《Angiogenesis》：Regulation of PDGF-BB signaling in placental pericytes by soluble PDGFRβ isoforms: implications for fetoplacental vascular development
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发育中的胎儿和胎盘内的血管重塑对于支持新兴组织和器官的生长和功能至关重要。周细胞（PCs）通过沿内皮细胞（ECs）延伸并增强血管完整性，在稳定和成熟微血管网络中发挥核心作用。在胎盘以及其他器官中，PC–EC通讯部分由血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）信
发育中的胎儿和胎盘内的血管重塑对于支持新兴组织和器官的生长和功能至关重要。周细胞（PCs）通过沿内皮细胞（ECs）延伸并增强血管完整性，在稳定和成熟微血管网络中发挥核心作用。在胎盘以及其他器官中，PC–EC通讯部分由血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）信号介导，该信号调控PC的分化、增殖、迁移和存活，最终实现其沿毛细血管的募集和滞留。在本研究中，研究人员在鼠和人类组织中发现，随着妊娠进展，周细胞逐渐覆盖胎儿-胎盘毛细血管，并有形态学和分子学证据支持。胎盘PC表现出与大脑和心脏相当的表型异质性，提示跨器官系统存在保守的多样性。除表征PC动态外，研究人员还检测了新近鉴定的可溶性PDGF受体-β（sPDGFRβ）亚型的表达。这些变异体在小鼠和人类胎盘的蛋白及转录水平被检测到，并且在一种概括早期胎盘血管发育特征的小鼠滋养层-胚胎干细胞（TESC）分化模型中也存在。在该模型中，sPDGFRβ表达在早期血管形成期间不依赖于ADAM10活性和外源性生长因子，但在缺氧条件下显著上调。为了评估升高的sPDGFRβ可能如何影响PDGF-BB信号，研究人员将TESC衍生的血管网络暴露于过量的PDGF-BB（加或不加sPDGFRβ模拟物）。单独使用PDGF-BB可降低全长PDGFRβ水平，同时增加受体磷酸化，这与已知的配体诱导调节机制一致。加入sPDGFRβ模拟物则使这些反应趋于基线水平，提示可溶性受体变体可能具有调节或反馈作用。总之，这些发现表明，在发育过程中，PC逐渐被募集到胎盘毛细血管并表现出多样化表型，且可溶性PDGFRβ亚型可能以对氧张力敏感的方式调节PDGF-BB信号。理解这些机制有助于深入了解胎盘血管成熟的调控，并可能为通过靶向胎盘发育障碍相关疾病改善人类健康提供策略。
胎盘发育是胚胎发生的基础，对母体和婴儿的产后健康产生持久影响。其中，胎儿-胎盘血管网络的形成、扩展和成熟是保证胎儿获得充足营养和氧气的关键。胎盘功能不全常与血管发育异常导致的灌注不足和缺氧相关，是胎儿生长受限及早产的重要原因。周细胞（pericytes, PCs）作为微血管壁细胞，通过沿内皮细胞（endothelial cells, ECs）延伸并增强血管完整性，在血管稳定和成熟中起核心作用。血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）及其受体PDGFRβ信号通路是调控PC分化、增殖、迁移和存活的关键轴，其失调可导致PC缺失或过度增殖，从而影响胎盘血管发育。近年来，可溶性PDGFRβ（sPDGFRβ）亚型被发现，但其在胎盘中的表达调控和功能尚不清楚。为此，研究人员开展了本研究，成果发表于《Angiogenesis》。
