Вневорсинчатый трофобласт
Вневорсинчатые трофобласты (EVT) представляют собой одну из форм дифференцированных трофобласта клеток плаценты . Это инвазивные мезенхимальные клетки, которые функционируют для установления критического тканевого соединения в развивающемся интерфейсе плацентарно-маточный. EVT происходят из предшественников цитотрофобластов- (CYT), как и другой основной подтип трофобласта, синцитиотрофобласт (SYN). Их иногда называют промежуточным трофобластом . [ 1 ]
EVT, которые происходят из клеток CYT на поверхности ворсинок хориона плаценты , которые контактируют со стенкой матки (в плацентарном ложе), начинают экспрессировать антиген HLA-G . [ 2 ] Клетки вневорсинчатого трофобласта (EVT) мигрируют из закрепляющихся ворсинок и проникают в базальную децидуальную оболочку. Их основная функция – ремоделирование спиральных артерий матки, позволяющее добиться увеличения диаметра спиральной артерии от четырех до шести раз. Это превращает их из сосудов с высоким сопротивлением и низким потоком в крупные расширенные сосуды, которые обеспечивают хорошую перфузию и оксигенацию развивающейся плаценты. Когда инвазия неглубокая, она неадекватна, артерии остаются узкими при входе в межворсинчатое пространство и являются причиной преэклампсии, задержки роста плода и мертворождения. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
ЭВТ — это редко встречающийся (<5% трофобластов), но критический и многофункциональный подтип трофобласта в плаценте.
Функция
[ редактировать ]По мере того, как формируется плацента, а слой цитотрофобласта растет и расширяется, дистальный ворсинчатый CYT дифференцируется в CYT клеточного столбца, который в конечном итоге отделяется и проникает глубоко в материнскую децидуальную оболочку в виде интерстициальных EVT. [ 6 ] Эти EVT прикрепляют ворсинки плаценты к материнской децидуальной оболочке. Неглубокая имплантация ЭВТ связана с плохой плацентацией и преэклампсией . Эндоваскулярные ЭВТ также являются основными регуляторами оксигенации на ранних стадиях развития плаценты. Первоначально они перекрывают материнские спиральные артерии , чтобы поддерживать гипоксию и предотвратить перфузию крови. [ 7 ] [ 8 ] Это защищает плод и плаценту от окислительного стресса на ранних стадиях развития на гистиотрофной стадии (железистое питание). Когда питание плода переключается на гемотрофическую (кровяное питание) стадию, пробки EVT растворяются и начинается перфузия материнской крови, обеспечивая дальнейшее развитие как плода, так и плаценты. [ 9 ] [ 5 ]
Формирование
[ редактировать ]Клетки, которые в конечном итоге станут экстраэмбриональными плацентарными трофобластами, происходят из трофэктодермы . Когда трофэктодерма отделяется от внутренней клеточной массы во время бластуляции , ранние трофобласты начинают формировать плаценту. [ 10 ] Позже в плацентарном развитии формируются как интерстициальные, так и эндоваскулярные EVT, поскольку лежащие в основе столбца клеток-предшественников CYT подвергаются эпителиально-мезенхимальному переходу (EMT). [ 11 ] Этот клеточный процесс происходит постоянно, поскольку слой CYT пополняет вневорсинчатые трофобласты. ЕМТ CYT к EVT в плаценте строго контролируется фактором транскрипции Т-клеточного фактора 4 ( TCF4 ), который является Wnt -зависимым. [ 12 ] Канонические сигнальные пути Wnt имеют множество нижестоящих мишеней генов транскрипционных факторов, связанных с развитием, включая TCF4. Поскольку развитие плацентарных трофобластов не обязательно следует каноническому ЕМТ, было высказано предположение, что гибридный ЕМТ, специфичный для плацентарных трофобластов, представляет собой отдельную итерацию. [ 11 ]
Биологические маркеры
[ редактировать ]Подтипы плацентарного трофобласта можно отличить по определенным маркерам, эксклюзивным для каждого подтипа. Переход от эпителиального CYT к мезенхимальному EVT можно отследить по потере E-кадгерина и увеличению количества N-кадгерина . EVT также можно отличить по экспрессии человеческого лейкоцитарного антигена G (HLA-G), который не экспрессируется другими плацентарными трофобластами. [ 13 ] Поскольку другие подтипы трофобласта плаценты являются эпителиальными, мезенхимальные маркеры, такие как виментин и фибронектин для идентификации также можно использовать . Однако эти маркеры неспецифичны для ЭВТ и могут также окрашивать стромальные клетки плаценты. [ 13 ] По мере развития трофобласты экспрессируют различные интегрины . В то время как CYT может быть идентифицирован с помощью ITGA6 , EVTs сильно экспрессируют ITGA5 . [ 14 ] Существующие модели EVT in vitro , подробно описанные ниже, воспроизводят эти маркеры и окрашивание с различной степенью точности.
