LRPPRC缺陷通过扰乱磷脂酰肌醇代谢损害复发性流产中的滋养层功能

LRPPRC deficiency impairs trophoblast function through disrupted phosphatidylinositol metabolism in recurrent pregnancy loss

作者信息Cancan Wang, Haoyu Yang, Mengyuan Li, Wenxuan Li, Xiafei Wu, Liping Jin, Xiang-Hong Xu
PMID42515815
发布时间2026-11-01
DOI10.1093/humrep/deag123

实验完整度

高

公共转录组重分析、滋养层细胞siRNA功能实验、绒毛组织脂质组学、63例RPL队列血清脂质预后分析及PI补充挽救实验

主要模型

HTR-8/SVneo人滋养层细胞系 原代人滋养层细胞 RPL患者及健康对照的早孕期绒毛组织 有RPL病史女性前瞻性随访队列(63例)

重点核对

siRNA敲低LRPPRC在HTR-8/SVneo和原代滋养层细胞中的效率及对活力、凋亡、氧化应激的影响 RPL与对照组绒毛组织中LRPPRC mRNA和蛋白表达水平 脂质组学检测的RPL(n=11)与对照(n=11)绒毛组织总脂质及磷脂种类差异 63例RPL队列孕前血清PI(18:1/18:1)水平与后续妊娠结局(32例成功、31例失败)的关联及多变量模型AUC 50 μM PI(18:1/18:1)补充对LRPPRC缺陷滋养层细胞增殖、活力、细胞毒性和凋亡的挽救效果

摘要

研究问题:富亮氨酸五肽重复序列蛋白(LRPPRC)是否参与复发性流产(RPL)的发生发展?若是,其潜在机制为何? 总结答案:LRPPRC缺陷通过扰乱磷脂酰肌醇(PI)代谢损害滋养层活力并促进凋亡和氧化应激,且孕前血清PI(18:1/18:1)水平低与RPL女性后续流产相关。 已知内容:RPL常与滋养层功能受损相关。LRPPRC是一种多功能蛋白,调控包括能量代谢在内的众多生物学过程。 研究设计、规模、时长:本研究包括对公共转录组数据集的重分析、滋养层细胞模型的功能实验、对11例临床健康孕妇和11例RPL患者早孕期人绒毛组织的脂质组学分析,以及对63例有RPL病史女性孕前血清脂质的分析,这些女性被前瞻性随访后续妊娠结局,最终获得32例正常分娩和31例早期妊娠丢失。 参与者/材料、设置、方法:首先对公共转录组数据集GSE76862进行生物信息学筛选,以识别RPL绒毛组织中失调的候选基因。鉴定出LRPPRC后,通过siRNA介导的敲低在人滋养层细胞中研究其功能作用,具体评估对细胞活力、凋亡和氧化应激水平的影响。为阐明下游分子通路,对LRPPRC敲低细胞进行转录组分析。随后基因本体分析显示,候选差异表达基因显著富集于磷脂生物合成过程。同时,使用质谱对RPL患者和匹配对照的人绒毛组织样本进行综合脂质组学分析,以在代谢物水平验证生物信息学预测。为探索转化潜力,在有RPL病史的女性队列中测量孕前血清脂质(包括PI种类)水平,并与后续妊娠结局进行统计相关性分析。最后,通过向LRPPRC缺陷滋养层细胞培养基中外源性补充PI(18:1/18:1)进行直接功能挽救实验,以确定该干预能否逆转观察到的表型损害。 主要结果与偶然性作用:LRPPRC在RPL绒毛组织中下调。滋养层细胞功能验证表明,敲低LRPPRC抑制活力并增加凋亡/氧化应激。转录组学和脂质组学共同指向磷脂生物合成通路为关键下游过程。RPL绒毛组织中总脂质和特定磷脂减少。孕前血清PI(18:1/18:1)水平低预测RPL队列后续流产。外源性补充PI(18:1/18:1)逆转了LRPPRC缺陷引起的细胞缺陷。 大规模数据:本研究分析了基因表达综合数据库(GEO)中公开可用的转录组数据集GSE76862。 局限性与谨慎原因:孕前血清脂质分析在63例有RPL病史女性队列中进行。该样本量相对有限,主要由于目前可获得有随访妊娠结局记录的患者数量有限。 发现的更广泛意义:我们的结果揭示了PI在RPL发病机制中的关键作用,并强调其作为机制性生物标志物和治疗靶点的潜力。 资助:本研究得到国家自然科学基金(82171657和81971384)和上海市第一妇婴保健院基础研究专项基金(2025A08)支持。 利益声明:作者声明无利益冲突。 试验注册号:不适用。

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
LRPPRC是否参与复发性流产的发生发展,其潜在机制为何?
核心机制
LRPPRC缺陷通过下调SCD1、CDIPT和CDS2等PI合成相关酶,扰乱磷脂酰肌醇代谢,导致滋养层细胞活力下降、凋亡和氧化应激增加;外源性PI(18:1/18:1)可挽救该表型。
主要证据
公共数据集GSE76862重分析显示LRPPRC在RPL绒毛组织中下调;HTR-8/SVneo和原代滋养层细胞siRNA敲低实验显示活力降低、凋亡和ROS增加;转录组与脂质组学共同富集于磷脂生物合成通路;RPL绒毛组织总脂质和PI(18:1/18:1)降低;63例队列中孕前血清PI(18:1/18:1)低预测后续流产;PI(18:1/18:1)补充逆转细胞缺陷。
研究意义
揭示PI在RPL发病机制中的关键作用,并提示其作为机制性生物标志物和治疗靶点的潜力。

