《Circulation》：Defective Trophoblast Differentiation, Endothelial Dysfunction, and Immune Dysregulation in Preeclampsia Coalesce on a Placental VGLL3-Centered Gene Network
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为解决子痫前期（PreE）这一妊娠期严重并发症致病机制不清、治疗靶点匮乏的问题，研究人员通过多组学与功能实验，聚焦Hippo通路转录共调节因子VGLL3，揭示其在PreE胎盘异常上调，可驱动免疫激活、损害滋养细胞分化并导致内皮功能障碍，进而诱发妊娠期高血压与不良妊娠结局。靶向抑制VGLL3可逆转疾病相关病理变化，这使其成为极具前景的PreE新型治疗靶点。
在产科临床实践中，子痫前期（Preeclampsia, PreE）是一个令人棘手的难题。它影响着大约十分之一的妊娠，以孕妇高血压和蛋白尿为主要特征，可导致严重的母婴并发症，包括脑卒中、肝肾损伤、胎儿生长受限甚至死亡。目前，终止妊娠、娩出胎盘是唯一确定性的治疗方案，这凸显了我们对子痫前期发病机制理解的局限性和开发有效治疗药物的迫切性。长期以来，研究认为子痫前期的发生是胎盘功能障碍、母胎界面免疫失衡、抗血管生成信号增强（如sFLT1水平升高）及代谢紊乱等多种病理过程共同作用的结果。然而，这些看似分散的病理机制是否存在一个共同的上游调控枢纽，将其串联成一个致病网络？这正是研究人员试图解答的核心问题。
为了揭开子痫前期的核心致病机制，一个由J.E. Gudjonsson和O. Plazyo等人领导的研究团队开展了一项综合性研究，并将成果发表在国际顶尖心血管期刊《Circulation》上。他们发现，一个名为VGLL3的转录共调节因子，可能是连接子痫前期多种病理特征的“关键分子开关”。VGLL3是Hippo信号通路中的一个组件，而Hippo通路在调控细胞增殖、分化和器官大小方面扮演着关键角色。研究人员通过多种前沿技术手段证明，VGLL3在子痫前期患者的胎盘中特异性高表达，并驱动了一系列致病性事件，最终将VGLL3确立为一个潜在的全新治疗靶点。
研究人员综合利用了多种关键技术方法来验证他们的假说。首先，他们收集了健康对照和子痫前期患者的胎盘样本，通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学技术，在全组织层面和空间定位层面解析了胎盘细胞的转录组特征。其次，他们构建了胎盘特异性过表达Vgll3的转基因小鼠模型，以在体内验证VGLL3的致病性。同时，他们还使用了Vgll3基因敲除（KO）小鼠，并给予脂多糖（LPS）诱导胎盘炎症，以观察缺失VGLL3的保护作用。此外，研究还涉及了人类胎盘外植体的离体培养，并使用已知的Hippo通路抑制剂verteporfin进行处理，以评估靶向该通路的治疗潜力。蛋白质相互作用则通过免疫共沉淀（Co-IP）和邻近连接实验（PLA）进行验证。
scRNA-seq和空间RNA-seq揭示了PreE中协调的免疫激活、异常的基质和滋养细胞信号以及Hippo通路失调
通过对人胎盘进行单细胞测序，研究团队绘制了健康与子痫前期胎盘的细胞图谱。分析发现，子痫前期胎盘中，免疫细胞（如单核细胞、B细胞）呈现促炎状态激活，而非免疫细胞（滋养细胞、基质细胞、内皮细胞）也显示出炎症和纤维化相关基因模块的上调。特别引人注目的是，Hippo信号通路在子痫前期胎盘中出现了广泛的失调。进一步分析锁定该通路中的转录因子TEAD1/TEAD3及其共调节因子VGLL3表达显著升高，而经典的效应因子YAP1并未激活，提示TEAD-VGLL3转录轴被特异性激活。空间转录组数据证实，VGLL3与TEAD1/TEAD3在子痫前期的合体滋养细胞和绒毛外滋养细胞中存在更强的共定位。蛋白水平实验也验证了VGLL3与TEAD1之间存在物理相互作用，且这种相互作用在子痫前期胎盘中增强。
VGLL3在PreE滋养细胞中显著上调并与TEAD1/3发生物理相互作用
研究人员深入分析了VGLL3在滋养细胞中的表达模式。与健康胎盘相比，子痫前期胎盘中表达VGLL3的滋养细胞比例显著增加，且分布范围更广。VGLL3阳性的合体滋养细胞高表达如FLT1、GDF15等已知的子痫前期相关基因，并且富集了细胞凋亡、PI3K/AKT/mTOR、TGF-β等致病信号通路。这些发现表明VGLL3可能驱动了滋养细胞的功能障碍。
