接下来,研究团队进一步揭示了部分关键差异代谢物在组织器官细胞生长或分化中的作用,以及对疾病治疗的潜在意义。
例如,研究人员在妊娠食蟹猴的胎盘中发现了高水平的代谢产物皮质酮。接下来,在基于人类胎盘滋养层干细胞的体外实验中,研究团队证实了妊娠期胎盘中升高的皮质酮可能对胎盘生长、发育和功能有重要的调控作用。研究团队发现,患有先兆子痫的孕妇血液中的皮质酮水平低于未患病的孕妇。在很多情况下,先兆子痫直到已经损害胎盘才被发现。因此,这一发现为先兆子痫的早期临床诊断提供了潜在标志物。
另一种重点研究的差异代谢物,是在免疫调节中发挥作用的棕榈酰肉碱。液相色谱-质谱检测显示,棕榈酰肉碱在妊娠早中期胰腺、肝脏、心脏和骨骼肌中水平增加。随后的人类干细胞模型研究发现,棕榈酰肉碱可以促进上述细胞的分化或成熟,因此这种代谢物的升高可能对于调节多种组织器官的细胞分化、成熟与再生起到重要功能。
由此,这项研究为灵长类动物妊娠期间的代谢稳态提供了更深入的见解,揭示了在妊娠期间调控细胞命运的代谢网络演变、代谢通路适应和适应性代谢物,有助于更好地应对妊娠带来的代谢挑战。
丹麦癌症研究所的负责人Mads Melbye教授(未参与该研究)在接受《科学》杂志采访时表示,皮质酮不足与先兆子痫之间的关联引人关注,“有待证明的是,其能够多么清晰地、在妊娠多早的阶段对先兆子痫进行预测。” Melbye教授补充道:“新的发现为更好地理解妊娠机制铺平了道路,但仍有很多代谢变化的意义有待进一步确定。”
中国科学院动物研究所博士后余带男、助理研究员万海峰、重庆医科大学附属第一医院童超研究员、中国科学院动物研究所博士研究生广璐、博士后陈岗、博士研究生苏佳丽为本文共同第一作者。
参考资料:[1] D.N. Yu, H.F. Wan, C. Tong, L. Guang, G. Chen, J.L. Su, et al., A multi-tissue metabolome atlas of primate pregnancy. Cell (2023). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.11.043[2] Pregnancy dramatically rewires every major organ, monkey study reveals. Retrieved Feb 1st, 2024 from https://www.science.org/content/article/pregnancy-dramatically-rewires-every-major-organ-monkey-study-reveals[3] 黄仕强/王红梅/漆洪波/李伟团队利用代谢组学技术揭示灵长类多组织器官妊娠期代谢重编程. Retrieved Feb 2nd, 2024 from https://ioz.cas.cn/gb2018/xwdt/kyjz/202402/t20240201_6984832.html