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接洽胎盘发育机制对真切探究东说念主类孕早期特征和女性生殖健康深嗜要紧。科学家通过构建“迷你胎盘”（滋补层细胞类器官）揭示出胎盘发育进程过头与子宫内膜的互相作用。关系接洽后果刊发在《Cell Stem Cell》（影响因子IF=23.90）上。这项最新后果推开了接洽东说念主类早期妊娠的大门，促进更好地交融先兆子痫等妊娠疾病，提供防御及养息的新机遇。

胎盘（placenta）介于胎儿与母体之间，是看护胎儿滋长发育的贵重器官。在系数妊娠时间守旧胎儿，提供气体交换、养分物资和血液供给等，胎盘发育额外则是形成母体/胎儿升天的主要原因。

而通过东说念主类孕早期阶段接洽胎盘发育机制的试验颇具挑战性，很难从平常或额外胎盘中寻求胎盘与子宫内膜互相作用进程的着重机制。红运的是，伴跟着再生医学的发展，“类器官”放心成为体外接洽的绝佳步地，这为东说念主类胎盘接洽提供了新想路和新器具。

近日，剑桥大学的科学家Ashley Moffett与Friedrich Miescher Institute（弗里德里希·米歇尔生物医学接洽所）的接洽东说念主员结合，在《Cell Stem Cell》发表接洽论文[1]，指出通过构建“迷你胎盘”（滋补层细胞类器官）揭示出胎盘发育进程过头与子宫内膜的互相作用。该接洽还通过单细胞RNA 测序（scRNA-seq）本事，笃定了一组东说念主类子宫当然杀伤细胞（uNK Cells）产生细胞因子。这些发现将有助于科研东说念主员更好地交融妊娠时间胎盘的发育情况，并可能在改日养息先兆子痫等妊娠期疾病。

△ 科学家们在试验室培养出“迷你胎盘”，并愚弄它们来揭示妊娠早期阶段胎盘发育情况。

01打破接洽模子镣铐“迷你胎盘”助力妊娠期疾病接洽

胎盘早期发育，是关乎妊娠能否成效的重要，对接洽东说念主员而言，这亦然一个极具挑战的高难度试验。

胎盘植入子宫内膜，频繁被描绘为“东说念主类发展的黑匣子”。

本接洽作家之一，来自剑桥大学病理学系Ashley Moffett涵养指出，大大批主要的妊娠疾病（如先兆子痫、死胎、滋长受限等）都取决于胎盘在当先几周的发育情况。在此时间，子宫内膜细胞和胎盘细胞之间的互相作用（尤其是加多母体对胎盘的血液供应），决定了胎儿的滋长发育，影响着妊娠是否成效。

先兆子痫（子痫前期，preeclampsia）是一种妊娠期特有的、具有较大危害的多系统阐扬性疾病。该病有可能导致胎儿宫内发育迟缓，致使胎盘早剥、胎死宫内，还可能导致更生儿窒息；对妊妇而言，可能会出现脑出血、脑梗，见地低下，严重者致使失明。

先兆子痫发病率约为4—6%，尤其在初产妇中，发病率更是高达1.5-2倍。严重胁迫着胎儿和妊妇的的人命健康，一朝发现，需要实时就诊和养息。

在过往的接洽中，科学家们对胎盘和子宫之间的互相作用了解甚少，一定进度上抛弃了对东说念主类胚胎真切接洽。

而这项革命试验中，接洽团队愚弄“滋补层细胞”培植出“迷你胎盘”，与早期胎盘卓越接近。成效揭开了孕早期阶段接洽的“迷想”，进一步进步了对女性生殖健康的交融。

△ 胎盘类器官（中间的圆圈）。滋补层细胞从类器官中侵入，肖似于妊娠早期侵入子宫的胎盘细胞。图片开头：Friedrich Miescher Institute/University of Cambridge

在此前的接洽中，该团队也曾发现加多先兆子痫等疾病风险的基因或保护基因。这些接洽强调了在子宫内独到的免疫细胞的贵重作用，这些细胞被称为“子宫当然杀伤细胞"（uNK Cells）”，它们承接在子宫内膜的胎盘植入部位，这些细胞介导子宫内膜和胎盘细胞之间的互相作用。

动物模子接洽标明，uNK细胞影响动脉重塑和滋补层侵袭。而在最新接洽中，科学家将 uNK 细胞分泌的卵白质应用于滋补层类器官，以便这些类器官大要模拟胎盘植入的条目。

该接洽笃定了关于滋补层类器官发育至关贵重的细胞因子。这些细胞因子将有助于成效植入，使胎盘植入子宫并革新母亲的动脉。

△ 接洽东说念主员通过“迷你胎盘”类器官模子发现一组uNK细胞产生的细胞因子——XCL1、CSF2、CSF1和CCL5，标明了uNK细胞和滋补层之间最好免疫互相作用怎么提高孳生成效的机制。

“这是咱们知说念的惟逐个次平常细胞侵入并革新动脉的情况，而且这些细胞来自另一个个体——婴儿。”Moffett涵养清楚，要是这些细胞不成平常植入，子宫动脉就无法盛开，胎盘和婴儿就会穷乏养分和氧气，导致怀胎后期出现问题，胎儿穷困鼓胀的血液供应，从而发育停滞致使升天。

