单细胞转录组和染色质可及性图谱构建
鉴定PE相关致病细胞类型
对来自正常、GDM、早产、PE-GDM、PE-FGR及DCDA sIUGR等11例供体的胎盘进行10x Genomics单细胞RNA和ATAC测序，并整合公开数据，注释主要细胞类型，比较PE与对照的细胞组成。
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胎儿内源性逆转录病毒来源基因破坏先兆子痫中的母体血管重塑
Disruption of maternal vascular remodeling by a fetal endoretrovirus-derived gene in preeclampsia
实验完整度
高包含单细胞转录组、染色质可及性、DNA甲基化及组蛋白修饰等多组学证据，并进行了体外功能验证和患者样本验证。
主要模型
人胎盘组织（包含正常、GDM、早产、PE合并GDM、PE合并FGR、DCDA sIUGR等） 人脐静脉内皮细胞（HUVEC）系 胎盘组织中分离的滋养层细胞（VCTp、VCT、SCT、EVT）和内皮细胞
重点核对
单细胞样本量：11例捐赠者的胎盘进行scRNA和scATAC测序；43例胎盘进行DNAm-seq和ATAC测序 细胞分组：正常妊娠、GDM、早产、PE-GDM、PE-FGR、DCDA sIUGR等不同妊娠并发症来源 PEG10过表达和敲低实验：使用PEG10过表达质粒和siRNA转染HUVEC，参考Methods 体外功能检测：MTT法检测细胞增殖，管形成实验评估血管生成能力 TGF-β信号验证：用TGF-β1蛋白处理评估对管形成的拯救效应
摘要
背景：先兆子痫是最致命的妊娠相关疾病之一，与胎盘形成过程中子宫螺旋动脉重塑障碍有关。然而，导致先兆子痫的早期分子事件仍不清楚。结果：通过分析先兆子痫、非先兆子痫以及选择性宫内生长受限的双胎妊娠的胎盘，我们发现先兆子痫的发病机制归因于未成熟滋养层和发育不良的内皮细胞。早期胚外组织发育过程中的表观遗传重编程延迟导致产生过多的未成熟滋养层细胞。我们发现这些滋养层细胞中从头DNA甲基化的减少导致母源印记基因的选择性过表达，包括内源性逆转录病毒来源的基因PEG10（父源表达基因10）。PEG10形成病毒样颗粒，从滋养层转移到邻近的内皮细胞。在正常妊娠中，只有少量PEG10转移到母体细胞；然而，在先兆子痫中，过量的PEG10通过抑制TGF-β信号传导破坏母体血管发育。结论：我们的研究揭示了调控跨代遗传冲突并最终确保母胎界面正确形成的复杂表观遗传机制。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 先兆子痫发病的早期分子事件是什么，尤其是母胎界面血管重塑障碍的分子机制？
- 核心机制
- 在PE胎盘中，早期胚外组织发育的DNA甲基化重编程延迟，导致滋养层发育阻滞，母源印记基因PEG10过度表达，并通过病毒样颗粒从滋养层转移至母体内皮细胞，抑制TGF-β信号，损害血管发育。
- 主要证据
- 单细胞测序和表观遗传学分析显示PE滋养层发育延迟、DNA甲基化异常和PEG10高表达；体外HUVEC实验证实PEG10过表达抑制增殖和管形成，且TGF-β信号参与其中。
- 研究意义
- 揭示了复杂表观遗传机制调控遗传冲突并确保母胎界面形成，为理解先兆子痫的发病机制提供了新视角。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
表观遗传重编程分析
探究PE胎盘滋养层发育延迟的表观遗传机制
对PE和对照胎盘进行全基因组CpG捕获亚硫酸盐测序（DNAm-seq）和ATAC-seq，分析差异甲基化区域和染色质开放性，结合早期胚胎发育轨迹分析，并检测H3K27me3修饰。
PEG10表达分析及细胞间转移验证
验证PEG10在滋养层中的异常表达及其向内皮细胞的转移
通过scRNA和免疫组化检测PEG10表达，利用SNP分析追踪PEG10转录本的来源，并识别VLP cargo基因。
体外PEG10功能实验
验证PEG10对血管内皮细胞功能和信号通路的影响
在HUVEC细胞中过表达或敲低PEG10，检测增殖、管形成、基因表达及信号通路变化，并用TGF-β1处理观察恢复效果。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | -- | -- |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素/链霉素 | -- | -- | |
