圖 1

2. 母體和胎兒細(xì)胞類型顯示運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)錄組活性
接下來(lái)，我們探索了CAM和BPPV中由運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞類型特異性轉(zhuǎn)錄組變化（圖2A）。在CAM中，胎兒Stromal-1、Stromal-2和Stromal-3表現(xiàn)出最大的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)差異基因表達(dá)變化（圖2A）。母體蛻膜-1細(xì)胞也顯示出相當(dāng)數(shù)量的差異表達(dá)基因（DEGs）；然而，與胎兒間質(zhì)細(xì)胞相比，這種變化是溫和的（圖2A）。在BPPV細(xì)胞類型中，DEGs數(shù)量最多的主要是母體單核細(xì)胞類型，其次是胎兒巨噬細(xì)胞-2，可能分別對(duì)應(yīng)浸潤(rùn)性炎癥單核細(xì)胞和Hofbauer細(xì)胞（圖2A）。分位數(shù)-分位數(shù)圖顯示了CAM和BPPV中受胎兒和母體影響最大的細(xì)胞類型（圖2B），這與表現(xiàn)出最大差異基因表達(dá)的細(xì)胞類型基本一致。值得注意的是，在CAM中發(fā)現(xiàn)胎兒間質(zhì)細(xì)胞類型受到分娩的影響，母體蛻細(xì)胞也是如此（圖2B）。同樣，母體單核細(xì)胞和胎兒巨噬細(xì)胞-2在BPPV中受分娩影響最大（圖2B）。分娩對(duì)細(xì)胞類型間基因表達(dá)影響的相關(guān)性分析表明，母體骨髓細(xì)胞、蛻膜細(xì)胞和胎兒間質(zhì)細(xì)胞等存在相似之處（圖2C）。胎兒基質(zhì)亞群中，基質(zhì)-1表達(dá)凋亡信號(hào)，基質(zhì)-2表達(dá)ATP代謝，基質(zhì)-3表達(dá)炎癥反應(yīng)，包括細(xì)胞因子的產(chǎn)生（圖2D），表明這些胎兒基質(zhì)亞群在分娩過(guò)程中具有不同的功能。此外，母體decidual -1顯示了與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和遷移相關(guān)的過(guò)程的富集（圖2D），這表明decidual細(xì)胞參與了分娩過(guò)程中的白細(xì)胞浸潤(rùn)。

這些數(shù)據(jù)為產(chǎn)婦和胎兒細(xì)胞類型的分娩特異性轉(zhuǎn)錄組活性提供了進(jìn)一步的見(jiàn)解，特別是那些基因表達(dá)發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化的細(xì)胞，如CAM中的結(jié)構(gòu)細(xì)胞和BPPV中的免疫細(xì)胞。此外，我們證明了在分娩過(guò)程中，細(xì)胞遷移和增殖、白細(xì)胞募集和細(xì)胞因子/趨化因子信號(hào)通路的細(xì)胞類型特異性富集。最具代表性的細(xì)胞類型，如滋養(yǎng)細(xì)胞，在勞動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)歷基因表達(dá)的劇烈變化，這表明更多的轉(zhuǎn)錄活躍亞群，而不是更豐富的亞群，是勞動(dòng)相關(guān)信號(hào)的主要貢獻(xiàn)者。
 

