人类细胞图谱首次揭示早期妊娠母体免疫系统

健康的妊娠细胞快照长什么样？这些新知识将有助于我们了解流产或先兆子痫。

　　

第一个有关早期妊娠的人类细胞图谱现已新鲜出炉——文章发表在《Nature》杂志。这项研究展示了子宫和胎盘令人意想不到的细胞形态，并显示了每个细胞中哪些基因被激活。从这个角度来看，将有助于我们了解如何成功怀孕以及什么原因会导致流产或先兆子痫（pre-eclampsia）。

来自世界瞩目的基因组测序研究中心Wellcome Sanger研究所（英国）、剑桥大学和纽卡斯尔大学（英国）的研究人员利用基因组学和生物信息学方法绘制了子宫和胎盘交界处超过70000个单细胞的细胞图谱，以期说明细胞交谈如何影响免疫反应并促成怀孕。

维持健康的妊娠有时会很困难，世界上许多妇女都遭遇过流产或死产，另一些也可能伴随先兆子痫等问题。这些情况的根源一般发生在怀孕的最初几周——胎盘形成的时候。

胎儿在自身周围制造胎盘，为其提供氧气和营养，这是它们与母亲接触的部位，植于子宫内膜。众所周知的子宫蜕膜（decidua）就是为了创造一个血液供应良好的胎盘。母亲与胎儿之间的界面研究可以回答许多重要问题，包括母亲免疫系统如何发生修改以允许一个新的生命与之共存。然而，迄今为止，这方面还未得到很好研究。

在这篇新文章中，研究人员仔细观察了超过7万个孕早期细胞（子宫蜕膜和胎盘中的母体细胞和胎儿细胞），利用单细胞RNA和DNA测序发现了母体细胞和胎儿细胞利用什么信号互相交谈，这种对话使母体免疫系统能够支持胎儿生长。

文章一作Roser Vento-Tormo博士说：“有史以来第一次我们看到了子宫蜕膜和胎盘中的每个细胞内都有哪些基因是活跃的，并且已经发现，哪些基因可以改变母体免疫系统，胎儿细胞与母亲的免疫细胞通信确保胎盘植入正确，使胎儿正常生长和发育。”

用基于显微镜的方法，研究人员还观察到了子宫蜕膜不同层次的新细胞状态定位：滋养细胞如何侵入母体子宫内层，改变组织结构，为发育中的胎儿创建血液供应。

文章通讯作者之一、Muzlifah Haniffa教授说：“这项研究之所以能够实现，得益于人类发展生物资源提供的组织样本，我们的单细胞研究首次展示了子宫蜕膜和胎盘的确切细胞组成，以及来自发育中的胎盘如何与子宫细胞进行交流。”

剑桥大学的文章通讯作者Ashley Moffett教授说：“子宫蜕膜的形成对成功怀孕至关重要，我们揭示了一些全新的蜕膜细胞亚型，进一步阐明这些细胞的功能将有助于理解母体免疫应答如何帮助妊娠成功。”

这一领域对癌症研究也有一定意义，肿瘤细胞可以利用类似的机制逃避免疫系统，提取新鲜血液供其生长。Wellcome Sanger研究所的文章通讯作者Sarah Teichmann博士说：“首套早期妊娠人类细胞图谱为我们提供了发育初始阶段的重要参考图，它将改变我们对健康发育的认识，帮助我们理解胎盘和母体细胞如何更好的沟通以支持妊娠，以及阐明各种妊娠障碍和癌细胞逃逸途径。”

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原文检索：Single-cell reconstruction of the early maternal–fetal interface in humans

（生物通：伍松）