胎盤為哺乳動物胎兒的發(fā)育提供了有利環(huán)境，從母親那里提供營養(yǎng)，尤其是氨基酸。近日，由RIKEN生物資源研究中心的AtsuoOgura領(lǐng)導的研究小組進行了一項遺傳學研究，探討了氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白在胎盤發(fā)育中的作用，該研究結(jié)果發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》雜志上。

體細胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)為生產(chǎn)具有優(yōu)良遺傳特性的家畜、建立疾病動物模型和生殖醫(yī)學提供了巨大的潛力,但SCNT生成的胚胎多發(fā)育異常。通過研究含有中性、短側(cè)鏈氨基酸的系統(tǒng)A氨基酸轉(zhuǎn)運體Slc38a1/SNAT1、Slc38a2/SNAT2和Slc38a4/SNAT4，以確定它們在胎盤或胚胎發(fā)育中的作用，研究者用三靶點CRISPR篩選鑒定出，Slc38a4/SNAT4是小鼠胎盤發(fā)育的關(guān)鍵氨基酸轉(zhuǎn)運體。

SNAT4在絨毛膜滋養(yǎng)層細胞中的表達保證了滋養(yǎng)層細胞的增殖

研究人員將SNAT4缺陷的雄性小鼠與正常的雌性小鼠進行交配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所產(chǎn)生的胚胎和胎盤仍然發(fā)育不全。這些變化與胎鼠血液中氨基酸水平的降低有關(guān)，這可能是胎兒發(fā)育受損的原因。免疫組化顯示SNAT4在母胎界面分化細胞滋養(yǎng)細胞和成熟滋養(yǎng)細胞中廣泛表達，血液代謝分析表明，在Slc38a4/SNAT4突變胚胎中，氨基酸濃度普遍降低。

第一作者Matoba指出，該研究揭示了SNAT4介導的小鼠氨基酸轉(zhuǎn)運在胎盤和胚胎發(fā)育中起重要作用，SNAT4基因敲除小鼠表現(xiàn)出的生長遲緩表型與在子宮內(nèi)相似，這是一種可能導致流產(chǎn)的發(fā)育異常，這也為研究哺乳動物相關(guān)機制提供了一個極有價值的模型。