《Environmental Research》:The Aryl Hydrocarbon Receptor spectrum in the human placenta: from development to environmental sensing and disease
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罗曼·佩尔松(Romane Person)|加埃勒·德瓦尔(Ga?lle Deval)|伊奥安娜·费雷卡图(Ioana Ferecatu)|泽维尔·库穆尔(Xavier Coumoul)巴黎城市大学(Université Paris Cité),INSERM U1139部门,胎盘
罗曼·佩尔松(Romane Person)|加埃勒·德瓦尔(Ga?lle Deval)|伊奥安娜·费雷卡图(Ioana Ferecatu)|泽维尔·库穆尔(Xavier Coumoul)
巴黎城市大学(Université Paris Cité),INSERM U1139部门,胎盘与生殖功能研究,产前及产后微生物群研究(FPRM),药学院,法国巴黎F-75006
摘要
虽然外源性物质受体的生物学特性在肝脏和肠道等器官中已得到充分研究,但在胎盘中的研究仍相对较少。作为母体与胎儿血液循环之间的交换界面,胎盘通过多种转运蛋白和代谢酶的协同表达,严格调控内源性和外源性化合物的转移。这些过程可受到诸如芳烃受体(AhR)等外源性传感器的调控,这种转录因子在妊娠期间的胎盘表达和活性显著增强。AhR是一种高度可塑的多功能受体,能够结合母体血液中的多种外源性物质和内源性化合物,并激活多种生理途径,包括外源性物质代谢、细胞侵袭、细胞凋亡、免疫反应及类固醇生成。本文综合了相关文献,证明AhR在人类胎盘发育及整个妊娠过程中的关键作用。根据“发育起源决定健康与疾病”(DOHaD)的概念,AhR信号通路的不适当非生理激活可能成为子宫内环境暴露与不良妊娠结局之间的关联因素。流行病学和机制学证据表明,AhR通路在多种胎盘疾病(如反复流产、宫内生长受限(IUGR)和先兆子痫)中存在失调,这突显了该受体在妊娠期间的关键作用,并为新的临床和治疗假说提供了依据。
章节摘录
研究目的与方法
撰写本综述的出发点是假设芳烃受体(AhR)在人类胎盘中起着核心作用,它连接着外源性物质的解毒过程与重要的生理功能。由于AhR在胎盘屏障功能中的关键作用,它可能将环境暴露与不良妊娠结局联系起来。尽管AhR的生物学特性在肝脏和肠道系统(PubMed文献中分别有约2850条和1000条记录)中已有详细研究,但在胎盘中的研究仍较为有限
人类胎盘
人类胎盘是源自胚胎的最大且生长最快的器官。在母体侧,它附着在妊娠期的子宫内膜(蜕膜)上;在胎儿侧,通过脐带与胎儿相连,脐带包含一条胎儿静脉和两条胎儿动脉(图1a)。这些血管发育成树状结构的毛细血管,构成胎盘的绒毛结构,这是胎盘的基本结构和功能单位(Burton, 1987)。
芳烃受体
AhR是一种胞质受体,当与其配体结合时可作为转录因子发挥作用。AhR在脊椎动物组织中广泛存在且持续表达,尤其在肺、皮肤和肠道等屏障器官中活性较高,同时也存在于通过血液与这些屏障直接相连的器官中,如肝脏和人类胎盘(Frericks等人,2007;Wakx等人,2018)。尽管AhR最初被描述为
AhR在人类胎盘中的分子激活后果
已有针对人类和小鼠模型中不同器官AhR通路表达的比较研究,但大多数研究未包括胎盘(Frericks等人,2007;Bernshausen等人,2006)。主要的大规模基因组研究(如Genotype-Tissue Expression项目,Lonsdale等人,2013)也未包含胎盘数据,或仅限于足月胎盘组织。然而,首次量化胎盘AhR表达和活性的研究显示
“发育起源决定健康与疾病”(DOHaD)理论认为,子宫内环境可通过表观遗传修饰等机制“编程”胎儿,从而使其在成年后更容易患病。胎盘处于这一机制的核心,负责调节胎儿在整个妊娠期间所接触的物质和营养物质的流动。功能失调的胎盘会间接影响母体健康以及胎儿的发育和生长
结论
AhR作为暴露组受体在妊娠期间的作用复杂多样。本综述总结的多项研究表明,AhR信号通路在多种妊娠相关过程中起着重要作用,包括胎盘的形态发生和结构形成、免疫耐受性、内分泌功能以及多种屏障功能(物理屏障、免疫屏障和酶促屏障)。大多数研究基于该受体的非生理激活情况
CRediT作者贡献声明
罗曼·佩尔松(Romane Person):撰写与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学设计、实验设计、数据分析、概念构建。加埃勒·德瓦尔(Ga?lle Deval):撰写与编辑、实验设计、数据管理、概念构建。伊奥安娜·费雷卡图(Ioana Ferecatu):撰写与编辑、项目监督、概念构建。泽维尔·库穆尔(Xavier Coumoul):撰写与编辑、项目监督、概念构建。
资金来源
R.P.的研究得到了法国研究部的资助。本工作得到了法国国家健康与医学研究院(INSERM)、巴黎城市大学(Université Paris Cité)、巴黎城市生物科学博士项目(BioSciences Paris Cité,BioSPC)以及法国国家科研计划(ANR)JCJC项目(PregNanoBaP,ANR-20-CE340003)的支持。
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
作者感谢Léo Sportes-Milot、Céline Guigon和Thierry Fournier对手稿的细致审阅,以及David Marsh对英文稿件的精心校对。