研究人员利用C57BL/6和表达NG2/Cspg4启动子驱动DsRed荧光蛋白的转基因小鼠（NG2DsRedBAC）以及人类足月胎盘样本，结合一种可概括早期胎盘血管发育的小鼠滋养层-胚胎干细胞（trophoblast-embryonic stem cell, TESC）分化模型，系统分析了妊娠期间PC在胎盘毛细血管的覆盖率、sPDGFRβ的表达模式及其调控机制。主要关键方法包括：免疫荧光染色与共聚焦成像；定量RT-PCR（qRT-PCR）；蛋白免疫印迹（Western blot）；以及ADAM10抑制剂（GI-254023X）、缺氧（3% O2）、外源性生长因子和sPDGFRβ-Fc模拟物处理。样本来自Virginia Tech和Carilion Clinic（经IACUC和IRB批准）。
**结果**
**周细胞在小鼠和人类妊娠期间沿胎盘毛细血管分布** 通过免疫染色和共聚焦成像，研究人员在人类足月胎盘绒毛和小鼠E18.5胎盘迷路层中观察到NG2阳性细胞沿PECAM-1/CD31标记的微血管排列，其中部分细胞表达αSMA，部分不表达，提示PC表型异质性。在小鼠E11.5、E14.5和E18.5胎盘中，NG2阳性PC密度随妊娠显著增加，同时Cspg4、Acta2和全长Pdgfrb的转录水平较E9.5均显著上升，而Vtn和Notch3呈现波动趋势。这些形态学和转录证据表明，PC在胎儿-胎盘毛细血管发育过程中逐步投资于血管壁。
**可溶性PDGF受体-β亚型在小鼠和人类胎盘及干细胞模型中表达** Western blot检测显示，小鼠胎盘中存在全长（~160 kDa）和可溶性（~32 kDa）PDGFRβ，二者随妊娠进展显著增加；人类足月胎盘中检测到全长（~160 kDa）及约55 kDa的截短变体，且不同样本间存在表达异质性。qRT-PCR检测到sPdgfrβ mRNA（内含子4和内含子10剪接变体）在小鼠胎盘中随妊娠增加。在TESC分化模型中，伴随滋养层细胞标记（Krt8、Krt18、Krt7、Cdh1、Rrm2、Hand1、Tjp1、Gata2、Gata3）上调及血管样结构形成，sPDGFRβ蛋白（~70 kDa）和转录本（内含子10变体）均有表达，并随时间增加。
**在早期血管形成过程中，可溶性PDGFRβ水平不依赖于ADAM10活性和外源性生长因子，但对缺氧敏感，并可部分调节全长PDGFRβ动力学** 在TESC分化模型中，ADAM10抑制剂处理不影响sPDGFRβ蛋白水平，反而使全长PDGFRβ显著升高，提示sPDGFRβ产生可能主要依赖mRNA可变剪接而非ADAM10剪切。将细胞暴露于3% O2 12或48小时可显著上调sPDGFRβ蛋白，而全长PDGFRβ不变。外源性VEGF-A或PDGF-BB处理不改变sPDGFRβ水平，但PDGF-BB显著降低全长PDGFRβ蛋白并增加其磷酸化。当同时加入sPDGFRβ-Fc模拟物时，PDGF-BB诱导的全长PDGFRβ下降和磷酸化增加被部分逆转，信号趋向基线水平，提示sPDGFRβ可能作为调节性或反馈性因子影响PDGF-BB信号。
**讨论与结论** 讨论部分指出，胎盘PC存在表型异质性，与其他组织类似，但αSMA表达的差异可能反映不同收缩功能或亚型。sPDGFRβ的产生更可能依赖剪接机制而非ADAM10剪切，缺氧可能通过影响剪接或相关调控途径上调sPDGFRβ，以负反馈方式限制PDGF-BB信号的过度激活，从而维持PC覆盖与血管成熟的适当平衡。该研究得出结论：在胎盘发育过程中，PC逐渐被募集至胎儿-胎盘毛细血管并呈现异质性表型；可溶性PDGFRβ亚型在体内和体外模型中表达，受氧张力调节，并可能通过调节PDGF-BB信号影响PC行为和胎盘血管成熟。这些发现为理解胎盘血管调控机制提供了新视角，并可能为以胎盘功能障碍为根源的疾病提供生物标志物或治疗靶点。
