卵巢功能、优化辅助生殖方案提供了新的可视化手段；红景天苷作为来源明确的天然化合物，通过促进卵巢血管生成改善老龄雌鼠的卵泡发育、卵母细胞质量与妊娠结局，为延缓卵巢衰老、改善高龄女性生育力提供了安全可行的干预思路。

总结与展望

研究以全器官光学透明三维成像为切入，发现中年小鼠卵巢血管率先衰老，确认血管内皮细胞衰老是卵巢功能下降的关键因素，并证明红景天苷可通过促进卵巢血管生成改善老龄雌鼠生育力，为理解生殖衰老提供了完整的成像— 机制 — 干预证据链。未来，随着透明化与三维成像分辨率的提升，卵巢血管有望实现活体动态监测；红景天苷等血管干预手段与其他抗卵巢衰老药物的联合应用，或可为改善高龄女性生育质量提供更优方案。

声明：本文仅用作学术目的。 

Mu, L., Wang, G., Yang, X. et al. Physiological premature aging of ovarian blood vessels leads to decline in fertility in middle-aged mice. Nat Commun 16, 72 (2025).

doi:https://doi.org/10.1038/s41467-024-55509-y