2026年7月28日，南京大学医学院附属鼓楼医院孙海翔教授、颜桂军教授团队在Cell Discovery（IF=16.9）杂志上发表了题为“Perifollicular stromal cells sustain folliculogenesis via MDK–NCL signaling in mice and humans”的研究文章。该研究系统解析了小鼠出生后多个发育阶段及人类卵巢的细胞组成与空间分布特征，并鉴定出一类以谷氨酰氨基肽酶(ENPEP)为标志物的功能特化基质细胞亚型——卵泡周围基质细胞（perifollicular stromal cells），揭示了其通过分泌中期因子MDK、激活颗粒细胞NCL受体信号通路驱动颗粒细胞增殖、进而维持卵泡正常发生的全新调控机制。
发表期刊：Cell Discovery
影响因子：16.9
涉及的欧易生物服务产品：单细胞转录组测序(10×Genomics)、空间转录组测序（10×Visium）
卵巢是女性生殖系统的核心器官，卵泡作为卵巢的基本功能单位，其发育过程受到精密的时空调控。传统研究主要聚焦于卵母细胞和颗粒细胞，对卵巢基质细胞（stromal cells, SCs）在卵泡发育中的作用认识有限。近年来，随着单细胞测序技术的发展，卵巢细胞异质性逐渐被揭示，但基质细胞的功能亚型、空间定位及其与卵泡发育的动态关系仍不明确。现有研究表明，卵巢基质微环境对卵泡募集、生长和闭锁至关重要，但其具体的细胞组成和分子调控机制尚未阐明。此外，卵巢衰老伴随卵泡储备下降和基质纤维化，基质细胞功能障碍可能是衰老进程的重要驱动因素，但缺乏直接的分子证据。本研究通过整合单细胞转录组与空间转录组技术，系统解析了小鼠和人类卵巢基质细胞的异质性，鉴定出卵泡周围基质细胞这一全新功能亚型，并揭示了其通过MDK-NCL信号通路调控卵泡发育的保守机制，为卵巢生殖生物学研究和衰老相关疾病干预提供了新的理论基础。
1.小鼠出生后卵巢卵泡发育过程的单细胞图谱及时空动态
研究整合了小鼠出生后第3、5、7天及3周、8周这五个时间点的卵巢scRNA-seq数据，共获得58,319个卵巢细胞，注释为9个已知细胞谱系和一类未定义的体细胞群体，其中颗粒细胞（GCs）和基质细胞（SCs）占比最高。空间转录组分析显示，卵巢组织具备保守拓扑结构：内皮细胞、基质细胞、颗粒细胞围绕卵母细胞形成同心圆状的空间层级。细胞通讯分析表明，基质细胞在卵巢各发育阶段均具备最强的信号输出能力，是卵泡微环境的核心信号调控者。
该研究成功构建了覆盖小鼠出生后5个关键发育阶段的卵巢单细胞转录组图谱，整合空间转录组数据解析了细胞的空间分布规律。
图1 小鼠卵巢卵泡发育的单细胞图谱
2. 系统鉴定卵巢基质细胞异质性，定义四类功能特化的基质亚型
研究全面解析了卵巢基质细胞的转录异质性，明确了不同亚群的空间分布、功能特征与分化轨迹，并验证了跨物种保守性。
利用空间转录组和免疫荧光染色证实，ENPEP mRNA标记与卵泡生长相关的卵泡周围基质生态位；STAR蛋白定位于膜细胞邻近和远端的基质区域；而ALDH1A2蛋白则主要分布于皮质基质和上皮界面。这些发现确立了卵巢基质细胞在分子和空间上均为分层的亚型，可通过整合的单细胞和空间组学分析进行亚型的分类。
系统解析了卵巢基质细胞的异质性，鉴定出四种功能特化的基质细胞亚型：结构型基质细胞、卵泡周围基质细胞、低分化基质细胞、类固醇生成型基质细胞。拟时序分析显示，Aldh1a2+的低分化基质细胞位于分化轨迹起点，出生后P7是基质细胞分化的关键节点，随卵泡发育进程逐步分化为各类功能特化亚型。
跨物种分析证实，人类与食蟹猴卵巢中存在同源的基质细胞亚型，其中ENPEP+卵泡周围基质细胞在物种间功能特征高度保守。
图2 卵巢基质细胞亚群的遗传动态
图3 卵巢基质细胞亚型的鉴定
3.MDK-NCL信号轴是基质-颗粒细胞互作的关键通路，卵泡周围基质细胞为MDK主要来源
研究筛选出贯穿卵泡发育全程的MK(MDK)信号通路，阐明了其配体来源、受体表达与细胞互作模式。
