母源印记基因Phlda2印记丧失导致胎盘内分泌谱系发育与胎儿生长的性别二态性

《Biology of Sex Differences》：Sex-specific consequences of loss-of-imprinting of the maternally expressed gene Pleckstrin Homology-Like Domain Family A Member 2 (Phlda2) on placental development and fetal growth

　　

摘要

背景

印记基因由于在雄性和雌性生殖系中启动的表观遗传事件，仅从父母本一方等位基因表达。我们此前已确认印记基因在小鼠胎盘内分泌谱系发育中起主调控作用。我们进一步报道，父源表达印记基因Peg3功能缺失导致了胎盘和行为表型的性别二态性，且雄性在这两种情况下受影响相对更大。在此，我们提出疑问：母源表达印记基因Phlda2的印记丧失是否同样对胎盘内分泌谱系产生性别二态性影响，这可能构成了该基因异常表达时出现男性偏向行为结果的潜在机制。

方法

将C57BL/6野生型（WT）雌性小鼠与Phlda2^BACx1转基因种公鼠交配，以产生WT对照样本和过表达Phlda2的印记丧失模型样本。在胚胎第14.5天（E）14.5）表征胎盘和胎儿体重、胎盘内分泌谱系及激素基因表达，并在E18.5记录胎儿和胎盘体重数据。

结果

借助RNAscope技术识别胎盘内分泌谱系，发现连接区海绵状滋养层细胞显著减少，对雌性突变体胎盘的影响明显大于雄性。糖原细胞和壁面滋养层巨细胞数量也减少，但未检测到性别二态性。逆转录定量PCR（RT-qPCR）和RNA测序分析支持在Phlda2"印记丧失"作用下，由海绵状滋养层表达的胎盘激素在雌性中表达下降更为明显。胎盘变化与妊娠晚期雌性胎儿生长减少相关，但雄性无此表现。

结论

已知Phlda2表达会在母体逆境（包括营养缺乏）作用下增加，从而通过限制激素生成来减少胎盘的"需求"信号。我们的新发现揭示了一种显著的生物学不对称性：雌性胎儿在Phlda2印记丧失反应中会减少对母亲的需求，而雄性胎儿则不会。这种不对称性可能与哺乳动物应对产前逆境时的性别特异性繁殖策略有关。我们的发现对人类妊娠研究也具有意义。胎盘PHLDA2升高反复与胎儿生长受限和低出生体重相关联，但未考虑婴儿性别。我们的发现表明该印记基因可对胎儿生长产生性别特异性影响，因此可能具有重要的转化意义。