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首张人类早期胎盘细胞图谱发表,可推进问题妊娠的研究| Science子刊

2018/11/26 来源:生物探索
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导读
对于孕妇而言,没有什么比尽早知道妊娠期的状况更重要的了。然而事实是,迄今为止的大多数研究都集中在妊娠后期,对于像先兆子痫和早产这种通常发生在妊娠中期或晚期的并发症往往显得力不从心。在近日的一项新研究中,科学家们首次详细描述了孕早期胎儿和母体细胞。他们认为,这一成果可为进一步研究各种妊娠并发症提供参考。

图片来源:Pixabay

胎盘和子宫内膜的蜕膜组织分别是胎儿与母体之间物质交换的重要器官以及对妊娠建立和维持至关重要的组织。为了观察胎儿和母亲的细胞特征,深入了解妊娠早中期可能发生的问题,正如过去科学家们致力于绘制健康人类细胞图谱一样,研究人员试图通过分析胎盘和蜕膜组织或子宫内膜组织的细胞,建立一个人类早期胎盘细胞的图谱。

在发表于《Science Advances》杂志、题为“A single-cell survey of the human first-trimester placenta and decidua”的这项研究中,第一作者Hemant Suryawanshi告诉我们,通过分析9种来自胎盘、11种来自蜕膜的20个样本,他们建立了早期人类胎盘的第一个细胞图谱,这一重要成果将成为服务未来研究人员的有用工具。

DOI:10.1126/sciadv.aau4788

除了识别不同的细胞类型,科学家们还使用了一种新的方法来确定每个细胞所表达的基因。Suryawanshi解释道,之前对妊娠早期组织的研究依赖于大量细胞(bulk)RNA测序的方法,这种方法从多个细胞产生平均RNA图谱,而不能从单个细胞获得特定数据,并且这些细胞均来自孕中期和孕晚期组织,类型不超过20个。

相比之下,Surywanshi和他的同事在这项研究中使用了基于微流体技术的单细胞RNA测序方法,分析了超过14,000个胎盘细胞和近7,000个蜕膜细胞(这些细胞全部来自妊娠早期组织),进而成功掌握了20种细胞类型中每一种所表达的成千上万个基因的概况。

那么,这项研究可帮助回答哪些问题呢?

Suryawanshi介绍,首先,对孕早期子宫内膜上皮细胞感兴趣的科学家,可以用它来观察这些细胞表达的基因,以及每个基因的“表达强度”,这项研究包含了相关数据。

其次,胎盘是一个非常重要但却知之甚少的器官,它对生命至关重要,对宫内胎儿起着肺、肾、肝和免疫系统的作用。然而,它的结构和功能仍然是个谜。免疫系统为什么不会对胎儿产生排斥等问题尚未知。在这项研究中,作者们也给出了回答。

此外,怀孕时细胞成分和分子水平都发生了巨大的变化,这项研究还首次提供了这些变化的高分辨率图片。

研究人员绘制了20多种不同的细胞类型,包括基质细胞和内皮细胞(红色)。来源:洛克菲勒大学

最后,鉴于这项研究绘制的是正常孕早期组织和细胞类型的图谱,所以它还有可能成为帮助识别问题妊娠中细胞和遗传水平异常的模板。

“通过详细了解构成早期胎盘和蜕膜的细胞的多样性和特殊功能,我们可以开始发现许多妊娠疾病的根本原因,并最终找到改善妊娠结局的方法。”共同作者Zev Williams说。

责编:艾曼

参考资料:

First mapping of cells in the early human placenta to advance research on problem pregnancies

A single-cell survey of the human first-trimester placenta and decidua

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