环境镉通过Parkin介导的MCL-1降解促进胎盘凋亡
日前，我系王华教授生殖发育研究团队在国际权威杂志《Journal of Hazardous Materials》发表题为“Gestational exposure to environmental cadmium induces placental apoptosis and fetal growth restriction via Parkin-modulated MCL-1 degradatio”（IF：10.6）的论文。王华教授为该论文通讯作者，我系19级博士研究生朱华龙第一作者。
胎儿生长受限是新生儿死亡和成年期慢性疾病高发的关键诱导因素。孕期母体环境毒物暴露会导致胎盘细胞凋亡和胎儿生长受限的发生，但具体机制尚不明确。我们首先设计了人群病例对照研究，发现与适于胎龄儿 (AGA) 相比，在小于胎龄儿 (SGA) 的胎盘中Parkin 线粒体转位增加，线粒体抗凋亡蛋白MCL-1降低，胎盘凋亡细胞增多。随后，我们将镉作为环境毒物的代表，建立了孕期母体环境毒物暴露诱发胎盘细胞凋亡和胎鼠生长受限的动物和细胞模型。基于此模型，发现孕期母体镉暴露促进胎盘Parkin 线粒体转位和线粒体抗凋亡蛋白MCL-1的泛素化降解。最近的研究显示，Parkin线粒体转位不仅对线粒体自噬具有促进作用还能作为泛素连接酶介导线粒体蛋白的泛素化降解。因此，王华教授团队设计实验后发现，Parkin siRNA 和Mdivi-1 (Parkin线粒体转位抑制剂) 缓解了镉诱导的MCL-1蛋白降解和胎盘滋养细胞凋亡。进一步的研究发现，孕期环境镉暴露促进了胎盘滋养细胞线粒体活性氧 (mtROS)产生。线粒体靶向抗氧化剂Mito-TEMPO 和褪黑素 (Melatonin) 通过抑制mtROS介导的线粒体膜电位降低阻断镉诱发Parkin 线粒体转位和线粒体抗凋亡蛋白MCL-1的泛素化降解，进而抑制胎盘凋亡和胎儿生长受限的发生。综上所述，孕期母体镉暴露通过增加mtROS产生，促进Parkin介导的MCL-1降解，继而诱发胎盘滋养细胞凋亡和胎儿生长受限。详见图1。
关键词：镉；线粒体自噬；凋亡；胎盘；MCL-1; Parkin
项目资助：国家自然科学基金（81973079; 81473016）
已发表论文：Zhu HL, Dai LM, Xiong YW, et al. Gestational exposure to environmental cadmium induces placental apoptosis and fetal growth restriction via Parkin-modulated MCL-1 degradation. J Hazard Mater. 2022;424(Pt A):127268.第一作者：朱华龙，通讯作者：王华。
撰写人：朱华龙