通过诱导多能干细胞对对照组及早发型子痫前期妊娠来源滋养层细胞线粒体的表征研究

《Biology of Reproduction》：Characterization of mitochondria in trophoblast cells derived from control and early-onset preeclamptic pregnancies via induced pluripotent stem cells

　　

摘要

早期胚胎发育发生在低氧环境中，胚胎细胞和多能干细胞（PSC）中的线粒体形态和功能与分化细胞有所不同，前者对氧化磷酸化的依赖程度较低。随着向滋养层（TB）分化，氧化磷酸化水平升高，而将成年细胞重编程为多能性状态时，这一过程则发生逆转，但氧气条件对此过程的影响尚未被明确界定。当用BAP（BMP4、A83-01和PD173074）处理PSC使其分化为滋养层时，细胞内ATP浓度在5%和20%氧气条件下均等增加。尽管培养中的氧气条件改变了编码线粒体蛋白的转录本，尤其在20%氧气条件下抑制了COX4l2的表达，但在细胞滋养层（CTB）或合体滋养层（STB）细胞中，随氧气变化并未观察到线粒体形态的一致差异。这些结果表明，TB在分化过程中能够适应高氧和低氧环境以维持线粒体功能。在先前的一项研究中，从对照组和早期发病子痫前期（EOPE）妊娠中分别获得了iPSCs，并用BAP进行分化；高氧条件仅损害了EOPE妊娠来源细胞的TB侵袭能力。在本研究中，EOPE细胞的ATP浓度随TB分化的增加不如对照组明显，且在高氧条件下，EOPE细胞与对照细胞之间的细胞色素C和ATP酶亚基转录本存在差异。然而，对线粒体形态的调查显示，EOPE来源的细胞系并未出现过度损伤，且未检测到线粒体呼吸的差异。总体而言，这些数据对线粒体本身差异导致EOPE中TB侵袭能力下降这一假说仅提供有限的支持。

图文摘要

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已有报道在子痫前期妊娠分娩的胎盘中发现线粒体损伤，但尚不清楚在症状出现之前的早期妊娠阶段线粒体是否已受损。从对照妊娠的脐带成纤维细胞来源的诱导多能干细胞中，分化为滋养层后ATP生成增加，且编码线粒体蛋白的基因表达发生改变，且这种变化依赖于氧气条件。在早期发病子痫前期（EOPE）妊娠来源的细胞中，这种反应减弱，但并未检测到线粒体形态和呼吸方面的显著差异。