圖 2

3. 分娩過(guò)程包括由母體-胎兒細(xì)胞-細(xì)胞串?dāng)_協(xié)調(diào)的炎癥通路
在確定了受分娩影響最大的母胎細(xì)胞類型后，我們?cè)噲D使用cellchat推斷CAM中母胎串?dāng)_的最終變化（圖3）和BPPV（圖4）。我們首先可視化CAM細(xì)胞類型的傳入和傳出相互作用，其中每個(gè)箭頭的方向和長(zhǎng)度分別表示傳入或傳出相互作用的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)優(yōu)勢(shì)及其強(qiáng)度，如相應(yīng)的圖例所示（圖3A）。胎兒間質(zhì)細(xì)胞類型在輸入和輸出的相互作用中都表現(xiàn)出最強(qiáng)的增加（用箭頭的長(zhǎng)度表示），暗示這些細(xì)胞是CAM中運(yùn)動(dòng)相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)的關(guān)鍵參與者（圖3A）。相比之下，母體T細(xì)胞、NK細(xì)胞和蛻細(xì)胞的相互作用減弱（圖3A）。這種相互作用強(qiáng)度分析提供了關(guān)于哪些細(xì)胞在勞動(dòng)過(guò)程中發(fā)生了輸出和/或輸入信號(hào)的變化的信息，但沒(méi)有告訴我們這些信號(hào)的細(xì)胞靶點(diǎn)或來(lái)源。因此，我們接下來(lái)將每種細(xì)胞類型視為信號(hào)發(fā)送者或接收者，并評(píng)估細(xì)胞類型對(duì)之間的相互作用強(qiáng)度，如圖熱圖所示（圖3B和圖3C）。胎兒基質(zhì)細(xì)胞類型表現(xiàn)出與分娩相關(guān)的強(qiáng)相互作用，以及作為發(fā)送者或接受者的非免疫細(xì)胞和免疫細(xì)胞（圖3B和C）。此外，多種基質(zhì)細(xì)胞類型表現(xiàn)出自我信號(hào)傳導(dǎo)，表明與分娩有關(guān)的正反饋循環(huán)（圖3C）。與箭頭圖一致，母體CD4 T細(xì)胞的傳入信號(hào)隨著分娩而減弱（圖3B）。考慮到CAM中分娩特異性細(xì)胞-細(xì)胞信號(hào)的實(shí)質(zhì)性變化，我們隨后選擇了受分娩影響的特定信號(hào)通路，以推斷出最重要的細(xì)胞類型（圖3D-F），這可能表明他們參與了與分娩相關(guān)的CAM結(jié)構(gòu)變化。C-X-C基序配體（CXCL）信號(hào)通路主要由母體蛻膜-3、巨噬細(xì)胞-2和巨噬細(xì)胞-1細(xì)胞類型驅(qū)動(dòng)，許多相互作用指向胎兒EVT-1亞群以及其他胎兒和母體細(xì)胞類型（圖3E），表明母體蛻膜細(xì)胞和胎兒滋養(yǎng)細(xì)胞之間存在母胎串?dāng)_。母體單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞-1類型驅(qū)動(dòng)TNF信號(hào)傳導(dǎo)，可能導(dǎo)致分娩相關(guān)炎癥（圖3F）。

在BPPV中，在胎兒基質(zhì)細(xì)胞類型中再次觀察到細(xì)胞-細(xì)胞相互作用中最強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)相關(guān)變化，基質(zhì)-1/基質(zhì)-3主要表現(xiàn)出增加的入射相互作用強(qiáng)度，基質(zhì)-2/基質(zhì)-4主要表現(xiàn)出增加的外向相互作用強(qiáng)度（圖4A）。相比之下，胎兒CD4 T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞-2和CTB-3亞群與分娩的相互作用強(qiáng)度下降（圖4A）；這些結(jié)果反映在熱圖中，胎兒基質(zhì)-2亞群顯示出與免疫細(xì)胞作為受體的外向相互作用強(qiáng)度增加（圖4B），這主要與炎癥反應(yīng)有關(guān)。

與箭頭圖一致，網(wǎng)絡(luò)圖表明胎兒間質(zhì)細(xì)胞類型表現(xiàn)出更強(qiáng)的傳入或傳出相互作用（圖4C）。受分娩影響的top細(xì)胞-細(xì)胞信號(hào)通路包括凝集素、TNF、IL-6、CCL、CD45、II型干擾素（IFN-II）和補(bǔ)體，用網(wǎng)絡(luò)圖表示（圖4D-F）。凝集素通路的一個(gè)關(guān)鍵參與者是母體巨噬細(xì)胞-1，它與母體和胎兒?jiǎn)魏思?xì)胞以及母體T細(xì)胞相互作用（圖4D）。相比之下，BPPV中TNF和IL-6信號(hào)的主要貢獻(xiàn)者分別是胎兒巨噬細(xì)胞-2和基質(zhì)-3（圖4E和F），進(jìn)一步表明胎兒對(duì)分娩相關(guān)的細(xì)胞-細(xì)胞相互作用有很強(qiáng)的貢獻(xiàn)。綜上所述，這些細(xì)胞相互作用分析表明，分娩的特點(diǎn)是母體-胎兒信號(hào)通路，涉及免疫和非免疫細(xì)胞類型之間的細(xì)胞-細(xì)胞串?dāng)_。
 