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

公共转录组数据筛选候选基因

从RPL相关转录组数据中识别失调的m6A调控因子候选基因

对GEO数据集GSE76862(3例对照和3例RPL)进行差异表达分析,并与23个已知m6A调控因子交叉比对,鉴定LRPPRC为唯一重叠基因。

2

验证LRPPRC在RPL绒毛组织中的表达与定位

确认LRPPRC在胎盘绒毛中的表达定位及其在RPL中的表达变化

采用免疫组化检测早孕期绒毛中LRPPRC定位,免疫荧光共染TOMM20观察与线粒体共定位,RT-qPCR和Western blot比较正常对照与RPL绒毛中LRPPRC mRNA和蛋白水平。

3

siRNA敲低LRPPRC评估滋养层细胞功能

验证LRPPRC缺失对滋养层细胞活力、凋亡和氧化应激的影响

在HTR-8/SVneo细胞和原代滋养层细胞中转染siRNA敲低LRPPRC,采用CCK-8、ATP检测、LDH释放、Annexin V/PI流式、Western blot检测凋亡标志物和细胞色素c释放、DCFH-DA检测ROS。

4

转录组分析LRPPRC敲低细胞的下游通路

阐明LRPPRC缺陷影响的下游分子通路

对LRPPRC敲低的滋养层细胞进行转录组测序,差异表达分析和GO富集分析。

5

绒毛组织脂质组学验证磷脂代谢改变

在代谢物水平验证RPL绒毛组织中脂质和磷脂种类的变化

对RPL患者和健康对照的早孕期绒毛组织进行靶向脂质组学绝对定量分析,LC-MS/MS检测总脂质和主要脂质类别。

6

孕前血清脂质预后分析

评估孕前血清脂质水平与RPL患者后续妊娠结局的关联

对63例有RPL病史女性孕前血清进行脂质检测,前瞻性随访后续妊娠结局(32例正常分娩,31例早期妊娠丢失),比较两组脂质差异并构建多变量 logistic 回归模型评估预测能力。

7

PI(18:1/18:1)补充挽救实验

验证外源性PI(18:1/18:1)能否逆转LRPPRC缺陷导致的滋养层细胞功能损害

在LRPPRC敲低的HTR-8/SVneo细胞中补充50 μM PI(18:1/18:1),采用CCK-8、ATP、LDH和Annexin V/PI流式及Western blot检测凋亡相关蛋白。

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
TransZol RNA提取试剂Trans Gen BiotechET101-01
逆转录酶试剂盒TaKaRaRR037A
TB Green Premix Ex Taq IITakaraRR820A
QuantStudio 5分析仪Applied Biosystems--
RIPA裂解液NCMbioWB3100
蛋白酶抑制剂混合物NCMbioP001
抗LRPPRC抗体Proteintech21175-1
抗Caspase-3抗体CST14220
抗Cleaved Caspase-3抗体CST9664
抗Caspase-9抗体CST9508
抗Cleaved Caspase-9抗体CST52873
抗cleaved PARP抗体SelleckF0136
抗细胞色素c抗体SelleckF2534
抗COX IV抗体WanleibioWL02203
抗微管蛋白抗体AbmartM20005
抗β-actin抗体CST4970S
增强化学发光液Tanon180-5001
FluorChem E成像仪----
抗LRPPRC抗体Proteintech21175-1
Pannoramic 250 Flash数字显微镜3DHISTECH--
抗CK7抗体ABclonalA4765
抗TOMM20抗体HuabioET1609-25
TYR荧光染料AiFang biologicalAFIHC034
DAPIServicebioG1407
磷脂酰肌醇(18:1/18:1)Merck850149P-500UG
CTG细胞活力检测试剂MedChemExpressHY-K0314
LDH细胞毒性检测试剂盒MedChemExpressHY-K1090
Multiskan FC酶标仪----
碘化丙啶BiotendRE204101
细胞线粒体分离试剂盒BeyotimeC3601
质谱级甲醇Thermo FisherA452-4-CASE
高效液相色谱级异丙醇Thermo FisherA461-4-CASE
高效液相色谱级甲酸Sigma–Aldrich33015
高效液相色谱级甲酸铵Sigma–Aldrich70221-100G-F
CSH C18色谱柱Waters--
Q-Exactive Plus质谱仪----

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
公共数据集筛选
数据集GSE76862样本量(3例对照、3例RPL)及差异分析阈值(未校正P<0.05,|log2FoldChange|>1)
阅读提示:Materials and methods中Data acquisition和Screening of DEGs小节;Fig. 1A
滋养层细胞siRNA敲低及功能检测
siRNA序列、转染试剂和浓度、CCK-8/ATP/LDH/Annexin V/PI/DCFH-DA检测条件及重复次数
阅读提示:Materials and methods中Cell culture and treatment、CCK-8 and cell-ATP assays、Cytotoxicity analysis、Cell apoptosis analysis小节;Supplementary Table S2;Fig. 2、Fig. 3
绒毛组织脂质组学
RPL和对照样本量(各n=11)、脂质提取步骤、色谱柱和流动相条件、质谱参数及差异脂质筛选标准(VIP≥1且P<0.05)
阅读提示:Materials and methods中Targeted lipidomics absolute quantitative analysis小节;Fig. 4B和C
孕前血清脂质预后分析
队列样本量(63例)、随访结局分组(成功n=32,失败n=31)、统计检验方法及多变量模型纳入变量
阅读提示:Materials and methods中Clinical specimen collection和Statistical analysis小节;Table 1;Fig. 5A–C;Supplementary Table S4
PI(18:1/18:1)挽救实验
PI(18:1/18:1)浓度(50 μM)、配制方法(超声20 min)、更换含磷脂培养基的时间(转染后5 h)及功能检测终点
阅读提示:Materials and methods中Cell culture and treatment小节;Fig. 6