液晶单体通过跨胎盘转运诱导胎盘发育和孕酮释放失调

Liquid crystal monomers induce placental development and progesterone release dysregulation through transplacental transportation.

作者信息Shaohan Zhang, Zhipeng Cheng, Tao Zhang, Yubin Ding, Hongkai Zhu, Lei Wang, Hongwen Sun
PMID39885209
发布时间2025-01-31
DOI10.1038/s41467-025-56552-z

实验完整度

整合人血清监测、大鼠子宫灌注模型、胎盘细胞实验,包含蛋白组学、转录组学、分子对接、ITC、siRNA及功能验证。

主要模型

93对母体和脐带血清样本 怀孕Sprague-Dawley大鼠子宫灌注模型 BeWo滋养层细胞系(非合体化与合体化)

重点核对

人血清样本采集于电子垃圾拆解区(清远市),共93对,用于检测LCMs 大鼠子宫灌注模型使用妊娠18.5天SD大鼠,灌注21种LCMs混合物或PBIPHCN,浓度为0、10、1000、5000 ng/mL BeWo细胞暴露于PBIPHCN(5、50、500 μM)或LCM混合物,用于细胞活力、转录组、蛋白检测 SLC16A10 siRNA敲低后,BeWo细胞暴露于0.05和5 μM PBIPHCN,检测细胞内积累量

摘要

胚胎和胎儿的发育在妊娠期间可能受到通过胎盘的外源物质暴露的影响。液晶单体(LCMs)是室内环境中常见的Emerging contaminants;然而,它们是否能穿过胎盘并影响胎盘发育仍未被探索。在这里,我们开发了一个整合了人类生物监测、怀孕大鼠子宫灌注和胎盘细胞的评估系统。我们在93名健康孕妇的母体和脐带血清样本中检测到56种LCMs中的14种,中位数水平分别为13.9和18.1 ng/mL。随后对大鼠子宫内暴露的探索表明,芳香族氨基酸转运体1(SLC16A10)介导LCMs的跨胎盘转运。暴露于LCMs的胎盘细胞表现出胎盘发育延迟和孕酮释放减少。这些发现表明,SLC16A10介导的LCMs跨胎盘转运抑制了胎盘发育和孕酮释放,强调了妊娠期暴露于新兴污染物的重要性。

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
LCMs能否通过跨胎盘转运影响胎盘发育和孕酮释放?
核心机制
SLC16A10介导LCMs的跨胎盘主动转运,抑制胎盘发育和孕酮释放
主要证据
人血清样本检测到14种LCMs;大鼠子宫灌注模型证实LCMs穿过胎盘,蛋白质组学鉴定SLC16A10等转运蛋白,分子对接和ITC验证SLC16A10与PBIPHCN结合;BeWo细胞暴露后显示胎盘发育和孕酮释放相关基因表达下调,合体化受抑,孕酮释放减少。
研究意义
研究建立的评估系统可用于评估新兴污染物对孕妇和胎儿的潜在健康影响,为制定孕期电子用品使用建议和相关政策提供基础。

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。

1

人血清样本中LCMs的检测与暴露评估

评估孕妇及胎儿是否存在LCMs暴露及其水平

收集93对母体和脐带血清,使用GC-MS/MS分析56种LCMs,计算浓度、检出率和转移效率。

2

大鼠子宫灌注模型评估LCMs跨胎盘转运

验证LCMs能否穿过胎盘并研究其转运机制

建立大鼠子宫灌注模型,向灌注液中添加LCMs混合物,收集胎盘和胎儿组织检测LCMs浓度,分析转运效率与剂量、亲脂性关系。

3

蛋白组学鉴定LCMs跨胎盘转运相关蛋白

寻找参与LCMs跨胎盘转运的转运蛋白

对大鼠胎盘进行蛋白组学分析,比较不同剂量组与对照组的蛋白表达差异,富集转运相关通路,筛选候选蛋白。

4

SLC16A10与PBIPHCN结合的体外验证

验证SLC16A10是否与PBIPHCN相互作用并介导其转运

通过RT-qPCR、分子对接、ITC、免疫组化验证SLC16A10表达及与PBIPHCN的结合,并在BeWo细胞中敲低SLC16A10检测细胞内PBIPHCN积累变化。

