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本站讯 2024年2月28日，武汉大学人民医院生殖医学中心杨菁教授团队和武汉大学人民医院妇产科张燕教授团队在Advanced Science（IF=15.1，中科院一区TOP期刊）发表了题为“JPT2 Affects Trophoblast Functions and Macrophage Polarization and Metabolism, and Acts as a Potential Therapeutic Target for Recurrent Spontaneous Abortion”的研究。该研究揭示了JPT2在母胎界面表达失调通过调控滋养细胞-巨噬细胞串扰在复发性流产发生及发展中的作用及机制，为复发性流产患者的遗传学诊断和治疗提供了新的潜在靶点。

基于临床提出问题

复发性自然流产（Recurrent spontaneous abortion，RSA）指与同一伴侣发生连续两次或多次的自然流产，大约5%的妊娠妇女受到RSA的困扰ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[1]。复发性流产的病因包括感染、染色体异常、内分泌和代谢功能障碍、抗磷脂综合征和子宫解剖异常等，然而，还有大约50%的RSA患者的病因不明，被称为不明原因的RSAADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[2]。因此，进一步探索RSA的具体病因、调节分子和潜在机制对临床预防和治疗RSA有着重要的战略意义。

母胎界面免疫微环境的失调是RSA的关键因素ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[3]。母胎界面免疫微环境主要取决于滋养层细胞和免疫细胞之间的合作ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[4]。尽管RSA中滋养层细胞和巨噬细胞之间的相互作用已得到证实ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[5]，但确切机制还尚不清楚，需要进一步研究。

Jupiter微管相关同源物2（Jupiter microtubule-associated homolog 2，JPT2）最近被鉴定为烟酸腺嘌呤二核苷酸磷酸（Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate，NAADP）的结合蛋白，是NAADP介导的钙离子动员中的一个重要分子ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[6-8]。另外，JPT2是癌症中新发现的癌基因，有报道称它可以作为癌基因促进多种癌细胞的增殖和转移ADDIN EN.CITEADDIN EN.CITE.DATA[9-11]。胎盘滋养层细胞具有许多癌症特征，但JPT2是否在胎盘滋养细胞中异常表达从而参与RSA的发生发展还尚未报道。

积极探索层层递进

JPT2是NAADP介导的钙离子动员中的一个重要分子。胎盘中的钙离子稳态确保了母体和胎儿之间的营养交换，钙离子稳态失调会导致妊娠相关疾病。为了探究NAADP/JPT2信号介导的钙动员在RSA中的作用，研究者收集了因非意愿妊娠行人工流产的患者（HC组）和RSA患者的绒毛组织，发现RSA患者的绒毛中钙离子浓度、NAADP和JPT2的表达显著低于正常妊娠患者（图1A-D）。正常妊娠小鼠模型（NP组）和流产小鼠模型（AP组）中同样证实了这一发现（图1E-H），并且，腹腔注射NAADP会显著增加流产小鼠胎盘组织中钙离子浓度和JPT2的表达（图1I- K）。以上结果表明，NAADP/JPT2介导的钙动员可能与复发性流产的发生发展有关。

图1NAADP/JPT2信号在复发性流产患者的绒毛组织和流产小鼠的胎盘组织中表达减少

接着为了进一步探究JPT2参与RSA发生发展的具体机制，研究者通过慢病毒转染敲低了滋养细胞系中的JPT2基因，然后进行转录组学测序分析，结果发现JPT2敲低显著影响了滋养细胞的细胞黏附和细胞迁移（图2A-B）。据报道，滋养细胞的迁移和侵袭是妊娠维持的重要因素。研究者通过检测敲低或者过表达JPT2基因的滋养细胞系的细胞黏附、迁移、侵袭能力发现，JPT2可调节滋养细胞的黏附、迁移、侵袭能力（图2C-F）。并且，进一步的生信分析和体外实验验证发现ACKR3可能是JPT2调节滋养细胞功能的关键（图2G）。为了进一步研究JPT2在滋养细胞和巨噬细胞串扰中的作用机制，研究者通过收集敲低或者过表达JPT2的滋养细胞的条件培养基，然后干预巨噬细胞，发现滋养细胞内JPT2的敲低可显著促进巨噬细胞M1极化和巨噬细胞内活性氧积累（图2H-I）。并且通过生信分析和体外实验验证发现IL-6可能是滋养细胞内的JPT2差异表达影响巨噬细胞M1极化和活性氧积累的关键（图2J-M）。