细胞通讯分析显示MK信号在小鼠卵巢各发育阶段持续活化，是基质细胞向颗粒细胞输出的核心旁分泌通路；配体Mdk主要由基质细胞分泌，受体 Ncl、Lrp1 高表达于颗粒细胞。原位杂交实验证实Mdk mRNA在基质细胞中高表达，而Ncl和Lrp1主要定位于颗粒细胞层。细胞亚群水平的信号网络分析证实，卵泡周围基质细胞是MDK蛋白的最主要分泌来源，通过MDK-NCL轴调控颗粒细胞的增殖与功能。
人类卵巢中同样存在保守的MDK-NCL信号轴，但人类颗粒细胞也可分泌MDK，存在物种特异性调控差异。
图4 基质细胞来源的MDK促进卵泡发育
图5 卵泡发育过程中GC谱系的遗传动态特征
4. MDK 可促进体外卵泡发育与颗粒细胞增殖，抑制 MDK 则阻滞卵泡生长
研究通过体外3D藻酸盐卵泡培养体系，从正反两方面验证了MDK对卵泡发育的调控功能。外源补充MDK后，培养第6、8天的卵泡直径显著大于对照组，颗粒细胞增殖标志物Ki67表达升高，凋亡标志物Cleaved-C3表达降低，同时促性腺激素受体FSHR表达上调，卵泡对促性腺激素的响应性增强。使用MDK特异性抑制剂iMDK处理后，卵泡直径增长被显著抑制，颗粒细胞增殖水平下降，且抑制效应随培养时间延长更为显著。卵母细胞成熟与胚胎发育实验显示，MDK处理不影响卵母细胞减数分裂成熟率，但可改善囊胚形态完整性，间接优化卵泡发育微环境。
图6 MDK对卵泡体外发育的调控作用
5. 卵泡周围基质细胞在卵泡微环境协调与卵巢衰老中的作用
研究进一步揭示了卵泡周围基质细胞在卵泡发育阶段特异性微环境协调中的关键作用，并发现其功能障碍与卵巢衰老密切相关。
免疫荧光定量显示，卵泡中ENPEP的表达水平随卵泡从初级到窦状阶段的发育逐步升高，与卵泡生长进程高度同步。流式分选分离ENPEP+与ENPEP-细胞验证，ENPEP+细胞高表达基质细胞标记Col1a1与配体Mdk，不表达颗粒细胞标记Foxl2，符合基质细胞的分子特征。多重免疫荧光共定位显示，ENPEP+细胞位于卵泡基底膜附近，介于颗粒细胞层与卵泡膜细胞层之间；随卵泡发育，其逐步与CYP17A1 阳性的卵泡膜细胞共定位，提示其具备向卵泡膜细胞分化的潜能。人类卵巢中同样观察到 ENPEP+细胞定位于卵泡基底膜外周，与卵泡膜细胞空间毗邻，分布模式与小鼠保守。
图7 卵泡周围基质细胞在阶段特异性微环境协调中的作用
对年轻（8周龄）与衰老（10月龄）小鼠卵巢的scRNA-seq分析对比发现，衰老小鼠的卵巢中卵泡周围基质细胞数量减少，类固醇生成型基质细胞占比升高，基质细胞亚型组成发生重塑，细胞氧化磷酸化功能下降，血管生成与凋亡通路活化，细胞功能发生退行性改变。细胞通讯与原位验证证实，衰老卵巢中ANGPTL、GAS、MK等促卵泡发育的基质信号通路信息流显著降低，Mdk及其受体Ncl、Lrp1的表达均同步下调。衰老卵巢中卵泡周围基质细胞结构碎片化，伴随卵泡凋亡水平显著升高，基质微环境损伤与卵泡发育衰退同步发生。人类卵巢衰老数据集验证了该现象的保守性，老年卵巢ENPEP表达下降，MDK-NCL信号通路活性降低。
图8 衰老卵巢中卵泡周围基质细胞的功能障碍
研究结论
本研究通过整合单细胞转录组与空间转录组技术，系统绘制了小鼠卵巢卵泡发育的时空动态图谱，首次鉴定出ENPEP阳性的卵泡周围基质细胞这一全新功能亚型，阐明了其通过分泌MDK激活颗粒细胞的NCL受体，形成MDK-NCL信号轴调控颗粒细胞增殖和卵泡发育的核心机制。发现卵泡周围基质细胞可能作为膜细胞前体细胞参与卵泡微环境构建，且其数量减少和功能衰退与卵巢衰老密切相关。该研究不仅丰富了对卵巢基质细胞异质性和功能的认识，也为从卵泡微环境角度理解卵巢衰老机制提供了新的理论框架，为生育力维持和卵巢衰老相关疾病的干预提供了潜在靶点。
参考文献
Zhang Z, Kong N, Mei J, et al. Perifollicular stromal cells sustain folliculogenesis via MDK-NCL signaling in mice and humans. Cell Discov. 2026;12(1):56. Published 2026 Jul 28. doi:10.1038/s41421-026-00907-3