得益于最近对实验鼠进行的研究，研究人员在了解流产和胎盘发育异常的原因方面又迈进了一步。一项发表在《基因与发育》杂志上的研究表明，外部过程如何以导致产前死亡的方式影响受精卵中的基因。这些发现可能对我们理解人类流产和胎盘发育具有重要意义。
“流产和胎盘异常在人类中相当常见，”日本理研综合医学科学中心的团队负责人、合著者 Azusa Inoue 说。事实上，大约10% 到 20% 的已知妊娠以流产告终，尽管有些人认为，如果考虑到在妊娠已知之前发生的流产，实际数字会更高。Inoue 和他的同事进行的研究可以揭示哪些基因负责改变胎盘的大小，从而改善其中一些情况下的妊娠结局。
识别问题
虽然我们从父母那里继承的大部分来自他们的 DNA，但生物也从父母那里继承非遗传性状；这些表观遗传标记可以在怀孕期间从精子和卵子中传递给后代。表观遗传学可能会受到外部环境或父母行为的改变，导致一些基因关闭，另一些基因开启。
Inoue 和他的团队研究了向卵细胞发送表观遗传指令的组蛋白（染色体中的基本蛋白质构建块），这一过程称为基因组印记。他们从之前的研究中得知，当一组名为组蛋白 H3 赖氨酸 27 (H3K27) 三甲基化的指令被阻止进入卵细胞时，会导致小鼠流产——特别是对于雄性胚胎。它还会导致怀孕母鼠的胎盘增大。
因此，在这项新研究中，研究人员旨在找出这些失败的指令是否直接导致了胎盘增大和产前死亡。他们发现了九个潜在的罪魁祸首——通常被抑制但在母鼠流产时异常激活的基因——然后使用基因编辑技术 CRISPR 抑制了每一个基因进行了测试。
在此之后，Inoue 和他的同事确定了一个可能的罪魁祸首：一个名为 Xist 的 X 染色体基因。基本上，卵子在 Xist 基因上错误的表观遗传指令导致了雄性胚胎的流产。进一步的测试揭示了当胎盘增大时，哪些基因由于缺乏表观遗传印记而被异常激活。通过阻止这种激活，研究人员成功地治愈了一些小鼠胚胎的胎盘缺陷。
“这种致死性的最初诱因是缺乏从母体传递给胎儿的组蛋白修饰，”Inoue 说。但他接着说，当存在流产风险时，胎盘增大不一定是坏事。事实上，这种畸形可能允许胚胎克服流产，因为更大的胎盘可以允许更多的营养从母体传递给后代。
“我们意识到胎盘增大被认为可以促进胎儿发育以追赶胎儿迟缓，”Inoue 说。他和他的同事目前正在研究一种在胎儿可能发育不正常的情况下诱导这种增大的方法：“我们正在努力建立一个系统，或一个实验策略，来诱导胎盘增大。”
对人类的影响
最大的问题是，类似的过程是否正在一些人类流产中发生。英国华威大学的妇产科医生 Jan Brosens 没有参与这项最新研究，但他研究流产，他对将小鼠的研究结果推广到人类持怀疑态度。他解释说：“人类和小鼠的胚胎发育和植入非常不同。”
约翰霍普金斯大学的生物学家 Rajiv McCoy 也未参与这项研究，他补充说，关于母系遗传的组蛋白修饰机制是否会影响人类发育期间的基因表达存在相互矛盾的证据。“但虽然具体的机制可能不同，但考虑人类怀孕丢失的一些情况是否可能是由于这些印记系统的失调，特别是胎盘方面，是很有趣的，”他说。
Inoue 表示，虽然尚不清楚组蛋白上的错误表观遗传指令是否会导致人类流产，但胎盘增大无论如何都相当常见。他说：“我们发现导致发育致死性的 Xist 基因存在于人类中。但这种基因在人类中不会发生表观遗传指令。”
不过，他表示，研究人员目前正在开发用于控制小鼠胎盘大小的工具，最终可以在人类身上使用——当然，这需要进行大量的进一步研究。