圖 3

圖 4

4. 來(lái)自胎盤組織的單細(xì)胞母體和胎兒特征可以在整個(gè)妊娠和分娩期間在母體循環(huán)中被監(jiān)測(cè)
接下來(lái)，我們?cè)u(píng)估了細(xì)胞類型特異性轉(zhuǎn)錄組活性是否可以在整個(gè)妊娠期間跟蹤母體循環(huán)。我們首先利用先前生成的孕婦外周血（白細(xì)胞）的大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集（n = 49）收集整個(gè)妊娠期，并評(píng)估細(xì)胞類型特異性轉(zhuǎn)錄物的軌跡（圖5A）。多種細(xì)胞類型特征隨胎齡變化而變化；即巨噬細(xì)胞-1、巨噬細(xì)胞-2、巨噬細(xì)胞-3、巨噬細(xì)胞-4、CD4 T細(xì)胞、CD8 T細(xì)胞、B細(xì)胞、基質(zhì)-2、基質(zhì)-3、基質(zhì)-4、基質(zhì)-5、基質(zhì)-7、蛻膜-1、內(nèi)皮細(xì)胞、LED、npiCTB、EVT-2和STB（圖5B）。觀察到的變化模式在特定細(xì)胞類型的單個(gè)集群之間不一致；例如，巨噬細(xì)胞-1隨著胎齡穩(wěn)步增加，巨噬細(xì)胞-2和巨噬細(xì)胞-3則隨著胎齡穩(wěn)步增加。巨噬細(xì)胞-4呈拋物線軌跡（圖5B），提示每種細(xì)胞類型簇的不同作用�？紤]到細(xì)胞類型特征可以在母體外周血中追蹤，我們隨后評(píng)估了在同一組患者中進(jìn)行縱向分析的足月分娩婦女（n = 21）和足月分娩婦女（n = 28）足月收集的樣本之間的差異（圖6A）。為了比較這些數(shù)據(jù)集，使用CAM 衍生的DEG來(lái)創(chuàng)建一個(gè)偽體數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集可以直接與大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)仍然考慮每種細(xì)胞類型的母源或胎兒來(lái)源（圖6A）。CAM與母體外周血細(xì)胞類型特異性轉(zhuǎn)錄本的相關(guān)性表明，胎兒基質(zhì)-2以及母體巨噬細(xì)胞-1、巨噬細(xì)胞-2、蛻膜細(xì)胞-1和單核細(xì)胞呈正相關(guān)（圖6B）。相比之下，幾種細(xì)胞類型特征顯示CAM與母體外周血呈負(fù)相關(guān)：胎兒EVT-2、母體CD8 T細(xì)胞和母體內(nèi)皮細(xì)胞（圖6B）。當(dāng)使用來(lái)自BPPV的細(xì)胞類型特征時(shí)，我們注意到該組織與母體外周血之間的額外相關(guān)性（圖6C）。胎兒EVT-1、CTB-1、巨噬細(xì)胞-2、CD4 T細(xì)胞、CTB-3、STB和npiCTB在室間都顯示出正相關(guān)，母體巨噬細(xì)胞-1、巨噬細(xì)胞-2、單核細(xì)胞和蛻膜細(xì)胞-2也是如此（圖6C）。胎兒基質(zhì)-1以及胎兒和母體NK細(xì)胞的特征在BPPV和母體外周血之間呈負(fù)相關(guān)（圖6C）。這一比較分析支持了胎盤細(xì)胞進(jìn)入母體循環(huán)和/或分娩相關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)外周白細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組變化的概念，這些外周白細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組變化至少部分與胎盤組織中的轉(zhuǎn)錄組變化相同。我們的數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明，可以無(wú)創(chuàng)地跟蹤母胎信號(hào)，以監(jiān)測(cè)正常妊娠和分娩，并可能用于生成產(chǎn)科疾病的生物標(biāo)志物。
 

