胎盘是母亲和胎儿之间的界面，功能不足会导致短期和长期的不健康。在大多数大规模的RNA-Seq数据集中，胎盘是缺失的。在最近发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究中，英国剑桥大学的科学家们揭示了人类胎盘的RNA景观对健康和疾病的影响。在这里，作者报告了高质量的RNA SEQ数据，并提供了人类胎盘转录组的全面分析。

The complexity of RNA transcripts in placenta.

图1所示。胎盘中RNA转录的复杂性

在哺乳动物的发育过程中，胎盘是第一个形成的器官，它负责将胚胎固定在子宫上，并调节与母亲的营养和气体交换。胎盘在整个妊娠过程中维持着胎儿，胎盘缺陷是许多妊娠并发症的来源。胎盘功能障碍是影响孕妇及围产期婴儿发病率和死亡率的主要原因。在世界范围内，孕产妇和围产期死亡造成的死亡负担约相当于癌症造成的总负担的一半。然而，虽然胎盘对进化、发育和生殖健康具有重要意义，但对胎盘的研究还不够，在大规模的“组学”分析中常常被省略。

除了编码蛋白质外，RNA还有许多功能。例如，RNA在细胞核和细胞质中发挥多种调控转录的作用。它们控制着mRNA的核结构，调控mRNA的稳定性、翻译和翻译后修饰。因此，了解现有的RNA谱系有助于理解细胞和组织的功能。在这里，科学家报告了高质量的RNA-Seq数据，并提供了人类胎盘转录组的全面分析。他们从302个人类胎盘中分离总RNA，按大小进行分级，并对RNA耗尽的长RNA和小RNA进行测序。

研究表明，由于一些转录本具有非常高的丰度，胎盘转录组是倾斜的。9个转录本的TpM值超过2000，其中7个是胎盘特异性的。其中许多编码被释放到母体循环中的分泌蛋白。这种编码分泌蛋白的极其丰富的转录本的优势可能反映了母胎基因组之间的冲突和母胎优先级的不同。母亲可以为以后的后代的成长保留资源或者在当前的妊娠中投入更多，相反，胎儿会最大化自己的成长和发育。蛋白质翻译和分泌水平高的另一个结果是，胎盘和胰腺一样，容易受到内质网应激，这与不良妊娠结果有关。

当研究人员分析链特异性总RNA(非poly-A+选择)时，他们能够描述胎盘中大量环状RNA的特征。19号染色体上有几个基因簇，其中大部分或全部在胎盘上特异表达pSG家族和C19MC。这两种基因座都在经历着快速的进化，pSGs似乎只存在于有血膜胎盘的哺乳动物中，而C19MC只局限于灵长类动物，并且只印迹父系等位基因的表达。其他与生殖相关的关键基因——杀伤免疫球蛋白受体(KIR)基因也聚集在19号染色体上，这在一定程度上介导了子宫自然杀伤细胞和滋养细胞之间的相互作用。此外，他们还提供了子痫前期(pE)和胎儿生长受限(FGR)病例中转录异常的分析。研究表明，由一个差异表达的mRNAs编码的卵泡抑素样3（FSTL3）蛋白的母体血清水平可预测pE和FGR。

总之，人胎盘转录组具有一些独特的特征，反映了胎盘的多样性和快速进化。

原文检索：

Gong S, et al. The RNA landscape of the human placenta in health and disease. Nature Communications, 2021, 12(1): 1-17.