图2JPT2调节滋养细胞功能及滋养细胞-巨噬细胞串扰

接着为了探究JPT2如何调节ACKR3和IL-6表达进而影响滋养细胞功能和巨噬细胞的M1极化以及巨噬细胞内活性氧积累，研究者通过生信分析和体外实验验证发现JNK信号的激活能显著逆转JPT2敲低所抑制的滋养细胞功能和ACKR3表达（图3A-F），以及所增强的巨噬细胞M1极化、活性氧积累（图3G-H），同时逆转JPT2敲低所抑制的IL-6表达（图3I）。以上结果提示JPT2很可能通过JNK信号调控ACKR3和IL-6的表达而影响滋养细胞功能和巨噬细胞的M1极化以及巨噬细胞内活性氧积累。

图3JNK信号对JPT2介导的滋养层功能调节以及巨噬细胞M1极化和巨噬细胞中ROS积累至关重要

细胞代谢是巨噬细胞极化的重要调控因素，因此研究者通过非靶向代谢组学测序检测了滋养细胞JPT2敲低的条件培养基干预巨噬细胞后巨噬细胞内的代谢物变化。结果发现滋养细胞JPT2敲低显著改变了巨噬细胞内的代谢物，柠檬酸循环和柠檬酸是其中的关键代谢信号通路和代谢物（图4A-B）。随后的体外实验验证发现滋养细胞内JPT2通过IL-6影响巨噬细胞内柠檬酸酶的表达而影响M1极化和活性氧积累（图4C-F）。

图4JPT2缺乏的滋养层细胞通过增强巨噬细胞中柠檬酸盐的产生来促进M1极化和活性氧积累

最后，研究者通过scAAV-JPT2增强小鼠胎盘内JPT2的表达，发现胎盘内JPT2的上调可减轻流产小鼠的胚胎丢失、促进滋养细胞迁移和侵袭、抑制巨噬细胞M1极化并增强JNK信号通路（图5）。

图5ScAAV-JPT2治疗减轻流产小鼠的胚胎丢失

总结展望回归临床

RSA对于希望有孩子的父母来说是一种严重且具有挑战性的阻碍，大约50%的RSA患者病因未知。因此，探索未知的病因和潜在机制对RSA的治疗至关重要。在这项研究中，我们通过体外及体内实验首次确定了JPT2在母胎界面中的重要作用及作用机制，我们发现在RSA患者的绒毛组织和流产小鼠的胎盘组织中JPT2的表达显著下调，从机制上讲，滋养细胞内JPT2下调通过JNK/ACKR3轴抑制滋养层细胞的粘附、迁移和侵袭；另一方面，滋养细胞内JPT2下调通过JNK/IL-6轴促进巨噬细胞中柠檬酸盐和活性氧积累，从而导致M1巨噬细胞极化，从而影响滋养层的功能。

综上所述，我们发现JPT2是滋养层功能和巨噬细胞代谢稳态的关键调节因子。并且，基于ScAAV的小鼠胎盘内JPT2上调显示出良好的流产治疗效果， JPT2可能有希望成为RSA治疗的潜在靶点或者基因诊断的潜在指标。然而，JPT2在RSA中的作用机制还有待进一步探索，JPT2作为NAADP介导的钙动员的重要分子是否还有其他机制影响RSA的发生发展还未可知，在未来我们将进行更深一步的研究以阐明JPT2在RSA中的作用机制，为基于JPT2的RSA治疗药物的研发提供全面可靠的理论依据。

研究团队介绍

武汉大学人民医院生殖医学中心成立于2000年，是国家卫健委最早批准正式开展辅助生殖技术的中心之一，承担着生殖医学的临床、科研和教学任务，是国务院学位评定委员会的博士和硕士学位授予点、博士后流动站。本中心在2017年获批成立湖北省辅助生殖与胚胎发育医学临床研究中心，2021年获批成为女性不孕症生殖外科规范化诊疗技术培训基地，2023年入选全国首批“助孕与优生专业技术培训医院”。目前开展与不孕症相关的复杂性宫、腹腔镜手术治疗、夫精/供精人工授精、常规体外受精和卵胞浆内单精子注射-胚胎移植、无痛取卵、胚胎冷冻和复苏、睾丸/附睾取精显微注射、未成熟卵母细胞体外成熟培养技术、胚胎植入前遗传学检测、卵子冷冻、稀少精子冷冻、胚胎时差培养、早中期多胎妊娠减胎及选择性减胎术等技术。2018年牵头完成的“母-胎免疫调节机制及免疫性复发性流产诊疗体系的创新及应用”项目荣获中华医学科技奖二等奖。

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