“迷你胎盘”帮助科学家更好地了解子痫前期等疾病

剑桥大学等机构的研究人员近日在实验室里培育出 "迷你胎盘"，并利用它们揭示了胎盘是如何发育的，以及如何与子宫内膜相互作用。这些发现可以帮助科学家们更好地了解先兆子痫，并在将来对其进行治疗。

这篇题为“Human uterine natural killer cells regulate differentiation of extravillous trophoblast early in pregnancy”的论文于2024年1月17日发表在《Cell Stem Cell》杂志上。它意味着人们在研究妊娠期的主要疾病时，可以对发育中的人类胎盘进行分析，而不仅仅是观察标本。

怀孕的成功与否取决于胎盘在妊娠最初几周的发育。在此期间，胎盘会植入子宫内膜，也就是母亲子宫的粘膜内层。

子宫内膜细胞和胎盘细胞之间的相互作用是妊娠成功的关键。这些相互作用有助于向胎盘供应血液，而这是胎儿生长和发育所必需的。如果相互作用不能正常进行，就会导致并发症，比如子痫前期，这种疾病会严重威胁母婴健康。

剑桥大学病理学系的Ashley Moffett教授表示：“大多数主要的妊娠疾病，如先兆子痫、死胎、发育迟缓，都取决于胎盘在最初几周的发育方式。然而，这是一个很难研究的过程，胎盘嵌入子宫内膜的这个时期通常被认为是'人类发育的黑匣子'。”

在这项研究中，Moffett教授及其同事使用了"迷你胎盘"，作为胎盘早期阶段的细胞模型。“迷你胎盘”又被称为"滋养层类器官"，由胎盘细胞培养而成，模拟了早期胎盘的结构，之前曾被证明能在妊娠测试中显示出阳性反应。

在以往的工作中，他们发现子宫中特有的免疫细胞发挥重要作用，它们被称为"子宫自然杀伤细胞（uNK）"，聚集在胎盘植入部位的子宫内膜中。这些细胞介导了子宫内膜和胎盘细胞之间的相互作用。

这一次，研究团队将子宫自然杀伤细胞分泌的蛋白质添加到滋养层类器官中，使其能够模拟胎盘植入的条件。他们鉴定出对帮助类器官发育至关重要的特定蛋白质。这些蛋白质有助于成功植入，使胎盘侵入子宫并改变母亲的动脉。

Moffett教授指出："据我们所知，这是唯一的一次正常细胞侵入并改造动脉，而这些细胞来自另一个个体——婴儿。”

"如果细胞不能正常侵入，子宫内的动脉就不会开放，因此胎盘和胎儿就会缺乏营养和氧气。这就是为什么怀孕后期会出现问题，因为没有足够的血液来滋养胎儿，胎儿要么死亡，要么非常小。”

研究人员还发现了几个调节血流和协助植入的基因，Moffett教授表示，这些基因为今后更好地了解子痫前期和类似疾病提供了研究方向。

这项研究的共同负责人、瑞士弗里德里希-米歇尔研究所的Margherita Turco博士补充说："尽管子痫前期每年影响全球数百万名妇女，但我们对它仍然知之甚少。妇女通常在妊娠末期出现子痫前期，但要真正了解这种疾病并预防它，我们必须研究最初几周发生了什么。”

"利用'迷你胎盘'，我们可以做到这一点，为了解子痫前期是如何以及为什么会发生提供线索。这项研究帮助我们揭示了一些关键过程，我们现在应该更加关注这些过程。我们希望这些结果能够对母婴健康产生重大影响。”