COL6A1表达不足通过抑制APJ/AKT信号通路促进早发型重度子痫前期的发展

Insufficient expression of COL6A1 promotes the development of early-onset severe preeclampsia by inhibiting the APJ/AKT signaling pathway

2025
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1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
“Insufficient expression of COL6A1 promotes the development of early-onset severe preeclampsia by inhibiting the APJ/AKT signaling pathway”  
Gonghua Qi 等,Cell Death Discovery,2025-03-01(Nature 旗下,IF≈6.1)。  

 

  研究领域与背景  
早发型重度子痫前期(eosPE)病因未明,胎盘滋养层侵袭不足是关键病理环节。胶原 VIα1(COL6A1)在胎盘基底膜的表达变化与妊娠并发症相关,但其在 eosPE 中的功能及下游机制缺乏系统证据;APJ/AKT 轴在滋养细胞迁移中的角色亦未被阐明。  

 

  研究动机  
填补“COL6A1–APJ/AKT 信号轴调控滋养层功能并驱动 eosPE”的机制空白,为临床早期诊断和靶向干预提供新依据。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
如何通过整合多组学数据与功能实验,验证 COL6A1 下调通过抑制 APJ/AKT/mTOR 通路导致滋养层迁移/管形成受损,从而加剧 eosPE?  

 

  假设  
COL6A1 低表达 → APJ 下调 → AKT/mTOR 信号减弱 → 滋养层侵袭/血管化能力下降 → eosPE 发生。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
生物信息学挖掘 + 体外细胞模型 + 体内功能挽救的阶梯式验证。  

 

  关键技术  
– 数据:整合 GSE44711、GSE66273、GSE74341 胎盘芯片数据(n=120 eosPE vs 97 对照)。  
– 细胞:HTR8/SVneo、HUVEC 及原代 EVT,COL6A1 敲除/过表达及 APJ 抑制剂 ML221、AKT 激活剂 SC79。  
– 方法:  
  • 生信差异表达 + 富集分析;  
  • CUT&RUN 验证 STAT3 与 FAP 启动子结合(交叉引用);  
  • Transwell、管形成、划痕实验评估迁移/侵袭;  
  • 小鼠胎盘灌注模型(胎鼠体重、胎盘系数、血压测量)。  

 

  创新方法  
首次将 COL6A1–APJ/AKT/mTOR 轴整合到 eosPE 胎盘功能障碍模型,并用小分子药物进行功能挽救。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 生信:eosPE 胎盘 COL6A1 mRNA↓2.3 倍,APJ↓1.9 倍(p<0.001)。  
• 功能:COL6A1-KO 使 HTR8 侵袭↓45 %,管形成节点↓50 %;外源 COL6A1 恢复迁移率↑70 %。  
• 机制:COL6A1 过表达使 p-AKT↑2.1 倍,p-mTOR↑1.8 倍;ML221 阻断该效应,SC79 可部分挽救。  
• 小鼠:COL6A1-KO 孕鼠出现典型子痫表型(血压↑30 mmHg,胎鼠体重↓22 %);胎盘 COL6A1 回补逆转 80 % 表型。  

 

数据验证  
独立队列 qPCR 验证 COL6A1/APJ 表达差异;原代 EVT 重复实验差异<10 %。

 

局限性  
仅啮齿类模型;未纳入人类胎盘类器官;APJ 下游非 AKT 通路未排除。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
提出“胶原-受体-信号”轴:COL6A1 与 APJ 受体结合激活 AKT/mTOR,维持滋养层侵袭;缺失导致胎盘血管化不足→eosPE。  

 

与既往研究对比  
与 2020 年报道的 COL4A1 仅影响基底膜机械支撑相比,本研究首次证实 COL6A1 通过受体介导信号调控滋养层功能。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  建立“COL6A1–APJ/AKT/mTOR–滋养层功能”子痫发病新模型。  

 

  技术贡献  
  胎盘芯片-功能实验整合策略可推广至其他妊娠并发症机制研究。  

 

  实际价值  
  为 COL6A1 或 APJ 激动剂作为潜在子痫干预手段提供临床前证据;已启动 I 期临床试验筹备。