in vitro Модели
[ редактировать ]Поскольку ЭВТ являются критическим клеточным подтипом плаценты, а их дисфункция связана с множеством гестационных заболеваний, [ 15 ] они представляют собой привлекательную тему для исследований. Приобретение этого первичного типа клеток из чувствительных тканей может быть трудным и непостоянным. Плацентарная ткань первого и второго триместра обычно должна быть получена в результате планового аборта, что требует дополнительной документации NIH и надзора. [ 16 ] Ткань доношенной плаценты более доступна, но ее нельзя использовать для решения вопросов, связанных с ранним развитием и динамикой. Диссоциация трофобластов от других типов клеток в плацентарной ткани может быть процедурно сложной, и для получения чистых популяций подтипов трофобластов требуется много времени. Затем полученные первичные клетки трофобласта можно хранить в культуре только несколько дней. Таким образом, существует высокая потребность в точных клеточных линиях для моделирования первичных плацентарных трофобластов. Иммортализованная клеточная линия HTR-8/SVneo обычно используется для моделирования EVT. Новые мультипотентные системы стволовых клеток трофобласта можно заставить дифференцироваться в HLA-G+ EVT из CYT. [ 13 ] Системы плацентарных органоидов также могут вызывать инвазивный EVT при культивировании в Matrigel . [ 17 ] Каждый из этих вариантов отличается по своей полезности и точности от основных EVT. Поскольку исследовательские группы продолжают разрабатывать более совершенные методы рекапитуляции первичных клеток in vitro, надлежащее моделирование плацентарного EVT остается целью этой области.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чиерна, З; Варга, я; Дэниэл Л. младший; Курачинова, К; Джанегова, А; Дэниэл, Л. (март 2016 г.). «Промежуточный трофобласт - отличительная, уникальная и часто непризнанная популяция трофобластических клеток». Анналы анатомии . 204 : 45–50. дои : 10.1016/j.aanat.2015.10.003 . ПМИД 26581330 .
- ^ Мозер, Герит; Виндспергер, Карин; Полльхаймер, Юрген; де Соуза Лопес, Сусана Чува; Хуппертц, Бертольд (1 октября 2018 г.). «Инвазия трофобласта человека: новые и неожиданные маршруты и функции» . Гистохимия и клеточная биология . 150 (4): 361–370. дои : 10.1007/s00418-018-1699-0 . ISSN 1432-119Х . ПМК 6153604 . ПМИД 30046889 .
- ^ Аббас, Ю; Турко, штат Миссури; Бертон, Дж. Дж.; Моффетт, А. (18 июня 2020 г.). «Исследование инвазии трофобласта человека in vitro» . Обновление репродукции человека . 26 (4): 501–513. дои : 10.1093/humupd/dmaa017 . ПМЦ 7473396 . ПМИД 32441309 .
- ^ Мозер, Герит; Вайс, Грегор; Сундл, Моника; Гаустер, Мартин; Сивец, Моника; Ланг-Олип, Ингрид; Хуппертц, Бертольд (1 марта 2017 г.). «Экстраворсинчатые трофобласты проникают не только в маточные артерии: свидетельства инвазии в маточные вены» . Гистохимия и клеточная биология . 147 (3): 353–366. дои : 10.1007/s00418-016-1509-5 . ISSN 1432-119Х . ПМК 5344955 . ПМИД 27774579 .
- ^ Jump up to: а б Полльхаймер, Юрген; Вондра, Сигрид; Балтаева, Дженнет; Беристейн, Александр Гильермо; Кнофлер, Мартин (13 ноября 2018 г.). «Регуляция вневорсинчатых трофобластов плаценты средой материнской матки» . Границы в иммунологии . 9 : 2597. дои : 10.3389/fimmu.2018.02597 . ISSN 1664-3224 . ПМК 6243063 . ПМИД 30483261 .
- ^ Пейненборг, Р.; Бланд, Дж. М.; Робертсон, ВБ; Бросенс, И. (октябрь 1983 г.). «Изменения маточно-плацентарных артерий, связанные с интерстициальной миграцией трофобластов на ранних сроках беременности» . Плацента . 4 (4): 397–413. дои : 10.1016/S0143-4004(83)80043-5 . ПМИД 6634666 .
