JMT日本医疗——明确了围产期疾病病情相关的发现，鉴定出了人类胎盘形成的重要基因

点击量：1279   日期：2023-12-26 11:03    编辑：JMT日本医疗

日本东北大学2023年12月14日宣布，利用独自建立的人胎盘干（TS）细胞，系统地、网罗性地探索了人胎盘的发生和分化所必须的基因，明确了其控制机构的整体情况。该研究由该大学研究生院医学系研究科妇女科学领域的清水孝规研究生、斋藤昌利教授、信息遗传学领域的小林枝里助教、有马隆博教授、熊本大学发生医学研究所胎盘发生领域的冈江宽明教授等研究小组进行。研究成果刊登在《美国科学院纪要（PNAS）》上。

 

胎盘是妊娠中胎儿正常发育不可缺少的，也是维持母体健康的重要器官。这种胎盘形成障碍和功能异常与各种孕期疾病有关。迄今为止的胎盘研究主要基于从动物实验中获得的见解。但是，由于胎盘的形态和构成的细胞根据动物种类的不同而有很大的不同，因此在实验动物中明确的细胞的作用及其作用机制（基因功能）在多大程度上适用于人还不明确。

 

人胎盘主要由3种营养膜细胞构成。未分化的细胞性营养膜（CT）细胞、承担从母体向胎儿输送营养和酶的作用的合胞体营养膜（ST）细胞、以及浸润到子宫内，承担将来自母体的血液导入胎盘的血管的形成的绒毛外营养膜（EVT）细胞，已知CT细胞具有高的增殖能力，分化为ST和EVT细胞。但是到目前为止，控制营养膜细胞分化的机制几乎没有明确。

 

通过对TS细胞的CRISPR筛选，鉴定对胎盘形成重要的基因

 

研究小组以前在世界上首次建立了TS细胞，报告了该细胞对人类胎盘的研究是有用的。此次，通过在该TS细胞中应用基因工程技术CRISPR筛选法，以数百个基因为对象进行了基因功能解析，尝试了胎盘的发生、分化所需的基因的系统鉴定。

 

DLX3和GCM1，促进下游基因的表达，控制ST·EVT细胞的分化

 

结果表明，许多转录因子对胎盘的形成是重要的，特别是DLX3和GCM1在ST细胞和EVT细胞向两种细胞的分化中起着核心作用。已知DLX3在人、小鼠中对头颈部的发生起着重要的作用，但未报道在人胎盘中的作用。GCM1在小鼠胎盘形成中起着重要的作用，提示在人胎盘中参与了ST细胞的分化。

 

其次，通过网罗性的表基因组分析，对DLX3和GCM1以怎样的结构控制分化进行了调查，结果表明，两者通过结合靶基因的活性增强子区域，促进下游基因的表达，控制营养膜细胞的分化。

 

与小鼠胎盘和绒毛癌细胞不同，在人胎盘的分化中有协调作用的可能性

 

以往使用绒毛癌来源细胞株的研究认为DLX3和GCM1是相反的，但这次提出了在人胎盘的分化中两者反而有协调作用的新假说。另外，两种转录因子在小鼠胎盘中起着不同的作用，提示了每个动物种类胎盘的发生和分化的机制不同。

 

期待在围产期疾病的病态阐明和治疗方法开发中的应用

 

研究小组表示：“本研究成果不仅可以加深对人胎盘细胞的发生、分化的分子机制的基础性理解，还可以期待对围产期疾病（妊娠高血压综合征和子宫内胎儿发育不全等）的病态阐明及其治疗方法、预防方法的开发应用。另外，也有助于理解导致哺乳类胎盘多样化的分子机制。”

 

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