圖 5

圖 6

6. 足月分娩相關(guān)的母胎單細(xì)胞特征在CAM中部分與自然早產(chǎn)婦女的特征重疊
我們的研究結(jié)果表明，隨著分娩，CAM的轉(zhuǎn)錄組活性似乎經(jīng)歷了更劇烈的細(xì)胞類型特異性變化（圖2A），這與這些組織參與分娩的共同途徑是一致的。雖然被認(rèn)為是一種不同于足月分娩的病理過(guò)程，但自發(fā)性早產(chǎn)也包括激活常見(jiàn)的分娩途徑。因此，我們下一步評(píng)估是否在自發(fā)性早產(chǎn)和分娩的婦女組織中也觀察到與產(chǎn)程相關(guān)的CAM基因表達(dá)變化（產(chǎn)程與PTL）。為此，我們利用了以前CAM的大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集。來(lái)自經(jīng)羊膜穿刺術(shù)診斷羊膜腔炎癥和微生物狀態(tài)不同的早產(chǎn)和自發(fā)性早產(chǎn)婦女：無(wú)羊膜內(nèi)炎癥[低濃度IL-6 (<2.6 ng/mL)，通過(guò)培養(yǎng)和分子微生物方法檢測(cè)不到微生物](PTL, n = 12)；無(wú)菌羊膜內(nèi)炎癥[IL-6濃度升高（≥2.6 ng/mL），未檢出微生物](PTL+SIAI, n = 17)；或羊膜內(nèi)感染（IL-6濃度升高，可檢測(cè)微生物）（PTL+IAI, n = 11）（85-92）（圖7A）。為了獲得細(xì)胞類型特異性PTL相關(guān)的變化，將各組CAM的大量轉(zhuǎn)錄組譜與對(duì)照組[經(jīng)歷過(guò)自發(fā)性早產(chǎn)但足月分娩的婦女（n = 15）]進(jìn)行比較（圖7A）。在CAM中，產(chǎn)期相關(guān)特征與胎兒Stromal-1、Stromal-3、Stromal-5、Stromal-7、EVT-1和CTB/EVT的PTL特征呈正相關(guān)（圖7B）。母體蛻細(xì)胞類型和巨噬細(xì)胞對(duì)應(yīng)的特征在產(chǎn)程和PTL之間也觀察到適度的正相關(guān)。足月產(chǎn)程與PTL+SIAI呈正相關(guān)；即EVT-1、CTB/EVT和基質(zhì)細(xì)胞類型，而其余的僅顯示輕微或最小的正相關(guān)（圖7B）。因此，我們的研究結(jié)果表明，在足月分娩的生理過(guò)程中，CAM中的母胎信號(hào)與自發(fā)性早產(chǎn)時(shí)觀察到的信號(hào)重疊；然而，羊膜腔的炎癥和微生物狀態(tài)驅(qū)動(dòng)母胎細(xì)胞類型的特異性轉(zhuǎn)錄組活性。
 

圖 7

7. 分娩相關(guān)的單細(xì)胞CAM衍生的特征可以作為非侵入性生物標(biāo)志物來(lái)識(shí)別要經(jīng)歷自發(fā)性早產(chǎn)的婦女
我們最后試圖確定在最終發(fā)生早產(chǎn)的婦女的外周血中，是否可以在妊娠中期和晚期追蹤分娩特異性CAM衍生的scRNA-seq特征，這可能會(huì)為即將發(fā)生的早產(chǎn)產(chǎn)生預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物。首先，我們使用了之前從橫斷面研究中生成的大量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集，包括來(lái)自以下人群的外周血樣本：1)經(jīng)歷過(guò)自發(fā)性早產(chǎn)和早產(chǎn)的婦女（病例）；2)足月分娩的胎齡匹配的對(duì)照組。大量轉(zhuǎn)錄組的主成分分析顯示，病例（紅點(diǎn)）與對(duì)照組（藍(lán)點(diǎn)）有一定程度的分離，這似乎是由PC2驅(qū)動(dòng)的。然后，我們將分娩特異性CAM衍生的scRNA-seq特征與母體血液轉(zhuǎn)錄組疊加，并評(píng)估每種細(xì)胞類型對(duì)PC1和PC2的貢獻(xiàn)和相關(guān)性。所有細(xì)胞類型均參與PC1；單核細(xì)胞、LED和基質(zhì)細(xì)胞類型與PC2呈正相關(guān)，而NK細(xì)胞、CD8 T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞-3與PC2呈負(fù)相關(guān)。通過(guò)建立個(gè)體單細(xì)胞特征的受試者工作特征（ROC）曲線，我們發(fā)現(xiàn)其中一些（如母體蛻膜-2）對(duì)于識(shí)別最終發(fā)生早產(chǎn)的早產(chǎn)婦女具有價(jià)值。

