艾珊珊发现人细胞滋养层命运的决定和滋养层干细胞的建立的调控新机制

2024-04-07

引言人胎盘祖细胞滋养细胞(CT)细胞的分化对成功妊娠至关重要，但其潜在机制尚不清楚。2024年4月5日，南方医科大学高学飞、孙良忠及艾珊珊共同通讯在Developmental Cell在线发表题为“SP6 controls human cytotrophoblast fate decisions and trophoblast stem cell establishment by targeting MSX2 regulatory elements”的研究论文，该研究表明SP6通过靶向MSX2调控元件控制人细胞滋养层命运的决定和滋养层干细胞的建立。该研究确定了转录因子(TF)，特异性蛋白6 (SP6)，作为人类物种特异性滋养细胞谱系TF在人胎盘CT细胞中表达。以多能干细胞为模型，证明了SP6控制CT的产生和滋养细胞干细胞(TSCs)的建立，并鉴定了msh同源盒2 (MSX2)是这些事件的下游效应因子。在机制上，SP6与组蛋白乙酰转移酶P300相互作用，改变H3K27ac靶向调控元件的结构，从而有利于转录激活，促进CT细胞命运决定和TSC维持。该研究结果表明SP6是人类滋养细胞谱系的调节因子，并暗示其在胎盘发育和胎盘疾病的发病过程中发挥作用。胎盘是在怀孕期间发育的一个巨大的临时器官，通过促进营养物质和激素信息的交换，在胎儿和母亲的发育和健康中起着至关重要的作用。胎盘发育和功能缺陷可导致妊娠相关疾病，包括先兆子痫、胎儿生长受限、复发性流产和死产人类胎盘的基本功能是由三种主要类型的滋养细胞完成的:合胞滋养细胞(STBs)、胞外滋养细胞(EVTs)和细胞滋养细胞(CT)。ST细胞是多核的，产生胎盘激素，而EVT滋养细胞侵入母体蜕膜并重塑连接胎儿和母体的螺旋动脉。作为一种多能祖细胞群，单核CT细胞早在性交后8天就产生了，并且能够在快速发育的胎盘内的不同位置分化为STs和EVTs。这些细胞可以在特定条件下分离培养，生成具有ST和EVT分化潜力的可再生胎盘类器官和滋养细胞干细胞(TSCs)。尽管CT细胞的协调命运承诺对于成功妊娠期间的功能胎盘至关重要，但控制人类CT命运编程和发育的分子机制，特别是转录因子(TFs)仍然难以捉摸。人类胎盘CT被指定在怀孕的非常早期阶段，胎盘组织的可用性体外研究在伦理上是有限的和不切实际的。人多能干细胞(hPSCs)可以在不同的培养条件下分化为滋养层细胞和TSCs，先前的研究表明，多能干细胞衍生的衍生物在整体基因表达模式、DNA甲基化谱以及重要的功能特征方面与体内同类细胞具有高度相似性。鉴于造血干细胞允许复杂的遗传修饰，它们提供了一个独特的模型来研究体外调节人类滋养细胞分化的机制。模式图（Credit: Developmental Cell）该研究表明，SP6，这个先前被认为是牙齿发育的主要调控因子，是人类特有的滋养细胞谱系TF。它通过改变与胎盘发育相关的靶位点的组蛋白状态，在调节人类CT细胞命运决定和TSC维持中发挥作用，将该TF定位在人类滋养细胞谱系发育的调节网络中，并进一步表明小鼠和人类胎盘发育调节的差异性。综上，该研究发现SP6是CT细胞命运决定和干性维持的调节因子，并提供了潜在机制的分子见解。原文链接https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.03.025责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Nature | 破除传统：为何我们需要重新思考肿瘤的命名方式热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文CRISPR技术进化史 | 24年Cell综述

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