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，Wellcome Sanger研究所，瑞士Friedrich Miescher生物医学研究所(FMI)，EMBL欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)和合作者的研究人员已经深入了解了胎盘如何发育并与子宫沟通。

这项研究今天发表在《自然》杂志上，是人类细胞图谱计划的一部分，旨在绘制人体中每种细胞类型。它为人类胎盘实验模型的开发提供了信息。

“我们第一次能够全面了解胎盘如何发育，并详细描述每个关键步骤中涉及的细胞。这种新的洞察力可以帮助我们改进实验室模型，以继续研究导致全球疾病和死亡的妊娠障碍，“剑桥大学和Wellcome Sanger研究所的共同第一作者Anna Arutyunyan说。

胎盘是由胎儿构建的临时器官，可促进胎儿营养、氧气和气体交换等重要功能，并防止感染。胎盘的形成和嵌入子宫，称为胎盘，对于成功怀孕至关重要。

在分子水平上了解正常和紊乱的胎盘有助于回答有关知之甚少的疾病(包括流产、死产和先兆子痫)的问题。在英国，轻度先兆子痫影响高达6%的怀孕。严重病例较为罕见，约占妊娠的1%至2%。

尽管妊娠障碍导致全世界的疾病和死亡，但妊娠期的许多过程尚未完全了解。这部分是由于胎盘过程难以在人类中研究，虽然动物研究是有用的，但由于生理差异，它们具有局限性。

在其发育过程中，胎盘形成附着在子宫上的树状结构，外层细胞(称为滋养层)通过子宫壁迁移，改造母体血管以建立氧气和营养物质的供应线。

在这项新研究中，科学家们以先前调查怀孕早期阶段的工作为基础，以前所未有的细节捕捉胎盘发育的过程。尖端的基因组技术使他们能够看到所涉及的所有细胞类型以及滋养层细胞如何与周围的母体子宫环境进行通信。

研究小组揭示了滋养层发育的完整轨迹，提出了疾病中可能出现的问题，并描述了多个细胞群的参与，如母体免疫细胞和血管细胞。

“这项研究是独一无二的，因为可以使用罕见的历史样本，这些样本涵盖了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共同资深作者Ashley Moffett教授说。

他们还将这些结果与实验室中生长的胎盘滋养层类器官(有时称为“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。一些后来的滋养层群没有看到，并且可能仅在接收到来自母体细胞的信号后在子宫中形成。

该团队专注于一个研究不足的母体免疫细胞群体的作用，称为巨噬细胞。他们还发现，其他母体子宫细胞会释放调节胎盘生长的通信信号。

这项研究的见解可以开始拼凑出关于这个怀孕阶段的未知数。新的理解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，预防和治疗妊娠疾病的新方法。