接下來(lái)，我們?cè)噲D利用我們的分娩特異性CAM衍生的scRNA-seq特征在妊娠中期和晚期（在早產(chǎn)發(fā)作的臨床表現(xiàn)之前）收集的母親血液樣本中預(yù)測(cè)兩種不同的自發(fā)性早產(chǎn)亞群（自發(fā)性胎膜完整早產(chǎn)（sPTL）和早產(chǎn)胎膜破裂（PPROM））。我們利用了先前從一項(xiàng)前瞻性大量轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究中生成的數(shù)據(jù)集，包括兩個(gè)外部驗(yàn)證隊(duì)列，這些數(shù)據(jù)來(lái)自妊娠17至33周最終接受sPTL或PPROM的婦女的外周血（圖8A）。通過(guò)比較從最終經(jīng)歷早產(chǎn)的婦女和胎齡匹配的足月分娩的對(duì)照者收集的血液樣本之間的基因表達(dá)譜，獲得了sPTL和PPROM相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組活性。這種與sPTL和PPROM相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組活性隨后與本研究中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)特異性CAM衍生的scRNA-seq特征相關(guān)（圖8A）。在最終接受sPTL或PPROM的婦女的血液循環(huán)中，強(qiáng)烈檢測(cè)到幾種分娩特異性CAM衍生的scRNA-seq特征（圖8B）。母體和胎兒來(lái)源的多個(gè)分娩特異性CAM衍生的scRNA-seq特征-最突出的是母體蛻膜細(xì)胞-1和胎兒基質(zhì)細(xì)胞類型-與PPROM相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組活性顯示出很強(qiáng)的正相關(guān)（>0.10相關(guān)系數(shù)），相關(guān)強(qiáng)度根據(jù)采樣時(shí)間點(diǎn)而變化（圖8B）。母體巨噬細(xì)胞類型與胎兒其他非免疫細(xì)胞類型也觀察到中度正相關(guān)（>0.05）（圖8B）。足月分娩和sPTL相關(guān)轉(zhuǎn)錄組活性之間的相關(guān)性強(qiáng)度低于PPROM；然而，母體蛻膜細(xì)胞-1和胎兒基質(zhì)細(xì)胞類型也是主要的貢獻(xiàn)者（圖8B）。來(lái)自母體巨噬細(xì)胞-2和胎兒EVT-1的實(shí)驗(yàn)室特異性CAM衍生的scRNA-seq特征與PPROM和sPTL相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組活性呈負(fù)相關(guān)。

然后，我們?yōu)槊總�(gè)驗(yàn)證隊(duì)列生成ROC曲線，并根據(jù)采樣時(shí)的胎齡來(lái)確定這些特征對(duì)sPTL或PPROM的預(yù)測(cè)程度。對(duì)于即將發(fā)生的sPTL的預(yù)測(cè)，與隊(duì)列2相比，使用隊(duì)列1的樣本時(shí)，母體Decidual-1特征顯示出更大的價(jià)值，與這些患者是否在17 - 23歲時(shí)采樣無(wú)關(guān)[隊(duì)列1:AUC為0.648 (0.503-0.794)vs隊(duì)列2:AUC 0.536（0.389-0.683）或27 - 33[隊(duì)列1:AUC 0.602 (0.454-0.750) vs；隊(duì)列2:AUC 0.497(0.321-0.674)]妊娠周（圖8C）。相比之下，對(duì)于PPROM，隊(duì)列2在妊娠17 - 23周[隊(duì)列2:AUC 0.612 (0.493-0.731) vs隊(duì)列1:AUC 0.564(0.429-0.699)]和27 - 33周[隊(duì)列2:AUC 0.654 (0.533-0.775) vs隊(duì)列1:AUC 0.610(0.476-0.745)]時(shí)的母體Decidual-1特征的預(yù)測(cè)值略有提高（圖8C）。隊(duì)列之間表現(xiàn)的差異可能是由于納入的人群不同（隊(duì)列1來(lái)自美國(guó)密歇根州的底特律，隊(duì)列2來(lái)自加拿大阿爾伯塔省的卡爾加里）。母體decual -1特征對(duì)PPROM的預(yù)測(cè)價(jià)值在孕晚期略有增加[隊(duì)列1,27 - 33周：AUC 0.610 (0.476-0.745) vs隊(duì)列1,17 - 23周：AUC 0.564 (0.429-0.699)；隊(duì)列2,27 - 33周：AUC 0.654 (0.533-0.775) vs隊(duì)列2,17 Ga- 23周：AUC 0.612(0.493-0.731)]，表明采樣和結(jié)果預(yù)測(cè)之間的時(shí)間縮短。胎兒基質(zhì)-1信號(hào)對(duì)sPTL的預(yù)測(cè)比對(duì)PPROM的預(yù)測(cè)更明顯；然而，與27 - 33周的sPTL相比，其預(yù)測(cè)性能在17 - 23周有所改善[隊(duì)列1,17 - 23周：AUC 0.623 (0.483-0.764) vs隊(duì)列1,27 - 33周：AUC 0.559 (0.416-0.703)；隊(duì)列2,17 - 23周：AUC 0.559 (0.408-0.710) vs隊(duì)列2,27 - 33周：AUC 0.518(0.324-0.711)（圖8D）。對(duì)于PPROM，隊(duì)列2的胎兒基質(zhì)-1特征的預(yù)測(cè)性能在兩個(gè)采樣時(shí)間都得到了改善[隊(duì)列2,17 - 23周：AUC 0.665（0.561-0.769）與隊(duì)列1,17 - 23周：AUC 0.579 (0.445-0.712)；隊(duì)列2,27 - 33周：AUC 0.633 (0.518-0.748) vs隊(duì)列1,27 - 33周：AUC 0.618(0.489-0.747)（圖8D）。這一概念驗(yàn)證分析表明，在母體循環(huán)中追蹤相關(guān)的單細(xì)胞特征可能提供一種預(yù)測(cè)即將發(fā)生的sPTL或PPROM的方法。
 

