人类的母胎界面(maternal–fetal interface ,MFI)是一种短暂的半异体融合体(hemi-allogeneic amalgam),在其中,母体的蜕膜基质细胞(decidual stromal cells,DSCs)支持胎盘的附着,招募免疫细胞,并为胎盘细胞滋养层的侵入形成一个耐受性环境。
在胎盘发育过程中,悬浮绒毛中的胎盘绒毛细胞滋养层(villous cytotrophoblasts ,VCTs)融合成合体滋养层(syncytiotrophoblasts,SCTs),它们负责营养和废物的交换以及激素和生长因子的分泌,并限制胎儿皮质醇的暴露。
另一方面,它们会形成带有细胞柱的固定绒毛,这些绒毛会产生侵袭性的绒毛外血管滋养层(extravillous trophoblasts,EVTs)。EVTs 会侵入蜕膜和子宫螺旋动脉。在妊娠的前三个月末,这些血管的 EVT 重塑会形成低阻力动脉,从而实现对胎盘的高流量血液供应。
人类母胎界面的特点是母体细胞和胎儿细胞呈现出混合交织的状态。然而,其背后的细胞、分子和空间程序仍未完全明确。
2026年4月8日,加州大学旧金山分校李晶晶及Susan J. Fisher共同通讯在Nature在线发表题为Single-cell spatiotemporal dissection of the human maternal–fetal interface的研究论文。
该研究通过整合大规模的单核转录组和染色质可及性分析数据集,以及亚微米分辨率的空间转录组学和 CODEX 多重蛋白质成像技术,构建了一个涵盖正常妊娠过程(从早期妊娠到足月)的人类母胎界面的全面图谱,从而显著提高了先前研究的时空分辨率。
MFI 上亚微米空间全转录组分析概述(图源自Nature)
该框架描绘了胎儿和母体区域中常见的和暂时性的细胞类型、状态和空间微环境,重建了指导细胞滋养层和蜕膜基质细胞分化的转录程序,并解析了构建这一界面的反复出现的结构单元。该研究发现了在细胞滋养层介导的螺旋动脉重塑过程中之前未被识别的动脉内皮状态转变,并开发了一种机器学习模型,可以根据转录组特征预测细胞滋养层的侵袭性。
该研究还发现了一种蜕膜基质细胞亚型,它通过内源性大麻素信号通路在人类母胎界面抑制细胞滋养层的侵袭。通过将图谱与全基因组关联数据相结合,该研究确定了最容易受到先兆子痫、早产或流产影响的母体和胎儿细胞。这一资源提供了人类胎盘和蜕膜的全面空间分辨率单细胞多组学参考,并为解读其正常和异常发育提供了框架。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10316-x