项目文章 | IF=10.183，单细胞与全转录组关联分析探究妊娠期PE发病机制

子痫前期（PE）是妊娠的主要并发症，被认为是一种缺血性胎盘疾病，由螺旋动脉重塑受损和滋养层细胞浸润不足引起。有证据表明miRNA的失调与滋养细胞功能障碍和PE发展相关。然而，胎盘miRNA在PE发病机制中的作用仍不清楚。2022年9月，重庆医科大学第一附属医院童超研究员与漆洪波教授团队在期刊Molecular Therapy: Nucleic Acids 上发表了题为：“MiR21 modulates the Hippo signaling pathway via interference with PP2A Bb to inhibit trophoblast invasion and cause preeclampsi”的研究论文，该研究通过结合单细胞和全转关联分析揭示了miR21在娠期PE发病机制中的潜在调控作用。该研究中全转录组的测序和分析由诺禾致源提供。

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文章概况

MiR21 modulates the Hippo signaling pathway via interference with PP2A Bb to inhibit trophoblast invasion and cause preeclampsia

发表期刊：Molecular Therapy: Nucleic Acids

发表时间：2022. 09. 15

测序技术：10x genomics 3’转录组、全转录组

研究方向：子痫前期发病机制研究

样本情况：3个健康人蜕膜和胎盘，44790个细胞

研究亮点

在本研究中，作者鉴定得到miR21，先通过全转录组测序初步探究miR21的下游靶点，进一步通过单细胞测序发miR21可以通过干扰PP2A Bb调节Hippo信号通路，进而抑制绒毛外滋养层（EVT）侵袭，引起子痫前期(PE)。为miR21-PP2A Bb-Hippo信号轴在转录后水平调控PE发病机制提供了新的见解。

研究路线

主要研究结果

1. 通过全转录组测序探究miR21对滋养层细胞功能影响机制

首先通过微阵列鉴定了正常和PE胎盘之间差异表达的miRNA，发现在PE样本中miR21表达最显著上调，并通过ddPCR及FISH进行了验证，说明PE滋养层细胞中miR21表达上调。进一步构建高表达miR21的滋养层细胞系，对其进行模拟和抑制转染，发现miR21高表达会抑制滋养层细胞侵袭和迁移。为了阐明miR21对滋养层功能影响的潜在调节机制，我们对miR21丰度上调和下调的细胞系进行了全转录组测序，GO富集分析发现miR21模拟处理的细胞系上调PI3K-Ak、Hippo信号通路。进一步将重点放在了Hippo信号通路中关键蛋白YAP上，通过Western印迹分析表明，在miR21过度表达细胞系中，细胞质YAP增加，而核YAP急剧减少。在人PE胎盘中也是如此，说明miR21表达与滋养层中YAP的核定位之间存在负相关。以上证明，PE中异常miR21升高导致滋养层细胞中Hippo通路的激活，导致细胞质中YAP的隔离，并随后抑制下游基因。

2. miR21通过 LATS1或YAP磷酸化及抑制PP2A-Bb来调节滋养层的侵袭和迁移

通过对三名健康受试者的胎盘和蜕膜进行10x单细胞转录组测序，获得了44790个细胞，并鉴定了15种细胞类型。绒毛外滋养细胞（EVT）中YAP1和LATS1的表达水平丰富，表明Hippo通路可能在EVT中起关键作用。为进一步确定LATS1-YAP信号轴的磷酸化是否介导miR21对滋养层侵袭和迁移的影响，构建FLAG-LATS1T1079A/S909A 和 Myc-YAP-5SA 突变细胞系，发现miR21水平的调节对细胞侵袭和迁移没有影响，表明miR21诱导的LATS1和YAP磷酸化对于抑制滋养层侵袭和迁移至关重要。为了研究miR21和PPP2R2B相互作用，测定PPP2R2 B表达水平，并发现两者存在负相关，说明miR21通过抑制PP2A-Bb来调节滋养层的侵袭和迁移。

3. 妊娠早期胎盘miR21丰度的增加诱导小鼠出现PE样表型

为了验证miR21对PP2A-Bb/Hippo和体内细胞侵袭的调节作用，进行小鼠体内试验验证。在妊娠早期施用agomir-miR21纳米粒子可以有效上调胎盘miR21的水平，发现miR21上调会导致导致胎盘异常发育且生长受限，PP2A-Bb水平显著降低、YAP滞留在细胞质中，与我们在体外模型和人类胎盘中的发现一致。

结论

在这项研究中，发现PE的胎盘中miR21表达的异常上调，导致PP2A-Bb的抑制，从而降低LATS1的去磷酸化，这些影响最终导致YAP在细胞质中的过度磷酸化和隔离，全面描绘了PE发病机制。

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参考文献

[1] Hu M Y, Zheng Y X, Liao J J, et al. miR21 modulates the Hippo signaling pathway via interference with PP2A Bβ to inhibit trophoblast invasion and cause preeclampsia[J]. Molecular Therapy-Nucleic Acids, 2022, 30: 143-161.