5

BeWo细胞毒性及胎盘功能影响评估

评估LCMs对胎盘细胞发育和孕酮释放的影响

暴露BeWo细胞(合体化与非合体化)于PBIPHCN或LCMs混合物,检测细胞活力、基因表达、合体化标志物及孕酮释放。

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
安捷伦7890A气相色谱仪Agilent Technologies--
XEVO TQ-S串联四极杆质谱仪Waters--
大气压气相色谱离子源Waters--
DB-5 MS色谱柱Agilent Technologies--
F12K培养基----
佛司可林--66575-29-9
CellTiter-Lumi Plus发光检测Beyotime Biotechnology--
RNAiso Plus试剂Takara--
PrimeScript RT预混液Takara--
TB Green Premix Ex Taq II快速qPCR试剂Takara--
PVDF膜Cytiva--
hCGβ多克隆抗体Proteintech11615-1-AP
E-钙黏蛋白抗体AffinityBF0219
β-肌动蛋白抗体AffinityT0022
绒毛膜促性腺激素β抗体(B-4)Santa Cruz Biotechnologysc-271062
E-钙黏蛋白抗体Affinity BiosciencesBF0219
4',6-二脒基-2-苯基吲哚Solarbio--
人绒毛膜促性腺激素ELISA试剂盒Jonlnbio--
ACQUITY UPLC系统Waters--
RIPA裂解液----
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotechnology--
青霉素-链霉素溶液----
二甲基亚砜--67-68-5
NANO ITC仪器TA Instruments--
兔抗Slc16a10抗体Biossbs-19797Rl
全自动数字切片扫描系统UNA MedicalPRIME 500
激光共聚焦显微镜LSM880(带Airyscan)Zeiss--
MiniChemi610成像系统----
Trizol试剂Thermo Fisher--
Illumina Novaseq 6000测序仪Illumina--
timsTOF Pro2质谱仪Bruker--
nanoElute2纳升液相Bruker--
PePSep C18色谱柱Bruker--

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
人血清样本采集与LCMs检测
样本来源(电子垃圾拆解区)、孕妇纳入标准、采样时间(第三孕期)、血清分离和储存条件;LCMs检测方法(GC-MS/MS),仪器参数、标准曲线、回收率。
阅读提示:Methods:Sample collection; Sample extraction and chemical analysis; 图2a、表1
大鼠子宫灌注模型
大鼠品系(SD)、妊娠天数(18.5天)、灌注液LCMs浓度(0,10,1000,5000 ng/mL)、灌注时长(50分钟)、麻醉和手术细节、排除异常灌注的标准(流速<1.5 mL/min持续20分钟)、样本收集和处理。
阅读提示:Methods:Establishing the rat uterine perfusion model; 图3a、补充表9-10
BeWo细胞培养和合体化
细胞系来源(重庆医科大学)、培养条件(F12K、15% FBS、1%P/S)、诱导合体化的佛司可林浓度(25 μM)、处理时间(2天)、DMSO对照浓度(0.1%)。
阅读提示:Methods:BeWo cell culture and syncytialization
SLC16A10敲低与PBIPHCN转运
siRNA序列(si-1, si-2)、转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX)、转染时间(36小时)、PBIPHCN暴露浓度(0.05和5 μM)和暴露时间(30分钟)、细胞内积累量检测方法(LC-MS/MS)。
阅读提示:Methods:RNA interference; 图5o
LCMs毒性评估
细胞类型(非合体化/合体化BeWo细胞)、暴露浓度(PBIPHCN 5,50,500 μM;LCM混合物低中高剂量)、暴露时间(24小时细胞活力;48小时孕酮释放)、溶剂对照(0.1%丙酮)。
阅读提示:Methods:Cell viability; Measurement of progesterone; 图6,7