胎児と胎盤の切片。クレジット:Ionel Sandovici
ケンブリッジの科学者は、胎児が胎盤からの栄養素の供給を制御するために使用する重要なシグナルを特定し、父親から受け継いだ遺伝子と母親から受け継いだ遺伝子の間の綱引きを明らかにした.マウスで実施されたこの研究は、一部の赤ちゃんが子宮内で十分に成長しない理由を説明するのに役立つ可能性があります.
胎児が成長するにつれて、食物の必要性が高まることを母親に伝える必要があります。赤ちゃんと母親の両方の細胞を含む特殊な器官である胎盤の血管を介して栄養を受け取ります.
赤ちゃんの 10% から 15% は子宮内での成長が不十分であり、胎盤の血管の成長の低下を示すことがよくあります。人間では、これらの血管は妊娠中期から後期にかけて劇的に拡張し、満期には全長約 320 キロメートルに達します。
本日（2021 年 12 月 27 日）に Developmental Cell で発表された研究では 、ケンブリッジ大学の科学者が率いるチームは、遺伝子操作されたマウスを使用して、胎盤内の血管の成長を促進する信号を胎児がどのように生成するかを示しました.この信号はまた、胎盤の他の細胞に変化をもたらし、母親から胎児への栄養素の移動をより多く可能にします.
この論文の筆頭著者であるイオネル・サンドヴィッチ博士は次のように述べています。 /P>
「私たちは、胎児が胎盤と通信してこれらの血管の正しい拡張を促すために使用する1つの方法を特定しました.このコミュニケーションが途絶えると、血管が適切に発達せず、赤ちゃんは必要なすべての食物を得るのに苦労します。」
チームは、胎児が臍帯を通って胎盤に到達する IGF2 として知られる信号を送ることを発見しました。ヒトでは、臍帯の IGF2 レベルは、妊娠 29 週から満期までの間で徐々に増加します。IGF2 が多すぎると成長が大きくなりすぎますが、IGF2 が不十分であると成長が少なすぎます.大きすぎたり小さすぎたりする赤ちゃんは、出生時に苦しんだり死亡したりする可能性が高く、大人になってから糖尿病や心臓病を発症するリスクが高くなります.
Sandovici 博士は次のように付け加えています。この研究では、IGF2 が古典的なホルモンのように作用することも示しました。これは胎児によって生成され、臍帯を通って胎児の血液に入り、そこで作用します。」
特に興味深いのは、彼らの調査結果が子宮内で行われている争いについて明らかにしていることです。
マウスでは、胎盤の血管における IGF2 への応答は、IGF2R と呼ばれる別のタンパク質によって媒介されます。 IGF2 と IGF2R を生成する 2 つの遺伝子は「刻印」されています。これは、遺伝子の分子スイッチが親の起源を識別し、遺伝子をオンまたはオフにするプロセスです。この場合、 igf2 のコピーのみ igf2r のコピーのみが、父親から継承された遺伝子がアクティブです。 母親から継承されたアクティブです。
筆頭著者のミゲル・コンスタンシア博士は次のように述べています。彼らは、母親からできるだけ多くのリソースを抽出したいと考えています。しかし、母親に発現する遺伝子は、これらの要求のバランスを取るための対抗手段として機能します。」
「私たちの研究では、父親の遺伝子が胎児のより大きな血管とより多くの栄養素に対する要求を引き起こし、胎盤の母親の遺伝子が彼女が提供する栄養の量を制御しようとします.綱引き、ゲノムレベルでの男女の戦いが行われています。」
チームは、彼らの発見により、妊娠中に胎児、胎盤、および母親がどのように互いに通信するかをよりよく理解できるようになると述べています.これは、胎児の IGF2 のレベルを測定する方法や、これらのレベルを正常化する、または胎盤血管系の正常な発達を促進するための投薬方法を見つける方法につながる可能性があります.
研究者は、マウスの遺伝子を操作してさまざまな発生条件を模倣することができるため、マウスを使用しました。これにより、発生しているさまざまなメカニズムを詳細に研究することができます。マウスの生理学と生物学は人間のものと多くの類似点があり、研究者は人間の妊娠をモデル化して理解を深めることができます。
参照:「刷り込み Igf2-Igf2r Axis is critical for matching placental microvasculature Expansion to Fetal Growth」 Ionel Sandovici、Aikaterini Georgopoulou、Vicente Pérez-García、Antonia Hufnagel、Jorge López-Tello、Brian Y.H.Lam、Samira N.Schiefer、Chelsea Gaudreau、Fátima Santos、Katharina Hoelle 著Giles S.H.Yeo、Keith Burling、Moritz Reiterer、Abigail L.Fowden、Graham J.Burton、Cristina M.Branco、Amanda N.Sferruzzi-Perri、Miguel Constância、
、2021 年 12 月 27 日、Developmental Cell .
DOI:10.1016/j.devcel.2021.12.005
主任研究者は、すべてケンブリッジ大学の産婦人科部門、医学研究評議会代謝疾患ユニット、ウェルカム-MRC 代謝科学研究所の一部、栄養膜研究センターを拠点としています。
この研究は主に、バイオテクノロジーおよび生物科学研究評議会、医学研究評議会、ウェルカム トラスト、栄養膜研究センターによって資金提供されました。
