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胎盘发育机制尚未完全明晰,为探究其调控因素,研究人员开展胎盘细胞特异性小非编码 RNA(sncRNA)转录组研究。他们发现不同胎盘细胞 sncRNA 表达有差异,部分与疾病相关。该研究为理解胎盘发育及相关疾病提供新视角。
在生命的奇妙旅程中,胎盘作为母婴之间至关重要的 “桥梁”,承担着营养物质交换、气体运输和废物排出等关键任务,对维持健康妊娠起着不可或缺的作用。然而,这座 “桥梁” 的内部运作机制却如同神秘的宝藏,尚未被完全挖掘。尽管胎盘意义重大,但目前对其研究相对不足。过去关于胎盘的研究存在诸多局限,比如对胎盘细胞类型的研究不够深入,在小非编码 RNA(sncRNA)研究方面,多集中于胎盘绒毛组织或少数细胞类型,且研究方法存在缺陷,导致无法准确反映胎盘细胞真实的 sncRNA 表达情况,难以全面了解胎盘发育过程中的基因表达调控机制。
为了深入探究胎盘发育的奥秘,来自加拿大不列颠哥伦比亚儿童医院研究所(British Columbia Children’s Hospital Research Institute)等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们聚焦于胎盘细胞特异性 sncRNA 转录组,旨在揭示不同胎盘细胞中 sncRNA 的表达特征,以及这些表达差异与胎盘发育、疾病之间的潜在联系。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为胎盘研究领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是样本采集与处理技术,从不同孕期的胎盘获取样本,包括绒毛组织和特定细胞类型,并进行一系列处理以提取 RNA;二是荧光激活细胞分选(FACS)技术,用于分离出不同类型的胎盘细胞;三是 RNA 测序技术,对提取的 RNA 进行测序,分析 sncRNA 的表达情况。
研究结果
- 胎盘表达的 sncRNA 景观:研究发现,在质量控制和标准化之前,样本质量是原始读数中表达变异的主要驱动因素,而处理后细胞类型成为表达变异的主要影响因素。在所有细胞类型和绒毛样本中,有 188 个 sncRNA 持续高表达,其中 133 个在绒毛样本中也高表达。这些 sncRNA 在不同细胞类型中的表达存在差异,例如细胞滋养层(CTB)和基质细胞(SC)的某些 sncRNA 表达相似,而 CTB 和霍夫鲍尔细胞(HBC)的差异较大。
- 已知胎盘相关 sncRNA:研究人员检测了先前报道的与胎盘相关的 sncRNA,发现它们在不同细胞类型以及不同孕期之间存在表达差异。如位于染色体 14、19 上的印记 miRNA 簇以及 miR - 371 - 3 簇,在不同细胞类型中的表达模式不同,且部分 miRNA 在不同孕期的表达也有所不同。
- 胎盘细胞类型相关的 sncRNA 谱:研究发现没有 sncRNA 在单一细胞类型中独特表达,但有 115 个 sncRNA 在特定细胞类型中的平均表达与其他细胞类型存在显著差异,被归类为细胞类型相关的 sncRNA。HBC 的 sncRNA 表达与其他细胞类型差异最大,反映了其独特的胚胎起源。
- 胎盘细胞滋养层与癌症之间共享的 miRNA:研究发现,所有 CTB 相关的 sncRNA(均为 miRNA)都与癌症相关,且在癌症相关的信号通路中显著富集,进一步支持了胎盘生长与癌症具有相似特征的观点。
- 胎盘细胞类型受性别影响的表达谱:研究分析了胎盘性别与 sncRNA 表达的关系,发现部分常染色体和 X 染色体上的 sncRNA 在不同性别胎盘中的表达存在差异,表明性别对胎盘 sncRNA 表达有影响。
- 评估细胞类型相关 sncRNA 与 DNA 甲基化之间的相关性:研究人员将 sncRNA 表达与样本匹配的 DNA 甲基化数据进行关联分析,发现总体上两者无显著相关性,但部分 sncRNA - CpG 对存在较高相关性,暗示两者之间可能存在复杂的调控关系。
研究结论与讨论
该研究首次对人类胎盘及其细胞类型的 sncRNA 转录组进行了探索性研究,为胎盘研究领域提供了重要的基础数据。研究表明,不同胎盘细胞类型的 sncRNA 表达存在差异,这些差异可能在胎盘发育、功能维持以及相关疾病的发生发展中发挥重要作用。此外,研究还发现胎盘 sncRNA 表达与性别相关,为进一步理解胎盘发育的性别差异提供了线索。虽然研究未发现 sncRNA 表达与 DNA 甲基化之间的强相关性,但部分高相关对的存在提示两者之间可能存在尚未明确的调控机制,值得进一步研究。
这项研究为深入理解胎盘细胞类型的异质性及其对健康胎盘调控机制的贡献提供了新的视角,有助于推动胎盘相关疾病的研究和诊断,为开发新的治疗策略奠定了基础。然而,研究也存在一定的局限性,如样本处理过程可能影响细胞质量、样本数量有限等。未来的研究可以进一步优化实验方法,扩大样本量,深入探究胎盘 sncRNA 的功能及其与其他调控机制的相互作用,为胎盘研究领域带来更多突破。