揭示WIPF1/ACTN4复合物在人胎盘绒毛外滋养细胞足体形成中的作用:对复发性自然流产的启示

Unraveling the role of the WIPF1/ACTN4 complex in podosome formation of human placental EVTs: Insights into recurrent spontaneous abortion.

作者信息Cong Li, Shengya Wang, Jing Tang, Xin Luo, Luxing Ge, Youlong Xie, Lijuan Fu, Lingling Ruan, Enoch Appiah Adu-Gyamfi, Fangfang Li, Yingxiong Wang, Hongbo Qi, Yubin Ding
PMID40821124
期刊Genes Dis
发布时间2025-05
DOI10.1016/j.gendis.2025.101665

实验完整度

包含体内模型(RSA小鼠模型、人类临床样本)和体外模型(原代EVT、hTSC分化、细胞系),以及功能验证(侵袭、迁移)和机制验证(Co-IP、突变体、肌动蛋白聚合等)多层证据。

主要模型

HTR-8/SVneo细胞 JEG-3细胞 人原代滋养细胞(CTB和EVT) hTSC来源EVT CBA/J × DBA/2小鼠RSA模型

重点核对

WIPF1在EVT中的特异性表达,通过单细胞RNA-seq和免疫荧光验证 WIPF1敲低或过表达对细胞侵袭和迁移的影响(Transwell实验、划痕实验) WIPF1与ACTN4的相互作用,通过Co-IP和分子对接预测关键氨基酸位点(ARG33、ARG54、LYS47) WIPF1/ACTN4双敲低对肌动蛋白聚合和基质降解的影响 RSA患者和RSA小鼠模型中WIPF1的表达水平

摘要

成功的胎盘发育和妊娠依赖于有效的绒毛外滋养细胞(EVT)侵袭。复发性自然流产(RSA)中EVT侵袭不足的机制尚不清楚。WAS/WASL相互作用蛋白家族成员1(WIPF1)是细胞骨架动力学的关键调节因子,仅在孕早期胎盘EVT中表达。敲低实验揭示了WIPF1在成功胎盘发育中的关键参与;水平降低损害细胞迁移,而过表达则诱导相反的效果。此外,在hTSC来源的EVT中敲低WIPF1阻碍了滋养细胞分化。WIPF1与ACTN4相互作用以调节足体形成、基质降解和肌动蛋白聚合,可能通过其ARG54位点介导。值得注意的是,WIPF1在人RSA患者EVT和RSA小鼠滋养层巨细胞(CBA/J × DBA/2)中显著下调。这种关联提示WIPF1可能是RSA发病机制中的潜在关键角色。总之,我们的研究强调WIPF1是EVT侵袭的关键因素,强调其在RSA等妊娠并发症中的多方面作用和意义。

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
WIPF1在EVT侵袭中的作用及其与复发性流产的关联机制是什么?
核心机制
WIPF1通过与ACTN4相互作用,尤其是在ARG54位点,调节足体形成、基质降解和肌动蛋白聚合,从而促进EVT侵袭。
主要证据
通过单细胞RNA-seq和免疫组化发现WIPF1在EVT中高表达;敲低和过表达实验证实其调控HTR-8/SVneo和JEG-3细胞侵袭迁移;Co-IP和点突变验证WIPF1-ACTN4相互作用;RSA小鼠和患者样本显示WIPF1表达下调。
研究意义
本研究确定WIPF1为EVT侵袭的关键因素,为理解RSA发病机制提供了新见解,并可能成为RSA的潜在治疗靶点。

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

WIPF1表达特征分析

验证WIPF1在EVT中的特异性表达

利用单细胞RNA-seq数据,通过DESC方法分析WIPF1在不同滋养细胞谱系中的表达;采用qRT-PCR、Western blot和免疫荧光检测原代CTB/EVT和胎盘组织中的表达;诱导hTSC分化为EVT,检测WIPF1表达变化。

