《Cellular and Molecular Life Sciences》：Role of RGS12 in placental mitochondrial dysfunction and adverse pregnancy outcomes
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为探究胎盘线粒体功能障碍与不良妊娠结局的分子机制，研究人员围绕RGS12（G蛋白信号调节子12）在胎盘滋养层细胞中的功能展开研究。结果表明，RGS12定位于线粒体，通过促进ATP5B酪氨酸磷酸化增强线粒体功能。RGS12缺失会导致线粒体功能障碍、滋养层细胞凋亡增加，进而引起胎儿体重减轻、早产倾向。这项发表于《Cellular and Molecular Life Sciences》的研究揭示了RGS12-ATP5B轴在维持胎盘健康中的关键作用，为改善不良妊娠结局提供了潜在新靶点。
保障胎儿的健康发育，维持一个安稳的孕期，是所有家庭的期盼。然而，总有一些意外会打破这份平静，比如令人揪心的早产（Preterm Birth， PTB）。早产不仅仅是提前“报到”这么简单，它常常与胎儿体重过低、新生儿并发症等一系列健康问题相伴相随。追根溯源，许多不良妊娠结局的“罪魁祸首”可能指向一个关键器官——胎盘。作为连接母体与胎儿的唯一桥梁，胎盘的健康至关重要，而胎盘中的能量工厂“线粒体”更是维持其正常功能的核心。一旦胎盘线粒体“罢工”或效率低下，能量供应不足、细胞功能紊乱等问题便接踵而至，最终可能导致早产、胎儿生长受限（FGR）等严重后果。那么，究竟是什么在幕后精确调控着胎盘线粒体的“工作状态”？这个调控开关如果失灵，又该如何修复？这正是科学家们致力于破解的谜题。
近日，一项发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上的研究为我们揭开了这个谜团的一角。研究人员将目光聚焦于一个名为RGS12（Regulator of G protein signaling 12， G蛋白信号调节子12）的蛋白质。他们发现，这个蛋白质不仅仅是细胞信号转导的“调节员”，更是胎盘线粒体功能的关键“守护者”。这项研究揭示了RGS12通过一种前所未有的分子机制，确保胎盘的能量供应稳定，从而守护孕期安稳。
研究人员综合运用了多种关键技术来解答上述问题。在细胞水平，他们使用了人胎盘滋养层细胞系（如HTR-8/SVneo、BeWo），通过短发夹RNA（shRNA）敲低或过表达质粒转染来操纵RGS12的表达。在动物模型方面，他们构建了全身性RGS12基因敲除（KO）小鼠和利用Elf5-Cre转基因小鼠构建的胎盘特异性RGS12敲除小鼠。研究还纳入了临床样本，收集了人类早产和足月产的胎盘组织进行对比分析。核心实验技术包括：免疫共沉淀结合质谱分析（Co-IP/MS）用于鉴定蛋白质相互作用；蛋白质印迹（WB）和免疫荧光/免疫组化用于检测蛋白质表达与定位；透射电子显微镜观察线粒体形态；测量线粒体DNA（mtDNA）拷贝数、ATP含量、活性氧（ROS）水平和总抗氧化能力以评估线粒体功能；以及酶联免疫吸附试验（ELISA）检测激素水平等。
研究结果
RGS12定位于胎盘细胞线粒体、细胞质和细胞核
通过免疫荧光和免疫金电镜观察，研究人员发现RGS12在人类胎盘滋养层细胞HTR-8/SVneo中主要定位于线粒体，同时也存在于细胞质和细胞核中。进一步从胎盘组织和细胞中分离线粒体和细胞质蛋白进行蛋白质印迹分析，证实RGS12在小鼠和人类胎盘以及滋养层细胞的线粒体及细胞质中均有表达。
RGS12调节胎盘滋养层细胞中线粒体ATP5B的酪氨酸磷酸化
