胚胎著床生理學研究組關於Gcm1和Wnt信號通路受體Frizzled5調控胎盤發育的研究結果在PLOS Biology雜誌上發表
胎盤是維持胎兒出生前發育的重要器官,了解胎盤發育的分子調控機製對妊娠並發症的診斷和治療至關重要。胎盤發育的早期階段涉及胎盤迷路層的發生,迷路層由盤繞的上皮組成,位於母體血竇和胎兒血管之間,負責母體和胎兒之間營養、氣體和代謝廢物的交換。迷路層的正常發育過程中,由滋養層細胞(囊胚的最外層)組成的扁平上皮折疊形成指狀突起,稱為絨毛,這些絨毛在發育信號的調控下進一步分支,形成供母體和胎兒血液循環的腔隙。
早期的研究發現轉錄因子Gcm1在滋養層細胞扁平上皮折疊和胎盤迷路層的發育過程中起重要作用。但關於啟動和維持Gcm1表達模式的信號至今還不清楚。中科院動物所王海濱研究組和加拿大卡爾加裏大學的James C. Cross研究組合作完成的研究結果發現Wnt信號通路受體Frizzled5缺失導致的胎盤發育缺陷和Gcm1缺失時的胎盤缺陷類似。Gcm1在分支位點上調Fzd5的表達,表達上調的Fzd5又在分支位點維持Gcm1的表達,Gcm1和Fzd5之間的正向反饋回路是滋養層細胞上皮正常折疊和分支所必需的。同時,Fzd5-Gcm1介導的信號通路也能啟動滋養層細胞之間細胞連接的解離,這是啟動分支過程所必需的。另外,Fzd5介導的信號通路能上調某一生長因子的表達,這一生長因子能刺激血管生長,可能吸引胎兒血管向分支絨毛內的侵入。最後,Gcm1-Fzd5介導的信號通路在人滋養層細胞分化的過程中也起重要作用。這一研究不僅使我們對小鼠胎盤發育過程中分支發生的基本原理有了更深刻的認識,也具有重要的臨床意義,因為這一信號通路的異常會導致滋養層細胞相關的疾病,如先兆子癇等。
這一研究成果於2013年4月16日在PLOS Biology雜誌上發表: Lu et al., A positive feedback loop involving Gcm1 and Fzd5 directs chorionic branching morphogenesis in the placenta。該項研究工作得到科技部國家重點基礎研究發展計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金的資助(原文鏈接)。