| MEM培养基 | -- | -- | |
| siRNA和质粒转染 | Lipofectamine 3000转染试剂盒 | Invitrogen | L3000-015 |
| qRT-PCR | HiPure总RNA小提试剂盒 | Magen | R4111-03 |
| ReverTra Ace qPCR反转录试剂盒 | Toyobo | FSQ-101 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | -- | -- |
| 抗PEG10抗体 | Proteintech Inc | 4412-1-AP | |
| 抗GAPDH抗体 | Proteintech Inc | 0004-1-Ig | |
| 山羊抗小鼠IgG (H+L) HRP | Sungene Biotech | LK2003 | |
| 山羊抗兔IgG (H+L) HRP | Sungene Biotech | LK2001 | |
| Clarity Western ECL底物试剂盒 | Bio-Rad | 1705061 | |
| MTT assay | MTT | Sigma | M5655 |
| 管形成实验 | 基质胶 | YEASEN | 40183ES10 |
| TGF-β1蛋白 | Proteintech | HZ-1011 | |
| 单细胞测序 | 胶原酶II | Biofrox Ltd. | 2275MG100 |
| DNA酶 | Servicebio Ltd. | 1121MG010 | |
| 台盼蓝 | Solarbio | -- | |
| Chromium单细胞3' V3试剂盒 | 10x Genomics | -- | |
| Chromium单细胞ATAC V2试剂盒 | 10x Genomics | -- | |
| DynaBeads Myone Silane磁珠 | Thermo Fisher | -- | |
| Illumina Novaseq6000测序仪 | Illumina | -- | |
| ATAC-seq | Tn5转座酶试剂盒 | Vazyme | TD501 |
| CUT&Tag | CutAndTag 2.0 pAG-Tn5试剂盒 | NovoProtein | N259 |
| DNA提取 | Qiagen动物组织DNA提取试剂盒 | Qiagen | 69504 |
| MagPure组织DNA DF试剂盒 | Magen Inc. | MD5112-TL-06 | |
| 甲基化测序 | EZ-DNA甲基化金试剂盒 | Zymo | D5006 |
| SeqCap EpiGiant富集探针 | Roche | 07138911001 | |
| 免疫组化 | Opal 7色手动试剂盒 | AKOYA Biosciences | NEL811001KT |
| PhenoImager扫描仪 | Akoya Biosciences | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 单细胞样本采集 | 样本来源：胎盘来自不同妊娠并发症（正常、GDM、早产、PE-GDM、PE-FGR、DCDA sIUGR），需核对供体数量及采样部位（胎儿面/母体面） 阅读提示：Methods: Human biospecimens |
| 细胞培养 | HUVEC细胞系来源（中国典型培养物保藏中心）及培养条件（MEM培养基、10%FBS、5%CO2、37°C） 阅读提示：Methods: Cell culture |
| PEG10表达调控 | PEG10过表达质粒（OE-PEG10和OE-PEG10-2ORF）和siRNA序列（PEG10 siRNA-1/2）及转染试剂（Lipofectamine 3000） 阅读提示：Methods: siRNA and plasmid transfection |
| 体外功能验证 | MTT检测（3000细胞/孔，处理1-4天）和管形成实验（接种密度、Matrigel用量、TGF-β1浓度） 阅读提示：Methods: MTT assay and Tube formation assay |
| 统计方法 | 组间比较方法（t-test或Wilcoxon）及多重检验校正方式 阅读提示：Methods: Statistical methods |