Cell Death Dis：科学家利用基因编辑技术开发出首个人类胎盘类器官，有望揭示ACE2的关键角色和作用

ACE2的表达在妊娠障碍（pregnancy disorders）中会发生改变，而且ACE2基因突变与多种主要妊娠并发症的发生有关，包括胎龄小、胎儿生长受限和先兆子痫等。

近日，一篇发表在国际杂志Cell Death & Disease上题为“Genetically edited human placental organoids cast new light on the role of ACE2”的研究报告中，来自Flinders健康和医学研究所等机构的科学家们通过研究开发了基因编辑的人类胎盘类器官来揭示ACE2的关键角色和作用。

理解妊娠和胎儿发育的分子机制对于改善孕产妇和新生儿的健康至关重要。尽管目前产科护理取得了重大进展，但诸如胎龄偏小等妊娠并发症会给孕妇和胎儿带来重大健康风险。

最近的研究强调了胎盘功能在这些疾病中的重要作用，有文献表明，胎盘血管紧张素转换酶2（ACE2，angiotensin-converting enzyme 2）基因表达的改变或许就是一个关键因素。然而，科学家们对于理解ACE2遗传突变和分子途径如何导致这些妊娠障碍仍然存在一定的差距。

ACE和ACE 2介导的血管紧张素系统的相对臂

在这项研究中，研究人员利用基因编辑技术制造了ACE2敲除胎盘类器官和ACE2 rs2074192胎盘类器官，在人类胎盘中创建了首个诱导的单核苷酸多态性（SNP）基因编辑类器官。研究人员通过分析这两种胎盘类器官模型中ACE2 mRNA和ACE2蛋白的表达、ACE2酶类活性以及细胞和类器官生长参数来研究ACE2在胎盘发育过程中的重要作用。

阐明ACE2在胎盘中的作用或能帮助推断其对机体妊娠健康的总体贡献情况，以及其在涉及肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system）的其它生理学和病理学状态中的可能性作用。这项研究首次成功利用基因编辑技术稳定产生了ACE2敲除胎盘类器官，并首次在胎盘类器官中诱导SNP。

利用这些模型，研究人员发现，ACE2对于细胞生长、胎盘类器官的尺寸和生长至关重要。此外，他们还发现，ACE2:ACE比例会在两种类器官模型中被破坏，从而导致类器官生长和发育受损。本文研究数据与研究人员假设的一致，即ACE2在胎盘发育过程中扮演着重要角色，而且ACE2和ACE需要在一个精细的平衡中存在，以确保类器官合适的生长和形态发生。

研究人员还证明，ACE2 rs2074192 TT的基因型会导致ACE2 mRNA和蛋白质的增加，以及ACE2:ACE比例的改变，这可能会影响滋养层干细胞（TSC，Trophoblast stem cells）和类器官生长及细胞存活。

综上所述，本文研究结果表明，ACE2在胎盘类器官发育过程中扮演着重要角色，其表达会随着rs2074192 TT基因型的增加而增加。重要的是，ACE2酶活性和ACE2:ACE比例似乎比单独使用ACE2的绝对表达对TSCs和胎盘类器官的发育有着更大的影响。

研究人员希望本文研究能促进对ACE2在胎盘发育过程中重要角色的深入理解，而且他们所开发的在胎盘类器官中使用的基因编辑技术可以用来研究很多其他基因及其突变体在胎盘生长和功能中的作用。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Anya L Arthurs,Bianca Dietrich,Martin Knöfler, et al. Genetically edited human placental organoids cast new light on the role of ACE2, Cell Death Dis. 2025 Feb 7;16(1):78. doi:10.1038/s41419-025-07400-x.