Furin对胎盘滋养层细胞合体化的影响及与子痫前期发病关系的研究

哺乳动物胎盘滋养层细胞分化尤其是合体化过程（细胞融合）是成功妊娠的关键环节，合体化异常将引起流产或子痫前期等妊娠疾病，严重威胁妇儿健康。Furin通过剪切多种重要的蛋白质前体使其成为成熟形式而参与机体多种生理过程。敲除furin的小鼠由于早期胎盘发育缺陷而使胎儿在E10.5死亡。Furin影响胎盘滋养层细胞分化的精确机制尚无人报道。本研究拟以多种细胞模型、胎盘特异敲除小鼠以及点突变、过表达和干扰等方法研究furin对滋养层细胞合体化的影响及其分子机制。通过比较正常孕妇和子痫前期妇女胎盘中furin表达的差异以及血液中furin主要剪切的蛋白的表达差异结合体外机理研究，阐明furin在子痫前期胎盘异常表达的原因（SNP，甲基化），及其通过剪切特定蛋白影响妊娠结局的分子机制。通过以上研究，进一步阐明人胎盘滋养层细胞合体化的分子机制，为子痫前期患者的胎盘发育障碍机理及临床治疗提供重要的理论支撑。

胎盘合体滋养层由细胞滋养层细胞不断地融合形成，对于整个妊娠过程的维持发挥无可替代的作用。合体滋养层的形成和功能异常可能引起胎儿宫内生长受限和子痫前期等妊娠相关疾病。我们采用免疫荧光、Western blotting、RNAi等方法，通过FSK诱导BeWo细胞融合、原代滋养层细胞自发融合和胎盘绒毛外植体培养等模型研究了furin在滋养层细胞融合中的作用。结果显示，furin在人早期胎盘绒毛的合体滋养层显著高表达，在子痫前期胎盘中的表达比相应周龄正常胎盘低。在FSK诱导的BeWo细胞融合和原代绒毛细胞滋养层细胞自发融合过程中，furin的表达随细胞融合进程显著增加。RNAi或抑制剂实验显示，降低furin的表达或活性均显著抑制FSK诱导的BeWo细胞融合以及胎盘绒毛外植体合体滋养层的重生。分子机制研究结果显示，furin可能通过剪切IGF-1R参与滋养层细胞融合过程。采用慢病毒介导的小鼠胎盘特异基因敲低模型，我们发现furin缺陷导致胎盘迷路层合体滋养层发育异常。进一步利用荧光素酶实验、点突变、截短突变和ChIP技术研究了滋养层细胞融合过程中furin的转录调控机制。发现在多种融合模型中，cAMP/PKA信号通路可以显著上调furin mRNA水平，CREB是起关键作用的转录因子，它通过调控furin P1启动子中两个重要的CRE对furin的转录激活起促进作用。最后，我们证明CREB介导内源性furin的活性，敲低CREB可以显著抑制furin的表达及BeWo细胞融合。以上研究表明，furin是参与胎盘滋养层细胞融合的关键分子，其表达受cAMP/PKA信号通路调控，其转录通过CREB与P1启动子特异结合启动。