圖 8

結(jié)論
在這里，我們應(yīng)用scRNA-seq技術(shù)發(fā)現(xiàn)，基底膜、胎盤絨毛和絨毛膜羊膜包括母體和胎兒起源的免疫和非免疫細(xì)胞類型，但細(xì)胞組成不同。先前對(duì)胎盤組織的單細(xì)胞調(diào)查提供了妊娠早期、妊娠中期和妊娠晚期的細(xì)胞組成概述，并允許鑒定先前未描述的細(xì)胞類型。我們的數(shù)據(jù)進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了胎盤和胎盤外（絨毛膜和羊膜）組織之間的細(xì)胞類型組成和相對(duì)豐度的差異，這是由它們不同的功能驅(qū)動(dòng)的。事實(shí)上，對(duì)妊娠中期絨毛（胎盤）絨毛膜和平滑（胎盤外）絨毛膜的比較分析表明，特定細(xì)胞類型（如基質(zhì)細(xì)胞）的豐度不同，以及相似細(xì)胞簇之間空間依賴性功能差異。

在懷孕不同時(shí)期的單細(xì)胞探索清楚地表明，這些隔室的細(xì)胞組成不是靜態(tài)的，而是在整個(gè)懷孕期間經(jīng)歷動(dòng)態(tài)變化。在這里，我們發(fā)現(xiàn)，與胎盤組織相比，絨毛膜羊膜顯示出更多受分娩高度調(diào)節(jié)的細(xì)胞類型，這與膜激活作為分娩共同途徑的重要組成部分的參與是一致的。絨毛膜羊膜中受分娩影響最顯著的細(xì)胞群是胎兒間質(zhì)細(xì)胞、母體蛻膜細(xì)胞和母體巨噬細(xì)胞。研究了蛻細(xì)胞和母體巨噬細(xì)胞在分娩過(guò)程中的參與；然而，胎兒間質(zhì)細(xì)胞在分娩中的作用尚未得到很好的證實(shí)。數(shù)據(jù)而本項(xiàng)目表明胎兒間質(zhì)細(xì)胞在分娩過(guò)程中具有高度活躍的作用，值得進(jìn)一步研究。此外，我們報(bào)道了胎盤組織中受分娩影響最大的細(xì)胞類型是胎兒巨噬細(xì)胞和母體單核細(xì)胞。目前的證據(jù)表明，這些細(xì)胞主要表現(xiàn)為m2樣表型，與母體細(xì)胞相似，這暗示了它們?cè)谡�常妊娠中的穩(wěn)態(tài)作用。分娩過(guò)程中胎兒巨噬細(xì)胞參與炎癥信號(hào)通路可能表明，這些細(xì)胞在分娩過(guò)程中經(jīng)歷了向促炎表型的轉(zhuǎn)變，這是正常分娩過(guò)程的一部分，正如母體蛻膜中存在的巨噬細(xì)胞所證明的那樣。胎盤組織中檢測(cè)到的母體單核細(xì)胞群可能代表存在于絨毛間隙的循環(huán)細(xì)胞。

