《Journal of Physiology》：A review of xenobiotic membrane transporter expression within the human placenta: Lessons gained from primary tissue and in vitro methodologies
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本文系统回顾了胎盘作为保护胎儿免受母体循环中异生素（xenobiotics）侵害的关键屏障的功能，重点聚焦于ATP结合盒（ABC）和溶质载体（SLC）两大超家族膜转运蛋白。文章剖析了原代胎盘组织、绒毛膜癌细胞系和滋养层干细胞等主流体外模型中转运蛋白表达模式的异同，指出了当前研究在表征模型发育阶段和细胞组成方面的知识缺口，并探讨了精进体外研究胎盘异生素摄取与转运实验方法的机遇。
Abstract
人类胎盘是妊娠期间维持胎儿发育的高度特化器官，其外层合体滋养层（STBs）与母体血液直接接触，构成了保护胎儿免受母体循环中异生素侵害的主要屏障。这一保护功能主要依赖于定位于合体滋养层顶膜（母体面）和基底膜（胎儿面）的膜转运蛋白，它们作为摄取或外排转运蛋白发挥作用。胎盘中的异生素膜转运蛋白主要分为ATP结合盒（ABC）转运蛋白和溶质载体（SLC）转运蛋白两大超家族。ABC转运蛋白如BCRP（ABCG2）、MDR1（P-gp/ABCB1）和多种MRP（ABCC）家族成员，利用ATP能量将底物逆浓度梯度外排。SLC转运蛋白如OATP、OCT家族成员，则主要负责化合物的摄取，部分也具有外排或双向转运功能。这些转运蛋白的定位和功能共同决定了异生物质穿越胎盘屏障的命运。
Xenobiotic membrane transporters in the human placenta
转运蛋白在胎盘的精准定位对其功能至关重要。例如，BCRP、MDR1、MRP2、MRP3等被发现在合体滋养层顶膜表达，主要负责将物质泵回母体循环；而MRP1、MRP5、OCT3、OATP2B1等则定位于基底膜，影响物质向胎儿方向的转运。目前已在人类胎盘中鉴定出数十种转运蛋白，但许多的具体功能及其在妊娠不同时期的表达变化仍未完全阐明。
Xenobiotic transporter expression in in vitromodels of the human placenta
鉴于伦理和实际挑战，以及传统动物发育与生殖毒性（DART）研究的局限性，体外模型成为研究人类胎盘功能的重要替代工具。主流模型包括不同孕期的原代胎盘组织、绒毛膜癌细胞系（如BeWo、JEG-3、JAR）以及人类滋养层干细胞（hTSCs）。然而，将这些模型的数据可靠地外推至体内情况，关键在于理解它们所代表的发育阶段和细胞类型。
通过对比这些模型中已知胎盘转运蛋白的表达谱发现，BCRP、MDR1、MRP1、MRP2等关键转运蛋白在多种模型（原代组织、癌细胞系和hTSCs）中均有表达，显示出一定的保守性。但大量转运蛋白（如ABCA5、ABCA12、MCT8等）的表达数据在原代组织（尤其是早、中孕期）中严重缺失，导致无法全面评估各模型的代表性。此外，像MDR1在BeWo细胞中的表达甚至存在争议报告（?/×），凸显了数据的不一致性。这种对模型准确性的综合理解不足，增加了阐释体外实验数据及其与体内效应相关性的不确定性。
Standardising research methods and gaps in data
How do researchers define a trophoblast?
生成可靠体外模型的另一大挑战，在于缺乏对模型所代表细胞类型和孕龄的共识。研究人员常使用一组“标记物”基因（如KRT7、TFAP2C、GATA3、HLA-G等）来鉴定滋养层细胞。然而，许多标记物并非特定于某一孕龄或细胞亚型（如细胞滋养层CTBs vs. 合体滋养层STBs）。例如，一些用于定义早孕期滋养层的标记物在足月胎盘中也存在。此外，一些在CTBs中发现的标记物（如CDX2、ELF5、TEAD4）也在hTSCs中表达。因此，目前依赖的标记物组合可能不足以精确区分不同发育阶段和功能的滋养层细胞。
Conclusions
综上所述，尽管我们对胎盘转运蛋白的理解及其在体外模型中的表达已取得进展，但显著的知识缺口依然存在。包括：1）对许多转运蛋白在妊娠全过程中的表达动力学知之甚少；2）原代组织（特别是早、中孕期）转运蛋白表达数据匮乏；3）用于表征体外模型的细胞标记物不够特异和标准化；4）对常用体外模型（如癌细胞系）究竟模拟了哪个发育阶段的何种细胞类型仍不明确。未来需要更系统、标准化的研究来绘制不同孕龄人胎盘转运蛋白的完整表达谱，并以此为基础评估和验证体外模型。同时，推动培养技术的进步（如3D类器官、胎盘芯片等），并结合转运蛋白功能分析，将有助于建立更精准、可靠的胎盘屏障体外模型，从而更好地评估异生素对胎盘的潜在影响，并支持非动物新方法（NAMs）在发育毒性安全评估中的应用。
