Science子刊：揭示基因GPR126在胎盘发育中起着重要的作用

2021年11月23日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自西班牙国家心血管病研究中心（CNIC）的研究人员（下称CNIC团队）通过研究一种实验性小鼠模型，确定了基因GPR126在怀孕期间的胎盘发育中起着重要作用。作为一种G蛋白偶联受体，GPR126对于调节子宫血管系统重塑的特定胎盘细胞类型的发育至关重要。Gpr126 突变小鼠的心脏缺陷继发于胎盘缺陷，这反映了胎盘与胎儿心脏（胎心）之间的密切关系。相关研究结果发表在2021年11月12日的Science Advances期刊上，论文标题为“Adhesion G protein–coupled receptor Gpr126/Adgrg6 is essential for placental development”

有证据表明 GPR126 可能在人类胎盘发育中发挥类似作用。携带 GPR126 突变的女性的婴儿在妊娠期间或出生后不久死亡，而且30% 携带这类突变的女性会患上先兆子痫。这种妊娠并发症影响了普通人群中 5% 至 8% 的妊娠，其特征是损害母亲和胎儿并可能导致胎儿死亡的高血压。

动物模型实验表明，外周神经系统的成熟、骨骼和软骨的形成以及内耳的发育都需要 GPR126。在人类中，GPR126 的突变与骨骼畸形和四肢肌肉痉挛有关。

在这项新的研究中，由 José Luis de la Pompa 博士领导的 CNIC 团队最初将 GPR126 鉴定为心脏发育过程中受 NOTCH 信号通路（动物中高度保守的细胞间信号传导系统）调控的基因。这表明 GPR126 可能影响发育中心脏的心肌细胞增殖和分化。

其他小组之前已提出了在小鼠和斑马鱼心脏发育过程中需要 GPR126，但研究没有提供确凿的证据来证实这一点。

在这项新的研究中，CNIC 团队使用遗传技术证明 GPR126 不是小鼠心脏发育所必需的，但在胎盘形成过程中起着至关重要的作用。

在解释这些研究结果时，de la Pompa 博士说道，“我们观察到小鼠 GPR126 的全身失活导致心脏壁变薄并导致胚胎死亡。然而，当我们在心脏中特异性地让该基因失活时，胚胎发育未受影响，心脏功能未改变。”

论文第一作者Rebeca Torregrosa解释说，他们还发现，GPR126全身缺失的致死效应“并没有被心脏中 GPR126 的特异性重新表达所逆转，这表明这种突变小鼠中的胚胎死亡不是由于心脏发育缺陷”。针对斑马鱼模型的进一步研究证实 GPR126“不参与心脏发育”。

胚胎发育

在胚胎发育过程中，GPR126 在巨大的滋养层细胞中表达，这是一种胎盘特有的细胞类型。de la Pompa 指出，“这些细胞对于胚胎植入和妊娠维持至关重要。”

图片来自Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abj5445。

CNIC 团队证实如果胎盘保留GPR126 基因的至少一个正常拷贝，则胚胎中的 GPR126 失活与存活是兼容的。然而，胚胎和胎盘中这个基因失活会导致胚胎死亡。

de la Pompa说，“胎盘发育的关键步骤之一是母体动脉的重塑。这些血管被称为螺旋动脉，会增加其直径以增加流向胚胎的血流量。这个过程中的缺陷与妊娠并发症有关，例如先兆子痫、胎儿生长受限，甚至流产。”

这项新的研究表明，滋养层细胞中的 GPR126 是参与螺旋动脉重塑的特定蛋白酶的表达所必需的，这对胎儿的生存能力至关重要。

基于这些研究结果，CNIC 团队将缺乏 GPR126 的小鼠作为研究螺旋动脉重塑和先兆子痫的实验模型。此外，这种动物模型在胚胎植入前遗传学诊断中具有潜在的临床应用。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Rebeca Torregrosa-Carrión et al. Adhesion G protein–coupled receptor Gpr126/Adgrg6 is essential for placental development. Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abj5445.