「迷你胎盤」實驗揭密：ACE2基因如何影響孕期健康

一項最新的實驗室研究發現，ACE2基因的不同版本會影響胎盤在懷孕期間的發育狀況。這個因COVID-19疫情而廣為人知的酶，其實在健康的胎盤發育過程中扮演著關鍵角色。ACE2（血管緊張素轉化酶2）雖然是新冠病毒入侵人體細胞的「門戶」，但在非疫情背景下，它對人體健康，尤其是懷孕期間，具有重要功能。

ACE2是調節血壓和體內液體平衡系統的一部分。在這個系統中，ACE2有助於擴張血管並觸發抗炎反應，而其對應的酶ACE（血管緊張素轉化酶）則促進細胞和組織的生長。過去的研究顯示，ACE2基因的不同版本與妊娠併發症有關，例如妊娠高血壓（子癇前期），這種疾病可能導致孕婦在懷孕期間或之後出現高血壓、肝腎問題，以及胎兒生長遲緩。

這些問題也與胎盤功能異常有關，因為胎盤負責為胎兒提供氧氣和營養。然而，ACE2在胎盤中的具體作用一直未被明確解釋。現在，科學家發現，調整或完全剔除ACE2基因會導致實驗室培養的胎盤模型變得更小且不對稱。這項研究結果發表於2月7日的《細胞死亡與疾病》期刊，揭示了ACE2在懷孕中的角色，並可能幫助科學家開發與該基因及其活性相關的治療方法。

「攜帶特定ACE2基因變異的孕婦，生出小於胎齡兒的風險高出23倍，」研究共同作者、澳洲弗林德斯大學分子生物學家Anya Arthurs告訴《Live Science》。「我早就看過這個統計資料，但沒人真正研究過背後的原因。」

Arthurs和她的團隊利用捐贈的胎盤組織中的幹細胞培養出類器官——一種可以在實驗室中培養的簡化版迷你胎盤。他們培養了帶有正常ACE2基因的類器官、完全缺乏該基因的類器官，以及第三組經過基因編輯的類器官，將關鍵位點的一個基因片段替換成另一種版本，使其攜帶與小於胎齡兒相關的ACE2變異。

這些基因編輯讓研究團隊能夠觀察ACE2基因的變化如何影響胎盤發育。結果發現，缺乏ACE2基因或攜帶編輯基因的類器官，其生長速度較慢且不對稱程度高於正常基因的類器官。此外，編輯過的類器官中ACE2與ACE蛋白的比例也高於正常類器官，而缺乏ACE2基因的類器官則完全不產生ACE2蛋白。

這些結果表明，破壞這些關鍵蛋白的典型比例可能會對胎盤的生長和發育產生負面影響。「在組織中，這兩種酶必須保持平衡，」Arthurs解釋道。「如果只有其中一種，就會出現問題——過度侵入或過度發炎。」過多的ACE可能導致細胞像癌症一樣失控生長。

「而如果ACE2的抗炎、抗增殖途徑過於活躍，懷孕也無法成功，因為胎盤無法以應有的方式形成，」Arthurs補充道。這項研究首次透過人類胎盤類器官的基因編輯，探索妊娠疾病的分子機制。未參與研究的智利天主教大學研究員Gloria Valdés表示，這項技術可用於研究其他妊娠併發症，例如妊娠高血壓。

「這篇論文開啟的領域非常有趣，」Valdés告訴《Live Science》。Arthurs目前正在研究模擬子癇前期胎盤的類器官，這種胎盤會釋放影響腎臟和肝臟功能的分子。更深入地瞭解胎盤在疾病中的作用，可能有助於開發潛在的治療方法。

「我認為瞭解病理背後的分子機制非常重要，」Arthurs強調。「如果不瞭解分子機制，就無法設計出有效的療法。」