免疫共沉淀与质谱分析揭示了RGS12与线粒体关键酶ATP5B（ATP synthase F1 subunit beta）存在高亲和力结合。这一相互作用在多种滋养层细胞系以及小鼠和人类胎盘组织的Co-IP实验中得到了验证。重要的是，研究发现RGS12能够调节ATP5B的酪氨酸磷酸化（p-Tyr）水平。在HTR-8/SVneo细胞中敲低RGS12，会特异性地降低线粒体蛋白的酪氨酸磷酸化水平以及ATP5B的表达。
敲低RGS12导致HTR-8/SVneo细胞线粒体功能障碍
在HTR-8/SVneo细胞中稳定敲低RGS12后，线粒体出现肿胀、结构破坏等形态异常。功能检测显示，敲低细胞的mtDNA拷贝数、ATP含量和总抗氧化能力均显著下降，而线粒体ROS水平升高。此外，细胞增殖、迁移和侵袭能力受损，凋亡增加，孕激素分泌减少。
RGS12敲除和胎盘特异性RGS12敲除小鼠表现出胎儿出生体重降低、胎盘效率下降、早产倾向和胎盘线粒体功能障碍
构建的全身性RGS12敲除小鼠和胎盘特异性RGS12敲除（RGS12flox/flox; Elf5-Cre）小鼠均表现出胎儿出生体重降低和胎盘效率（胎儿重/胎盘重比值）下降。胎盘特异性敲除小鼠还表现出在孕晚期（约18-18.5天）有提前分娩的倾向。对这些小鼠胎盘的分析发现，线粒体酪氨酸磷酸化水平降低，线粒体损伤增多，ATP含量和总抗氧化能力下降，而mtDNA拷贝数异常升高。
恢复RGS12表达可逆转异常的线粒体相关表型
在RGS12敲低的HTR-8/SVneo细胞中重新过表达RGS12，成功逆转了之前观察到的线粒体功能障碍，表现为mtDNA拷贝数、ATP含量和总抗氧化能力恢复至正常水平，激素分泌和氧化应激指标也趋于正常。
早产胎盘与RGS12表达降低和线粒体功能障碍相关
在临床样本分析中，早产（PTB）患者的胎盘组织相较于足月产（TB）对照组，RGS12和ATP5B的蛋白及mRNA表达水平均显著降低。同时，PTB胎盘中线粒体酪氨酸磷酸化水平、ATP含量和mtDNA拷贝数也显著下降，线粒体功能受损。
胎盘RGS12缺陷导致细胞凋亡增加并激活p38MAPK信号通路
研究发现，在RGS12敲低的细胞和早产胎盘中，凋亡相关蛋白CASP9（Caspase-9）及其活化形式cleaved-CASP9的表达增加。转录组学分析提示p38MAPK信号通路被激活，这一发现在临床样本和敲低细胞中均得到验证。
结论与讨论
本研究系统阐明了RGS12在维持胎盘健康中的全新且关键的作用。该蛋白定位于滋养层细胞线粒体，通过直接结合并促进ATP5B的酪氨酸磷酸化，成为维持线粒体正常功能、能量供应和氧化还原平衡的核心调节因子。当RGS12表达缺失时，这条调控轴心失灵，导致线粒体形态和功能严重受损，ATP合成减少，抗氧化能力下降，ROS积累。这些细胞层面的危机进而引发滋养层细胞凋亡增加、激素分泌紊乱、侵入能力减弱，最终在整体层面表现为胎盘功能不全、胎儿生长受限以及对早产挑战的耐受性降低。临床数据进一步证实，早产患者的胎盘组织中普遍存在RGS12表达下调与线粒体功能障碍并存的现象，将基础研究发现与人类疾病紧密相连。
这项研究的意义在于首次揭示了“RGS12-ATP5B”这一全新的分子轴在胎盘线粒体稳态调控中的核心地位，为理解胎盘源性不良妊娠结局（特别是早产）的发病机制提供了全新的视角和具体的分子靶点。它超越了以往对RGS蛋白家族仅参与G蛋白信号通路调控的传统认知，展现了RGS12在能量代谢中心的直接作用。更重要的是，研究证明恢复RGS12表达可以有效逆转线粒体功能障碍表型，这强烈提示以RGS12为靶点进行干预，有望成为预防或治疗因胎盘线粒体功能障碍导致的早产等妊娠并发症的新型策略。尽管研究存在模型局限性等不足，但其发现无疑为改善妊娠结局、保障母婴健康开辟了一条充满希望的新路径。
