摘要:近日,重庆医科大学附属儿童医院童超团队在国际知名学术期刊《Advanced Science》上发表题目为《The Placenta Regulates Intrauterine Fetal Growth via Exosomal PPARγ》的研究论文,并被选
近日,重庆医科大学附属儿童医院童超团队在国际知名学术期刊《Advanced Science》上发表题目为《The Placenta Regulates Intrauterine Fetal Growth via Exosomal PPARγ》的研究论文,并被选为当期Frontispiece文章。
本研究首次揭示胎盘通过外泌体递送关键蛋白PPARγ直接调控胎儿脂肪发育的分子机制,并开发出球首个胎盘靶向纳米载药系统,成功逆转胎儿生长受限(FGR)小鼠表型。
本研究成果有望推动FGR治疗从传统的被动干预向精准的靶向治疗进行转变,为FGR的宫内精准治疗开辟了全新路径,在母婴健康领域具有广阔的应用前景。
胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)通常是指受母体、胎儿、胎盘等病理因素影响,胎儿生长未达到其应有的遗传潜能,多表现为胎儿超声估测体重或腹围低于相应胎龄第10百分位。FGR是围产期“隐形杀手”,全球发病率高达5%-10%,却长期缺乏有效治疗手段。
课题组通过研究不同妊娠时期的胎盘和胎儿中PPARγ表达和脂肪生成情况,发现胎盘可能作为储存库为胎儿供应PPARγ蛋白,从妊娠中晚期开始支持脂肪形成。同时,研究人员还通过研究正常胎盘和受FGR影响胎盘中PPARγ的表达,发现PPARγ在受FGR影响胎盘中表达受损。这些发现表明,胎盘中的PPARγ可能能够调节胎儿的脂肪生成。
为验证胎盘PPARγ在调节胎儿生长(尤其是子宫内脂肪生成)中的关键作用,研究人员使用ADA-Cre小鼠建立具有诱导胎盘特异性PPARγ敲除的小鼠系,对胎儿脑、心脏、肝脏、肾脏或棕色脂肪组织中的PPARγ表达没有影响。胎盘特异性PPARγ敲除导致FGR以及腹部和肩部相邻组织的脂肪生成受损。
为确定胎盘滋养层是否在胎儿脂肪生成的调节中发挥作用,研究人员通过滋养层细胞与前脂肪细胞的共培养等实验发现,滋养层PPARγ促进3T3-L1前脂肪细胞的分化,并且HTR8滋养层细胞通过外泌体PPARγ的细胞间转移增加前脂肪细胞的分化;此外,还发现滋养层PPARγ是滋养层细胞的外泌体对前脂肪细胞分化影响的主要贡献者。这些发现表明,滋养层PPARγ在前脂肪细胞成熟中起关键作用,并且通过靶向滋养层PPARγ来药理调节宫内脂肪生成可能是可行的。
同时,研究人员发现HTR8滋养层细胞释放的外泌体PPARγ蛋白易位到3T3-L1前脂肪细胞的细胞核中,并通过外泌体PPARγ蛋白的细胞间转移增加了一系列成脂基因的转录。在小鼠中,小鼠胎盘衍生的外泌体在体内通过脐带运输给胎儿,强调了胎盘在调节子宫内胎儿脂肪发育中的关键作用。
通过纳米颗粒介导的胎盘特异性递送PPARγ激动剂罗格列酮(RGZ),研究人员在小鼠中实现了PPARγ的胎盘特异性激活,并显著挽救了小鼠FGR模型中的脂肪生成缺陷。结果表明,胎盘特异性激活PPARγ可以促进FGR模型中胎儿的脂肪生成和改善生长受限。
>>作者简介
童超研究员,重庆医科大学博士生导师、母胎医学重庆市重点实验室副主任,新西兰奥克兰大学名誉研究员。
2012年毕业于美国纽约州立大学布法罗分校(SUNY-Buffalo)医学院获药理学博士学位;2012年至2013年在美国匹兹堡大学医学院从事博士后研究;2013年至2014年受聘于美国爱荷华大学医学院任Assistant Research Scientist。
2014年由重庆医科大学引进回国担任中国-加拿大-新西兰联合母胎医学实验室执行主任,获人力资源和社会保障部高层次留学人才回国资助,入选国家级、市级等多个人才项目。
担任国家自然科学基金评审专家,以及二十余种SCI期刊审稿人。归国后主要从事胎盘生物学与子痫前期病理分子生物学研究,近五年来以第一作者或通讯作者(含共同)在Cell、Developmental Cell、Advanced Science(3篇)Aging Cell、Molecular Therapy、Hypertension(2篇)等学术期刊上发表SCI论文60余篇,他引次数>2800,H指数33,2021年至今连续入选斯坦福全球top2%科学家榜单。
来源:巴南融媒