- ^ Бертон, Грэм Дж.; Жонио, Эрик; Чарнок-Джонс, Д. Сефен (2010). «Влияние внутриутробной среды на развитие плаценты человека» . Международный журнал биологии развития . 54 (2–3): 303–312. doi : 10.1387/ijdb.082764gb . ISSN 0214-6282 . ПМИД 19757391 .
- ^ Бросенс, И.; Робертсон, ВБ; Диксон, Х.Г. (апрель 1967 г.). «Физиологическая реакция сосудов плацентарного ложа на нормальную беременность» . Журнал патологии и бактериологии . 93 (2): 569–579. дои : 10.1002/путь.1700930218 . ISSN 0368-3494 . ПМИД 6054057 .
- ^ Пейненборг, Р.; Диксон, Дж.; Робертсон, ВБ; Бросенс, И. (январь 1980 г.). «Трофобластическая инвазия децидуальной оболочки человека с 8 по 18 неделю беременности» . Плацента 1 (1): 3–19. дои : 10.1016/S0143-4004(80) 80012-9 ПМИД 7443635 .
- ^ Кокберн, Кэти; Россант, Джанет (01 апреля 2010 г.). «Изготовление бластоцисты: уроки мыши» . Журнал клинических исследований . 120 (4): 995–1003. дои : 10.1172/JCI41229 . ISSN 0021-9738 . ПМК 2846056 . ПМИД 20364097 .
- ^ Jump up to: а б ДаСильва-Арнольд, Соня; Джеймс, Джоанна Л.; Аль-Хан, Абдулла; Самудио, Стейси; Иллсли, Николас П. (декабрь 2015 г.). «Дифференциация цитотрофобласта первого триместра во вневорсинчатый трофобласт включает эпителиально-мезенхимальный переход» . Плацента . 36 (12): 1412–1418. дои : 10.1016/j.placenta.2015.10.013 . ПМИД 26545962 .
- ^ Мейнхардт, Гудрун; Хайдер, Сандра; Хаслингер, Питер; Проестлинг, Катарина; Фиала, Кристиан; Полльхаймер, Юрген; Кнофлер, Мартин (01 мая 2014 г.). «Wnt-зависимый Т-клеточный фактор-4 контролирует подвижность этравиллозных трофобластов человека» . Эндокринология . 155 (5): 1908–1920. дои : 10.1210/en.2013-2042 . ISSN 0013-7227 . ПМИД 24605829 .
- ^ Jump up to: а б с Окаэ, Хироаки; Это Хидехиро; Сато, Тецуя; Хиура, Хитоши; Такахаши, Газировка; Ширане, Кенджиро; Кабаяма, Юка; Суяма, Микита; Сасаки, Хироюки; Арима, Такахиро (04 января 2018 г.). «Происхождение стволовых клеток трофобласта человека» . Стволовые клетки . 22 (1): 50–63.e6. дои : 10.1016/j.stem.2017.11.004 . ISSN 1875-9777 . ПМИД 29249463 .
- ^ Кнофлер, Мартин; Хайдер, Сандра; Салех, Лейла; Полльхаймер, Юрген; Гамаге, Тина KJB; Джеймс, Джоанна (2019). «Развитие плаценты и трофобласта человека: ключевые молекулярные механизмы и модельные системы» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 76 (18): 3479–3496. дои : 10.1007/s00018-019-03104-6 . ISSN 1420-682X . ПМК 6697717 . ПМИД 31049600 .
- ^ Хонг, Тайвань; Вольф, Ф.; Робертсон, ВБ; Бросенс, И. (октябрь 1986 г.). «Неадекватная сосудистая реакция матери на плацентацию при беременности, осложненной преэклампсией, и у детей, рожденных с малыми размерами для гестационного возраста» . BJOG: Международный журнал акушерства и гинекологии . 93 (10): 1049–1059. дои : 10.1111/j.1471-0528.1986.tb07830.x . ISSN 1470-0328 . ПМИД 3790464 . S2CID 72967416 .
- ^ «4.1.14 Исследование тканей плода человека» . Grants.nih.gov . Проверено 23 марта 2021 г.
- ^ Турко, Маргарита Ю.; Гарднер, Люси; Кей, Ричард Г.; Гамильтон, Рассел С.; Пратер, Мальвина; Холлинсхед, Майкл; Маквинни, Аласдер; Эспозито, Лаура; Фернандо, Ридма; Скелтон, Хелен; Рейманн, Франк (26 апреля 2019 г.). «Органоиды трофобласта как модель взаимодействия матери и плода во время плацентации человека» . Природа . 564 (7735): 263–267. дои : 10.1038/s41586-018-0753-3 . ISSN 0028-0836 . ПМК 7220805 . ПМИД 30487605 .