胎盤組織脫落細(xì)胞外囊泡、顆粒和其他碎片進(jìn)入母體循環(huán)。由于這種脫落，母體循環(huán)已被證明是具有診斷潛力的無(wú)細(xì)胞DNA和RNA的來(lái)源，并且母體外周血中的標(biāo)記物可用于監(jiān)測(cè)妊娠和分娩。在這里，我們利用這一概念來(lái)監(jiān)測(cè)和潛在的預(yù)測(cè)病理性分娩（如早產(chǎn)）。在沒(méi)有羊膜內(nèi)炎癥的情況下，足月分娩和早產(chǎn)之間的正相關(guān)性涉及廣泛的細(xì)胞類型。沒(méi)有羊膜內(nèi)炎癥的早產(chǎn)通常被認(rèn)為是特發(fā)性的，因此這個(gè)研究組可能包括多種潛在的機(jī)制。事實(shí)上，我們之前的工作已經(jīng)暗示巨噬細(xì)胞激活是特發(fā)性早產(chǎn)和出生的潛在免疫機(jī)制。相比之下，早產(chǎn)合并羊膜內(nèi)炎癥的病例似乎涉及相似的細(xì)胞類型，無(wú)論無(wú)菌或微生物性質(zhì)�；�質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞都是已知的宿主對(duì)病原體反應(yīng)的參與者。母體巨噬細(xì)胞的正相關(guān)性可能反映了急性組織學(xué)絨毛膜羊膜炎的存在，這是一種胎盤病變，是由于微生物侵入羊膜腔時(shí)，先天免疫細(xì)胞浸潤(rùn)到絨毛膜羊膜引起的。這些結(jié)果表明，生理性分娩婦女的CAM轉(zhuǎn)錄組學(xué)變化與自然早產(chǎn)婦女的CAM轉(zhuǎn)錄組學(xué)變化重疊；然而,如前所述，羊膜腔的炎癥和微生物狀態(tài)也會(huì)驅(qū)動(dòng)胎盤轉(zhuǎn)錄組活性。

本文包括的自發(fā)性早產(chǎn)的兩個(gè)亞群，sPTL和PPROM，涉及不同的疾病機(jī)制和臨床管理，因此它們的預(yù)測(cè)和預(yù)防需要單獨(dú)的研究。事實(shí)上，我們注意到sPTL和PPROM之間明顯的失調(diào)模式，至少部分取決于采樣窗口。具體來(lái)說(shuō)，最終接受PPROM的女性與接受sPTL的女性相比，表現(xiàn)出更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)特異性細(xì)胞類型特征正相關(guān)。盡管如此，我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)亞群共享基質(zhì)和蛻膜特征，進(jìn)一步證實(shí)了導(dǎo)致早產(chǎn)的共同分娩途徑。在妊娠中期，最終發(fā)生自發(fā)性早產(chǎn)的婦女表現(xiàn)出特定特征的失調(diào)，主要是母體蛻膜細(xì)胞，這與蛻膜時(shí)鐘的概念一致。此外，我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了兩個(gè)關(guān)鍵事實(shí)：首先，sPTL和PPROM的潛在機(jī)制涉及不同細(xì)胞類型特征的改變，這可能使它們能夠使用預(yù)測(cè)模型進(jìn)行區(qū)分；其次，在未來(lái)的研究中考慮sPTL和PPROM之間的差異是很重要的，因?yàn)檫@些亞群的組合可能會(huì)降低檢測(cè)特定生物標(biāo)志物的能力。重要的是，這些結(jié)果表明用于預(yù)測(cè)建模的最佳單細(xì)胞特征可能在sPTL和PPROM之間有所不同，進(jìn)一步支持早產(chǎn)綜合征的多病因性質(zhì)。

總之，本文的研究結(jié)果為足月分娩期間母胎信號(hào)和串?dāng)_提供了新的見(jiàn)解。我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了單細(xì)胞技術(shù)在揭示人類胎盤分娩過(guò)程中涉及的新細(xì)胞類型和信號(hào)通路方面的實(shí)用性，并表明胎盤來(lái)源的單細(xì)胞特征在開(kāi)發(fā)非侵入性生物標(biāo)志物方面的潛在應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：
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