接洽东说念主员还发现了几个调节血流和匡助植入的基因，Moffett涵养说，这为改日更好地接洽先兆子痫等妊娠疾病奠定了表面基础。

△ 表现妊娠早期胎盘中重要细胞类型的图表，表现了母体 uNK 细胞和胎儿 EVT （绒毛外滋补细胞）之间的互相作用。

综上，这个被称为“滋补层细胞类器官”的迷你胎盘，为接洽东说念主类早期妊娠推开了新全国的大门，匡助咱们更好地交融细胞介导子宫内膜和胎盘细胞之间的互相作用。有望为更好地交融先兆子痫等妊娠疾病提供科学依据，进步对女性生殖健康的交融，促进东说念主类早期胚胎阶段接洽的不停真切。

02类器官立大功为女性生殖健康开辟新战略

从iPSC本事到干细胞养殖类器官，东说念主类放心打破过往的接洽瓶颈，试图寻求更高维度领路疾病，调养疾病的可行战略。

“类器官”接洽平台在很猛进度上不错模拟宗旨组织或器官的遗传特征和表不雅特征，被以为在器官发育、精确医疗、再生医学、药物筛选、基因剪辑、疾病建模等边界都有庸碌的应用长进。

成绩于类器官本事的发展，也曾有卵巢、子宫颈、子宫内膜等类器官模子的出现，这些本事打破为真切接洽女性生殖健康关系疾病更添接洽上策。

卵巢类器官

卵巢关于女性的贵重深嗜不亚于子宫，学术界关于卵巢的关系接洽，一直苦于穷困基础接洽模子而举步维艰。

2023年，由好意思国哈佛大学的科学家调处杜克大学，创造出第一个全东说念主源卵巢类器官，成效复制了东说念主类卵巢器官的好多重要功能，不错支捏卵细胞闇练、发育卵泡并分泌性激素。

△ 东说念主卵巢类器官中发育6天（左）和26天（右）的卵泡样结构

值得眷注的是，这项新技艺[2]系数培养进程只是花了5天时辰！这标记着东说念主类在女性生殖健康接洽边界迈出了贵重一步，为斥地养息不孕症、卵巢癌等疾病带来新疗法。

宫颈类器官

提到子宫颈就不得不说东说念主尽王人知的HPV（东说念主类乳头瘤病毒），算作宫颈癌的最大胁迫，具有贵重的接洽深嗜。

为了克服现在穷困安妥的上皮原代细胞模子来抽象东说念主类宫颈外分层上皮和模子疾病的发展，Nature子刊的接洽[3]指出，从健康供体平鉴别出的宫颈癌干细胞被镶嵌Matrigel（基质胶）中以培养3D类器官。通过在患者的外子宫颈类器官中诞生衣原体和HPV共同感染模子，可揭示不同的细胞重编程。

△ 活检生成宫颈类器官和干细胞培养物的清楚图

借助这个体外模子，科学家接洽了宫颈生物学的各个方面，包括细菌、病毒感染和归并感染的影响过头分子机制，为养息宫颈癌等女性常见癌症，提供了新的接洽模子和模仿想路。

子宫内膜微环境类器官

子宫，是孕育人命、分泌激素、看护平常月事的贵重步地。

然则子宫内膜的额外会激勉（诸如月事不调、痛经、额外子宫出血、子宫内膜炎、子宫腺肌病、不孕症等）女性生殖系统疾病。传统的2D成像在一定进度上抛弃了科学家春联宫内膜神气及子宫微环境的复杂性的评估，制约了关系疾病的真切接洽。

麻省理工学院（MIT）的科学家们发现，通过诞生新的合成细胞外基质，不错缠绵出一种3D子宫内膜微环境，同期接洽子宫内膜上皮类器官和基质细胞。这个类器官共培养模子不仅支捏长久（15天）培养，而且不错模拟东说念主类月事周期的重要方面。[4]

△ 东说念主体3D子宫内膜微环境的接洽模子图

子宫内膜类器官的出身，将促进对女性月事、生殖健康和子宫内膜关系关系疾病（子宫腺肌病、子宫内膜异位症、子宫内膜癌等）致病机制的真切交融。

跟着再生医学的日月牙异，那些严重胁迫女性健康的复杂疾病（如卵巢癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、不孕症等），有望通过类器官本事，提供绝佳的体外试验步地，为真切疾病机制学术接洽，孝顺疾病防御、个性化养息等孝顺更多可能性，鼓吹东说念主类健康迈进更光明的改日。

Write in the last

写在临了

类器官开启了再生医学的新篇章。通过诞生有价值的疾病模子，在体外模拟重现病东说念主疾病模子，为接洽复杂疾病提供了科学依据和试验步地。不仅如斯，类器官的培养，对肿瘤养息来说，也有极强的上风，不错用作药敏检测、药物筛查、个性化养息的高效道路。不错意象的是，类器官本事正以乘风破浪之势，明示改日医学发展光明的长进。

参考文件（可荆棘滑动）

[1] Qian Li,Andrew Sharkey,Megan Sheridan,Ashley Moffett,et,al.Human uterine natural killer cells regulate differentiation of extravillous trophoblast early in pregnancy,January17, 202,Cell Stem Cell,DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.12.013

[2] Merrick D Pierson Smela, Christian C Kramme,et,al.Directed differentiation of human iPSCs to functional ovarian granulosa-like cells via transcription factor overexpression.Feb 21, 2023

发布于：上海市