综述：关于胎盘滋养层合胞体化过程中组蛋白表观遗传修饰的研究进展

《Life Sciences》：Research progress on histone epigenetic modifications in placental trophoblast syncytialization

胎盘绒毛膜滋养层细胞分叶过程中通过组蛋白修饰等表观遗传机制调控基因表达，异常可导致子痫前期、胎儿生长受限及早产等胎盘相关疾病。本文综述了滋养层合胞化中胎盘基因的表观遗传动态变化及其机制，为相关疾病诊断治疗提供新思路。

　　

刘宇欣|王旺盛|权晓珍|杨学周|朱雅楠

武汉科技大学医学院，中国湖北省武汉市430065

摘要

在妊娠期间，胎盘作为连接胎儿和母亲的临时器官，在胎儿发育中起着至关重要的作用。在人类胎盘的基本结构单位——绒毛膜绒毛中，增殖性的单核滋养层细胞停止分裂并自发融合形成非增殖性的多核合胞滋养层细胞，这一过程被称为滋养层合胞化。在合胞化过程中，关键基因的表达主要受到表观遗传修饰的调控。先前的研究表明，胎盘表观遗传修饰的紊乱与先兆子痫（PE）、宫内生长受限（IUGR）和早产等胎盘相关疾病密切相关。本文总结了滋养层合胞化过程中由表观遗传调控机制介导的胎盘基因的表观遗传变化，为这些疾病的诊断和治疗提供了潜在的启示。

引言

胎盘是一种独特的临时器官，在妊娠期间充当母亲和胎儿之间的桥梁，对胎儿的发育至关重要。胎盘的基本结构和功能组成部分是胎盘绒毛膜绒毛，主要由胎盘滋养层细胞（CTB）构成（1）。在这些细胞中，增殖性的CTB不断分化为非增殖性的合胞滋养层细胞（STB），后者紧密附着在绒毛膜绒毛的表面，并直接与母体血液接触。因此，STB不仅作为抵御有害母体物质的第一道防线，还负责母体与胎儿之间的物质交换（营养物质和重要的生长因子），并分泌主要的胎盘肽类和类固醇激素[2]、[3]、[4]（图1）。表观遗传继承指的是通过非DNA序列变化来调控基因表达的现象（5）。在滋养层合胞化过程中，关键功能基因的表达受到表观遗传修饰的调控，如组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码RNA（ncRNAs）[6]、[7]、[8]。异常的滋养层分化可能导致胎盘发育不良，从而引发先兆子痫（PE）、宫内生长受限（IUGR）和早产等胎盘相关疾病[9]、[10]、[11]。然而，导致滋养层合胞化异常的组蛋白修饰机制仍不明确。本文综述了胎盘滋养层合胞化过程中组蛋白修饰的动态变化，为相关疾病的诊断和治疗提供了参考依据。

部分摘录

胎盘的结构与功能

胎盘位于母亲和胎儿之间，由胎儿部分的羊膜膜和绒毛膜叶以及母亲部分的基底层蜕膜组成。作为维持胎儿宫内生长和发育的关键器官，胎盘具有物质交换、防御、合成和免疫等重要功能。胎盘的内分泌功能也对胎儿的生长发育起着重要作用。

组蛋白表观遗传修饰在基因表达中的作用

在真核生物的基因组中，DNA被包装成染色质结构，这些结构编码表观遗传信息并维持基因组的稳定性（19）。表观遗传学指的是由于非DNA序列变化而导致的基因表达的稳定且可遗传的调控（5）。在这些机制中，组蛋白修饰通过改变与DNA结合的组蛋白来调控基因表达。常染色质的转录活性高于异染色质（20）。

组蛋白甲基化修饰在滋养层合胞化中的作用

组蛋白甲基化在胎盘滋养层细胞的分化过程中起着重要作用。先前的研究表明，在胎盘滋养层合胞化过程中，H3K9me3和H3K27me3在CTB中的活性显著高于STB（61）。一般认为，与细胞分化和增殖相关的H3K27me3主要由EZH2介导（30）。EZH2是一种赖氨酸N-甲基转移酶，能与Zeste抑制因子12共同形成PRC2复合物。

展望

本文全面概述了滋养层分化过程中的组蛋白修饰情况，阐明了胎盘基因的组蛋白修饰及其机制，具有重要的生物学意义。此外，还揭示了基因组组蛋白修饰与胎儿-胎盘疾病之间的关联，强调了监测胎盘表观遗传修饰的必要性。尽管我们目前已经能够提前检测出妊娠相关疾病……

化学化合物

孕酮
雌二醇
雌三醇
人绒毛膜促性腺激素
人胎盘乳素
皮质醇
乙酰辅酶A
乙酸
葡萄糖
糖皮质激素

CRediT作者贡献声明

刘宇欣：数据验证、方法学设计、研究实施、概念构建、初稿撰写。 王旺盛：数据验证、方法学设计、研究实施。 权晓珍：方法学设计、研究实施、概念构建。 杨学周：项目管理工作、资金申请、数据管理、审稿与编辑。 朱雅楠：数据验证、项目管理工作、概念构建、审稿与编辑。

资助

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：82401976）、湖北省自然科学基金（项目编号：2023AFB238）以及湖北省高校优秀中青年科技创新团队（项目编号：T2021020）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。