2

WIPF1功能验证

评估WIPF1对EVT迁移、侵袭和分化的影响

在HTR-8/SVneo和JEG-3细胞中敲低或过表达WIPF1,通过Transwell和划痕实验检测侵袭和迁移;在hTSC来源EVT中敲低WIPF1检测分化标志物;在人绒毛外植体中转染质粒检测生长。

3

WIPF1-ACTN4相互作用验证

验证WIPF1与ACTN4的相互作用及其对足体形成和基质降解的影响

通过Co-IP和免疫荧光确定WIPF1与ACTN4共定位;进行单/双敲低肌动蛋白聚合实验和明胶降解实验;分子对接预测结合位点,点突变验证关键氨基酸。

4

RSA模型验证

评估WIPF1在RSA中的表达变化

检测RSA小鼠模型(CBA/J × DBA/2)和正常人/患者胎盘绒毛组织中的WIPF1表达,通过免疫组化、qRT-PCR、Western blot和免疫荧光检测。

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
胰蛋白酶Beyotime--
Percoll分离液Cytiva--
TrypLE消化液Thermo Fisher--
Lymphoprep分离液Axis-Shield--
DMEM/F-12培养基Gibco--
RPMI 1640培养基Life Technologies--
MEM培养基Life Technologies--
胎牛血清Lonsera--
iMatrix-511基质胶Wako385-07361
青霉素-链霉素BeyotimeC0222
β-巯基乙醇Gibco21985-023
牛血清白蛋白SigmaA9418
ITS-X补充剂Gibco51500056
L-抗坏血酸SigmaA5960
A83-01MCEHY-10432A
CHIR99021SelleckS1263
SB431542MCEHY-10431
表皮生长因子PeproTechAF-100-15
Y27632SelleckS1049
丙戊酸SigmaP4543
IV型胶原蛋白SigmaC5533
神经调节蛋白1NovusbioNBP2-35099
敲除血清替代物Thermo Fisher10828028
基质胶CORNING356234
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher--
EasySep PE分选试剂盒STEMCELL17664
PE标记的抗ITGA6抗体----
聚乙烯亚胺Polysciences24765
ClonExpress II一步克隆试剂盒Vazyme--
RNAiso Plus试剂Takara--
PrimeScript RT Master MixTakara--
TB Green Premix Ex Taq IITakara--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
SDS上样缓冲液Beyotime--
Hoechst染料Thermo Fisher--
鬼笔环肽-TRITCYeasen--
DAB显色剂----
蛋白A/G琼脂糖珠Bimake--
二硫苏糖醇Beyotime--
HulaMixer样品混合器Life Technologies--
Easy nLC1200/Q Exactive系统Thermo Fisher--
肌动蛋白聚合检测试剂盒CytoskeletonBK003
芘标记肌动蛋白----
Infinite 200 PRO酶标仪Tecan--
Oregon Green 488标记明胶Invitrogen--
明胶Solarbio--
HDOCK----
PyMOL----
QuickMutation基因定点突变试剂盒BeyotimeD0206S
GraphPad Prism 7.0软件GraphPad--
ImageJ软件NIH--
Nikon C2共聚焦显微镜Nikon--
Olympus正置显微镜OlympusDP73

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
人胎盘组织采集
孕早期(6-8周)胎盘绒毛组织,正常妊娠组和RSA组各10例,年龄18-35岁
阅读提示:Materials and Methods中的Informed consent and human sample collection
细胞分离培养
CTB和EVT分离方法,Percoll梯度,Lymphoprep密度梯度,培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods中的CTB and EVT isolation and culture
hTSC培养与EVT分化
iMatrix-511包被浓度,培养基成分(EGF、CHIR99021等),分化培养基成分(NRG1、A83-01等),分化时间3天
阅读提示:Materials and Methods中的Culture of hTSCs和Differentiation of hTSCs into EVTs
基因操作
shRNA靶序列,慢病毒包装,嘌呤霉素筛选浓度等
阅读提示:Materials and Methods中的Lentiviral constructions
功能实验
Transwell实验的细胞数和时间,划痕实验时间,外植体培养条件
阅读提示:Materials and Methods中的Transwell invasion assay、Scratch assay和Human placental villous explant culture