细胞图谱和“迷你胎盘”为人类怀孕提供了新的见解
来自剑桥大学、威康桑格研究所、瑞士弗里德里希·米歇尔生物医学研究所(FMI)、EMBL的欧洲生物信息学研究所(EMBL- ebi)及其合作者的研究人员,已经创建了胎盘如何发育并与子宫交流的深入图景。bob88体育平台登录
这项研究发表在今天的杂志上自然是人类细胞图谱计划的一部分,该计划旨在绘制人体中每一种细胞类型人体.它为人类胎盘的实验模型的开发提供了信息并使之成为可能。
“这是我们第一次能够描绘出胎盘发育的全貌,并详细描述了参与每个关键步骤的细胞。剑桥大学和惠康桑格研究所的共同第一作者Anna Arutyunyan说:“这种新的洞察水平可以帮助我们改进实验室模型,继续调查导致全球疾病和死亡的妊娠障碍。”
胎盘是由胎儿建立的临时器官,促进胎儿营养、氧气和气体交换等重要功能,并防止感染。胎盘在子宫内的形成和嵌入被称为胎盘,是成功怀孕的关键。
了解正常和异常胎盘在一个分子水平上可以帮助回答关于不了解的疾病,包括流产、死产和子痫前期的问题。在英国,轻度子痫前期影响高达6%的孕妇。严重的病例比较罕见,发生在约1%至2%的妊娠期。
尽管妊娠紊乱在世界各地引起疾病和死亡,但许多妊娠过程尚不完全清楚。这部分是由于胎盘的过程很难在人类身上进行研究,虽然动物研究是有用的,但由于生理差异,它们有局限性。
在发育过程中,胎盘会形成树形结构,附着在子宫上,外层细胞,称为滋养层,通过子宫壁迁移,改变母体血管,建立氧气和营养的供应线。
在这项新研究中,科学家们在先前研究怀孕早期阶段的基础上,以前所未有的细节捕捉胎盘发育过程。尖端的基因组技术使他们能够看到所有的细胞类型滋养层细胞如何与周围的母体子宫环境沟通。
研究小组揭示了滋养层发育的完整轨迹,揭示了疾病中可能出现的问题,并描述了多种细胞群的参与,如母体免疫细胞和血管细胞。
“这项研究是独特的,因为它可以使用罕见的历史样本,涵盖子宫深处胎盘形成的所有阶段。我们很高兴创建了这个开放获取的细胞图谱,以确保科学界可以利用我们的研究为未来的研究提供信息,”剑桥大学病理学系的联合高级作者阿什利·莫菲特教授说。
他们还将这些结果与在实验室中生长的胎盘滋养层类器官(有时被称为“迷你胎盘”)进行了比较。他们发现,在组织样本中鉴定出的大多数细胞都可以在这些类器官模型中看到。一些后期的滋养层群体是看不见的,只有在接收到母体细胞的信号后才可能在子宫内形成。
研究小组重点研究了一种被称为巨噬细胞的母体免疫细胞的作用。他们还发现其他的母体子宫细胞会释放调节胎盘生长的通讯信号。
这项研究的见解可以开始拼凑关于怀孕这一阶段的未知因素。新的认识将有助于开发有效的实验室模型来研究胎盘发育,并促进诊断、预防和治疗的新方法怀孕障碍。
更多信息:Anna Arutyunyan等,怀孕早期滋养层发育的空间多组学图,自然(2023)。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 05869 - 0