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研究表明氨基酸运输与常见胎儿状况之间存在机制联系
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年06月20日 来源:PNAS Nexus
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影响胎儿大小的常见妊娠并发症可能是由氨基酸在胎盘中的不规则运输引起的-一项具有治疗意义的发现。
全球约有15-20%的妊娠受到宫内生长受限(Intrauterine Growth Restriction, IUGR)和胎儿过度生长的影响。这些并发症不仅影响胎儿的发育,还可能对婴儿的长期健康产生深远影响。尽管已知胎盘对必需氨基酸的转运在IUGR和胎儿过度生长中有所变化,但其与胎盘功能和胎儿生长之间的因果关系尚不明确。
影响胎儿大小的常见妊娠并发症可能是由氨基酸在胎盘中的不规则运输引起的-一项具有治疗意义的发现。宫内生长受限(IUGR)和胎儿过度生长影响全世界15-20%的妊娠。
胎儿生长异常与晚年肥胖、糖尿病和心血管疾病的发展密切相关。人类IUGR中必需氨基酸的胎盘运输减少,而胎儿过度生长中必需氨基酸的胎盘运输增加。然而,胎盘大中性氨基酸转运体小亚单位1(Slc7a5/LAT1)的表达或活性变化是否与胎盘功能和胎儿生长机制上相关,但这是原因还是结果尚不清楚。
弗雷德里克·罗萨罗-约瑟夫和他的同事们培育了一种小鼠,其中滋养细胞——胎盘中负责向胎儿运输营养物质的主要细胞类型——过度表达一种被称为大中性氨基酸转运小亚基1或Slc7a5的基因,该基因编码在胎盘中运输必需氨基酸的蛋白质。
本研究团队假设滋养层特异性Slc7a5过表达能够增加胎盘对必需氨基酸的转运,激活胎盘的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路,并促进小鼠胎儿生长。
通过慢病毒转导胚胎,实现滋养层特异性Slc7a5过表达(Slc7a5 OX),观察到胎儿体重增加27%,胎盘重量增加10%。实验中,滋养层特异性Slc7a5过表达显著提高了滋养层质膜(TPM)LAT1蛋白丰度,以及TPM系统L转运体(增加53%)和系统A转运体活性(增加21%)。
过表达Slc7a5显著增加了胎盘对亮氨酸的转运能力(增加85%),但并未影响系统A示踪剂14C-甲基氨基异丁酸的转运。此外,Slc7a5过表达激活了胎盘mTOR复合体1(mTORC1)和mTOR复合体2(mTORC2),分别通过增加S6核糖体蛋白(Ser 235/236)的磷酸化(增加44%)和PKCα-Tyr-657及Akt-Ser 473的磷酸化(分别增加47%和96%)来体现。
这项研究首次展示了胎盘对必需氨基酸的转运与胎儿生长在机制上的联系。在人类IUGR中胎盘系统L活性的降低以及在某些胎儿过度生长病例中该转运体活性的增加,可能直接促成了这些妊娠并发症的发展。
胎盘作为母体和胎儿之间的重要连接,其功能的研究对于保障胎儿健康生长至关重要。这项研究为胎盘转运机制与胎儿生长之间的联系提供了新的视角,为未来的妊娠健康研究开辟了新的道路。根据作者的说法,这些结果可以帮助提供治疗方法,不仅可以帮助预防或治疗妊娠并发症,还可以改善下一代的终身健康。