VGLL3和TEAD1在PreE滋养细胞中呈现不同的分化轨迹
通过拟时间轨迹分析，研究人员发现，在滋养细胞（特别是绒毛外滋养细胞）的分化过程中，VGLL3和TEAD1的表达模式在子痫前期与健康状态下存在差异。在子痫前期，它们的表达随着“拟时间”（即分化进程）持续上升，而在健康样本中则呈现先升后降的模式。同时，在子痫前期的滋养细胞分化过程中，伴随着由脂多糖、I型干扰素、白细胞介素-2（IL-2）和肿瘤坏死因子等炎性因子驱动的转录程序。
VGLL3增强EVT-血管细胞相互作用，该作用与纤维化和螺旋动脉重塑受损相关
绒毛外滋养细胞对母体螺旋动脉的成功重塑是妊娠健康的关键，而这一过程在子痫前期受损。高分辨率聚类分析揭示了内皮细胞和血管平滑肌细胞的亚型。研究发现，子痫前期所有绒毛外滋养细胞亚型中VGLL3阳性细胞比例均更高。细胞间通讯分析显示，VGLL3阳性的绒毛外滋养细胞与参与血管重塑的免疫调节内皮细胞、血管平滑肌细胞之间的配体-受体相互作用显著增强，且这些相互作用多与胶原、纤维化及WNT信号通路相关，提示VGLL3促进了病理性纤维化和血管功能障碍。
VGLL3定义了一个驱动PreE免疫激活和致病信号传导的协调基因网络
通过相关性分析和功能实验，研究人员构建了一个以VGLL3为核心的基因网络。该网络富含“粒细胞激活”、“免疫反应中的细胞激活”等功能。在细胞模型中，过表达VGLL3可上调C3、AXL、CTGF、CYR61等子痫前期相关基因，而敲低VGLL3则产生相反效果，证实了VGLL3作为上游调控因子的作用。
胎盘过表达Vgll3可在孕鼠中引发PreE样表型
为了在体内验证VGLL3的致病性，研究团队构建了胎盘滋养细胞特异性过表达Vgll3的小鼠模型。这些孕鼠出现了妊娠期高血压、心输出量降低、胎盘微血栓形成和纤维蛋白样坏死等典型病理改变。母体血液检测显示PlGF（胎盘生长因子）水平降低，而这是人子痫前期的标志之一。此外，Vgll3过表达小鼠的后代出现出生后死亡率升高、体重减轻和体脂减少。对小鼠胎盘的单细胞测序分析表明，其滋养细胞和免疫细胞的转录组变化与人类子?前期样本高度相似，确认了该模型的有效性。
删除Vgll3可抑制小鼠胎盘炎症但不影响妊娠进程
与过表达实验相反，全局性Vgll3基因敲除小鼠的妊娠过程正常。在LPS诱导的胎盘炎症模型中，Vgll3敲除显著减轻了滋养细胞的炎症反应，降低了Flt1等致病基因的表达，并减少了病理性滋养细胞-内皮细胞相互作用。这表明VGLL3是驱动胎盘炎症反应所必需的，但其本身对正常妊娠并非必需。
干扰Hippo信号可在离体条件下抑制PreE胎盘的疾病信号
最后，研究人员探讨了靶向VGLL3/Hippo通路的治疗潜力。由于尚无VGLL3特异性抑制剂，他们使用了Hippo通路抑制剂verteporfin处理子痫前期患者的离体胎盘组织。单细胞测序分析显示，verteporfin处理广泛抑制了子痫前期特有的细胞间异常通讯（特别是细胞因子信号），逆转了滋养细胞中疾病相关基因的表达，并下调了与细胞衰老、整合素信号、血管生成等相关的致病通路。这些效果与使用VGLL3 siRNA（小干扰RNA）处理细胞模型的效果有相当程度的重叠，表明靶向该通路具有治疗前景。
结论与讨论
这项研究系统地阐释了转录共调节因子VGLL3在子痫前期发病机制中的核心作用。研究结论表明，子痫前期胎盘中的多种关键病理特征——包括滋养细胞分化异常、母胎界面免疫失调和内皮功能障碍——共同汇聚于一个以VGLL3为中心的基因调控网络。VGLL3通过激活Hippo信号通路中的TEAD转录因子，驱动了一系列促炎和促纤维化的转录程序，最终导致临床上的高血压和不良妊娠结局。
该研究的重大意义在于：首先，它从分子层面为子痫前期复杂的、看似分散的病理机制提供了一个统一的上游解释，将胎盘功能障碍、免疫异常和血管损伤有机地联系起来。其次，它首次将VGLL3确立为子痫前期的一个关键致病驱动因子和极具潜力的治疗靶点。动物模型和离体实验证明，抑制VGLL3/Hippo通路可以显著改善疾病相关表型。最后，该研究还建立了VGLL3与自身免疫疾病和性成熟 timing 之间的生物学联系，为理解子痫前期与这些女性高发疾病之间的流行病学关联提供了分子基础，提示具有自身免疫病史的女性可能是子?前期的高危人群，需要加强监测。
尽管上游是什么触发了VGLL3在子痫前期胎盘中的异常表达等问题仍有待探索，但此项工作无疑为开发针对子痫前期病因的新型疗法开辟了全新的方向，即靶向VGLL3或其所在的Hippo信号通路。
