为了治疗和预防与妊娠有关的疾病，研究人员不仅要了解可能出现的问题，还要了解何时出错。并发症如先兆子痫和早产，通常发生在妊娠中期或妊娠晚期，迄今为止的大多数研究都集中在妊娠的后期阶段。但导致这些问题的生物事件可能要早得多。
 
在一项发表在“科学进步”杂志上的洛克菲勒新研究中，科学家首次详细描述了孕早期存在的胎儿和母体细胞，他们说这项工作可以为进一步研究各种妊娠并发症提供信息。
 
父母和孩子，细胞和基因
 
研究人员分析了来自胎盘和蜕膜或子宫内膜组织的细胞，这使他们分别能够观察胎儿和母亲的细胞特征。在他们的样本中，他们确定了20种不同的细胞类型-其中9种来自胎盘，11种来自蜕膜。“它是早期人类胎盘的第一个细胞图谱，”该文章的第一作者，Thomas Tuschl实验室的博士后助理Hemant Suryawanshi说。
 
除了鉴定不同的细胞类型外，科学家还使用一种新方法来确定每种细胞表达的基因。Suryawanshi解释说，先前对妊娠早期组织的研究依赖于一种称为大量RNA测序的方法，该方法可以从多个细胞中产生平均RNA谱，而不是从单个细胞中获得特定数据。
 
相比之下，对于这项研究，Suryawanshi及其同事使用基于微流体的单细胞RNA测序方法来分析超过14,000个单独的胎盘细胞和近7,000个单独的蜕膜细胞，所有这些都来自妊娠早期组织。Suryawanshi说，以前没有单细胞RNA研究对超过二十几个蜕膜细胞进行研究，这些细胞来自第二和第三孕期组织。“我们现在已经了解了20种细胞类型中每种细胞表达的数千种基因，”他说。
 
解决产妇的神秘面纱
 
Suryawanshi说，该地图集可能成为未来研究人员的有用工具。例如，一位对早孕期子宫内膜上皮细胞感兴趣的科学家，在蜕膜中发现并在胚胎植入过程中起着至关重要的作用，可以用它来观察那些细胞表达的基因，以及“表达强度”。每个基因，新论文所包含的数据。
 
哥伦比亚大学医学中心的生殖内分泌和不孕症负责人Zev Williams说，对这种工具的需求是明确的，他为这项研究做出了贡献。“胎盘是一个非常重要但却知之甚少的器官。它对生命至关重要，而且对于我们在子宫中的时间，它起着肺，肾，肝和免疫系统的作用。然而，它的结构和功能仍然是一个谜。“。
 
这个谜团的一部分涉及胎儿和母亲在孕早期的相互作用。“为什么母亲的免疫系统不像往常那样拒绝胎儿，这在很多方面类似于器官移植或寄生虫入侵？”Suryawanshi问道。答案可能在于胎盘和蜕膜壁之间的细胞通讯，当没有植入时，胎盘脱落。“在怀孕的情况下，细胞组成和分子水平都发生了巨大变化。现在，我们首次对这些变化进行了高分辨率的照片，”他说。并且，由于该图谱是正常的孕早期组织和细胞类型的蓝图，它可以作为模板来帮助识别问题妊娠中细胞和基因水平的异常。
 
“我们现在可以开始了解胎盘和蜕膜如何协同工作以使健康怀孕能够发生，”威廉姆斯说。“通过详细了解构成早期胎盘和蜕膜的细胞的多样性和特殊功能，我们可以开始发现许多妊娠疾病的根本原因，并最终开发出改善妊娠结局的方法。”