《Cell Stem Cell》劍橋胎盤類器官 首揭子宮免疫細胞影響胎盤機制

撰文記者 巫芝岳
日期2024-01-25
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《Cell Stem Cell》劍橋胎盤類器官 首揭子宮免疫細胞影響胎盤機制 (圖片來源:網路)

近(17)日,英國劍橋大學(University of Cambridge)的科學家,運用胎盤類器官(organoid)研究出人類子宮內膜中的免疫細胞——子宮自然殺手細胞(uNK cell),會如何調節胎盤以幫助胎兒正常發育。該研究結果,也有助於了解如妊娠毒血症等妊娠疾病的發生原因。該研究發表於期刊《Cell Stem Cell》。

這項針對人類胎盤發育初期的研究,突破了過去科學家難以針對該過程研究的限制,且證實uNK細胞和形成胎盤的「滋養層細胞」(trophoblast cell)間的交互作用,以及uNK還影響著胎盤血流調節、傳遞營養物質、免疫反應等。

由劍橋大學病理學教授Ashley Moffett領導的團隊,先是開發出滋養層類器官作為研究模型,接著針對已知在懷孕初期有重要作用的uNK進行研究。

過去已知,聚集於子宮的uNK會分泌許多細胞因子(cytokine)和血管生長因子等,幫助胚胎順利著床。該過程中,屬於胚胎一部分的滋養層,會與子宮內膜產生交互作用,並逐漸侵入子宮內膜、改變母體的動脈,最後使胎盤發育完成、成為母體供給胚胎血液和養份的重要結構。

研究團隊先鑑定出由uNK所分泌、對滋養層發育重要的蛋白質,並將其添加到該類器官中,觀察類器官的反應。

他們運用單細胞轉錄體學解析出滋養層和uNK細胞的交互作用途徑,並確定了uNK細胞產生的細胞因子訊號,會在滋養層細胞侵入子宮內膜的後期,促進滋養層分化;另外,uNK細胞的作用,還涉及調節血流、傳遞營養物質、發炎反應和適應性免疫反應等轉錄程序。

此外,該研究中也發現,這些程序中的基因特徵,和如妊娠毒血症(又稱子癇前症)等妊娠疾病也具有關聯。

Moffett表示,多數妊娠疾病,包括:妊娠毒血症、死胎、發育遲緩等,都和胎盤最初幾週的發育有關,若滋養層分化成胎盤時,細胞未能正常侵入子宮內膜,則會影響供給胎兒的血流,造成胎兒缺乏營養和氧氣,導致後期胎兒死亡或發育遲緩的問題。

研究人員表示,胎盤發育初期的過程過去一直難以研究,甚至被認為是「人類發育過程的黑盒子」,本次運用類器官進行的研究可說突破了這點,也能幫助了解發生妊娠疾病的原因。

參考資料:https://www.cell.com/cell-stem-cell/pdf/S1934-5909(23)00443-5.pdf

(編譯/巫芝岳)