趋化素通过脂肪酸氧化调控胎盘滋养层细胞分化的机制研究及其在妊娠并发症中的意义

本研究揭示了脂肪因子趋化素(chemerin)通过调控胎盘脂肪酸氧化代谢，影响海绵滋养层细胞(SpT)和窦状滋养层巨细胞(S-TGC)分化的新机制。研究人员通过基因敲除小鼠模型和脂肪酸氧化抑制剂etomoxir处理，证实chemerin缺乏会促进SpT和S-TGC异常增殖，而过度表达则导致糖原滋养层细胞(GlyT)和合体滋养层细胞扩增。该发现为理解妊娠糖尿病、子痫前期等胎盘代谢相关并发症提供了新的病理机制解释。

　　

胎盘作为母胎交流的重要器官，其异常代谢与子痫前期、妊娠糖尿病等妊娠并发症密切相关。然而，关于胎盘代谢如何调控滋养层细胞分化的机制仍不清楚。脂肪因子趋化素在妊娠期间血清水平显著升高，既往研究主要关注其在代谢疾病中的作用，但其在胎盘发育中的功能尚属未知。这项发表在《BMC Biology》的研究，由中国科学院深圳先进技术研究院等机构的研究人员Jia xuan Cai、Ai wen Le等合作完成，首次系统揭示了趋化素通过脂肪酸氧化代谢调控胎盘滋养层细胞分化的分子机制。

研究采用多组学技术结合基因编辑动物模型，主要技术方法包括：建立趋化素基因敲除小鼠模型；通过立体转录组测技分析胎盘发育过程中趋化素的时空表达特征；利用液相色谱-质谱联用技术检测胎盘代谢中间产物；采用免疫荧光染色和流式细胞术定位趋化素在各类滋养层细胞的表达分布；使用脂肪酸氧化抑制剂etomoxir进行功能回复实验验证代谢通路的关键作用。

研究结果部分，首先通过动态表达分析发现：趋化素在小鼠妊娠期间呈现特征性表达模式，血清水平从E10开始显著升高并维持至分娩。免疫定位显示其在E8.5主要表达于胚外原代壁层滋养层巨细胞(P-TGC)和胎盘锥(EPC)滋养层细胞，在E18.5则富集于窦状滋养层巨细胞(S-TGC)和胎儿内皮细胞。

在功能研究方面，外源性趋化素处理导致：胎盘长度和迷路层显著缩短；甘油三酯(TG)含量增加和脂滴积累；糖原滋养层细胞(GlyT)和合体滋养层细胞扩增，而SpT和S-TGC生长受限。转录组分析显示，趋化素敲除引起521个基因差异表达，其中脂代谢相关基因Awat1、Ces2c等显著上调。代谢检测发现敲除胎盘中线粒体氧化磷酸化中间产物富马酸和ATP水平升高。

机制研究表明：脂肪酸氧化抑制剂etomoxir处理可逆转敲除表型，减少迷路层中SpT细胞团和S-TGC数量，证实脂肪酸氧化代谢是维持这两类细胞生长的能量来源。通过滋养层特异性敲除模型进一步验证，胎盘源性趋化素对SpT和S-TGC的调控作用虽弱于全身敲除，但仍具有显著影响。

这项研究创新性地揭示了趋化素通过"脂质合成-脂肪酸氧化"代谢平衡调控胎盘发育的新机制：生理状态下，趋化素促进胎盘脂质储存，限制SpT和S-TGC过度增殖；当其缺乏时，脂肪酸氧化代谢增强导致这两类细胞异常生长，破坏胎盘正常结构。这一发现不仅填补了脂肪因子调控胎盘发育的理论空白，更重要的是为理解妊娠并发症如子痫前期（胎盘SpT异常与螺旋动脉重塑障碍相关）和妊娠糖尿病（胎盘脂代谢紊乱）提供了新的病理机制解释。未来针对趋化素-脂肪酸氧化轴的治疗策略可能为这些妊娠并发症的防治提供新思路。