FAM134B介导的内质网过度自噬导致钙离子异常释放在PE发病中的作用机制研究

Unsuccessful vascular remodeling caused by the loss of the invasive ability of extravillous trophoblast (EVT) is the key to the pathogenesis of preeclampsia (PE). Abnormalities in endoplasmic reticulum (ER) and mitochondria will result in such cell apoptosis and function loss. Preliminary investigations of our group revealed up-regulated expression of family with sequence similarity 134, member B (FAM134B) gene, together with excessive autophagy of endoplasmic reticulum (ER); and that ER and mitochondria are adjacent to each other with mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes (MAMs), a special structure, in between. We hypothesis that the over-expression of FAM134B gene in EVT caused the ER over-autophagy, which breaks the homeostasis of ER and results in abnormal release of Ca2+ that lead to Ca2+ overload in mitochondria via MAMs; the latter induces mitochondria-associated apoptosis, consequently brings about the damage in EVT function, shallow placental implantation, difficulties in vascular remodeling, and eventually the onset of PE. This project aims to verify this hypothesis on the basis of clinical samples, and tissue, cellular and animal models, using techniques including molecular biology, cellular biology and gene engineering, with the hope of establishing a new research orientation for the studies on PE pathogenesis.

绒毛外滋养细胞（EVT）侵袭力受损所致的胎盘血管重铸障碍是子痫前期（PE）发病的关键点。相关因素造成EVT内质网和线粒体功能异常，将引起细胞凋亡增加、功能损害。课题组前期研究发现，PE患者EVT中FAM134B表达升高，与其相关的内质网自噬被过度激活；内质网与线粒体之间存在“线粒体结合内质网膜（MAMs）”这一特殊结构。我们推测：EVT中FAM134B基因表达上调致内质网过度自噬，打破内质网稳态，引起Ca2+异常释放，进而通过MAMs引起线粒体Ca2+超载，诱发线粒体相关凋亡，造成EVT功能受损，胎盘浅着床，血管重铸障碍，最终导致PE。项目拟运用分子生物学、细胞生物学和基因工程等手段，在临床样本、组织模型、细胞模型和动物模型中对该假说加以验证，为子痫前期发病机制的研究开辟新的方向。

子痫前期（PE）是子痫前期(Preeclampsia,PE)是妊娠期特有疾病，我国PE发病率约9.4%，显著高于全世界自然发病率，严重威胁孕产妇和胎儿健康。高龄、肥胖、妊娠糖尿病、多胎、胚胎移植等均是其危险因素。随着“二孩政策”开放,我国迎来高龄产妇生育潮，PE发病人数显著上升。但由于PE发病机制复杂，现有的学说均不能给以全面阐释，造成其防治困难。因而,深入研究PE发病机制具有重要意义，是围产医学界研究的重点和难点。.外滋养细胞(EVT)侵袭力受损所致的胎盘血管重铸障碍是PE发病的关键点。相关因素造成EVT内质网和线粒体功能异常，将引起细胞凋亡增加、功能损害。但是，EVT侵袭力受损的机制又是什么，尚无明确结论。本研究基于前期基础，提出““FAM134B过表达→内质网过度自噬→过量Ca2+通过MAMs由内质网转移至线粒体→线粒体相关凋亡→EVT功能受损”这一假说。.为验证该假说，我们首先收集了PE患者和健康产妇的胎盘组织，观察了其中FAM134B, IP3R和细胞色素C表达升高的情况，然后在模拟EVT的细胞株HTR8/SVneo中开展了机制研究。在细胞模型中，我们首先通过硝普钠（SNP）模拟氧化应激环境对永生化滋养细胞HTR8/SVneo细胞表达FAM134B，IP3R和细胞色素C的影响。结果发现SNP处理后细胞也出现和胎盘组织相似的FAM134B，IP3R和细胞色素C表达水平的升高。接下来，我们用慢病毒转染技术敲降或过表达FAM134B基因，验证了转染效率，然后观察了细胞的结构、功能和代谢状态改变。透射电镜下发现敲降或过表达FAM134B基因均能导致内质网结构紊乱，细胞内Ca2+浓度升高，线粒体凋亡，ROS生成加强，细胞侵袭能力下降，代谢重铸等现象。以上结果综合起来，证实了假说的可行性，提示FAM134B基因在调节滋养细胞侵袭能力中起重要作用。.本研究发现了一种滋养细胞功能调节的新通路，有助于深入理解PE的发病机制，为未来PE的诊断和治疗提供理论依据，具有一定的理论价值和应用前景。