胎盘蛋白对胎儿健康发育有重要作用
RIKEN的研究人员已经确定了一种通过胎盘运输必需氨基酸的蛋白质如何促进哺乳动物的正常胚胎发育。
胎盘为哺乳动物胎儿的发育提供了有利的环境。它最重要的作用之一是从母亲那里提供营养物质，包括氨基酸。但是,分子机制氨基酸供应的背后并没有很好地理解。
现在，由理研生物资源研究中心的Atsuo Ogura领导的团队进行了一项基因研究，探索胎盘中的氨基酸转运蛋白在发育过程中所起的作用。他们的主要兴趣是克隆哺乳动物细胞被称为体细胞核移植技术(SCNT)，它为生产具有有用遗传性状的牲畜、生成疾病动物模型和生殖医学提供了巨大的潜力。
“然而，scnt生成的胚胎经常表现出各种发育异常，包括异常大的胎盘，”小仓实验室的高级研究科学家Shogo Matoba说。“只有1 - 5%的scnt被克隆小鼠胚胎长期发展。”
通过对这些克隆胚胎胎盘中异常调控基因的拉网式搜索，研究人员发现了小的中性氨基酸转运蛋白4 (SNAT4)，它属于一个更大的蛋白质家族，可以促进多种蛋白质的传递氨基酸．Ogura和Matoba进行了一系列遗传操作，以更好地了解这种蛋白质在小鼠胚胎早期发育中的重要性。
在确认了SNAT4在健康胎盘中特异性表达后，研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑技术生成了缺乏SNAT4的小鼠胚胎。产下的幼崽体重严重不足，只有28%的幼崽在分娩两周后存活。
然后，研究人员将缺乏snat -4的雄性与正常的雌性进行繁殖，发现由此产生的妊娠仍然产生严重体重不足的胚胎，胎盘同样发育不全。这些变化与胎鼠循环中的氨基酸水平降低有关，暗示了这种发育受损的可能原因。
由于SNAT4在scnt生成的胚胎中显著过表达，这可能解释了在这一背景下观察到的异常大胎盘。
这些结果对正常的人类生殖也有意义。“基因敲除的小鼠表现出的表型与宫内生长迟缓相似，”Matoba说，他指的是一种可能导致流产的发育异常。“这些动物可能是研究哺乳动物(包括人类)这种现象机制的有价值的模型。”
Matoba打算进一步研究氨基酸转运蛋白如何通过敲除其他snat编码基因和SNAT4来影响正常的胎儿发育。他还想探索SNAT4在肝脏等非胎盘组织中的功能。
