胎盘重量的全基因组关联研究揭示了胎盘与胎儿生长之间独特而共享的遗传影响
妊娠期间,胎盘为胎儿提供营养,清除废物,参与妊娠建立与维持。胎盘功能不良与妊娠并发症和子代远期健康有关。然而,胎盘重量(PW)的遗传决定因素、胎盘生长、胎儿生长和不良妊娠结局(如子痫前期)之间的遗传关系尚不清楚。近日,以伯根大学Pål R Njølstad教授为首的国际团队在Nature genetics上发表了论文。该研究探讨了PW与妊娠、围产期和以后生活结局之间的遗传联系,并评估母体和后代特征与PW之间的因果关系。
作者首先找到了与胎盘重量相关的遗传变异。并综合了多个GWAS的结果,提高统计功效和可信度,发现了40个与胎盘重量显著相关的独立信号。通过控制主要信号的影响后,寻找是否存在其他的次要信号。同时,还进行了遗传相关性、共定位、MR等分析,以探索胎盘重量与胎儿生长、子痫前期、妊娠期等临床指标之间的关系。作者对胎儿、母亲和父亲的基因组进行GWAS,发现26个基因被归类为仅影响胎儿基因,4个基因被归类为仅影响母亲基因,3个基因被归类为同时影响胎儿和母亲基因。进一步作者检查了产妇与妊娠、围产期和晚年结局之间的遗传联系,胎儿GWAS分析在P<5×10-8处确定了32个独立基因座,母亲GWAS分析确定了4个独立基因座,父亲GWAS分析确定了2个基因座。进一步将关联基因根据基因传递模式分为母系传递、非母系传递、父系传递和非父系传递基因,发现BW和PW之间的效应值和传递模式一致。作者在与胎盘重量相关的KCNQ1附近观察到染色体亲源效应,这种效应是由母系传递的等位基因携带。随后作者在MoBa队列中证实了PW与BW具有强表型相关性。接着作者主要探讨了与胎儿PW和BW相关的基因位点。作者发现在40个与PW相关的基因中,有12个基因仅影响PW,或其对PW的效应大于对BW的效应。此外,作者进一步探讨了胎儿胰岛素对胎儿生长的影响。更高的母亲空腹血糖水平与更高的胎盘重有关。作者还发现,胎儿和母亲对更高成人身高的遗传倾向与更大的胎盘重有关。总之,作者探讨了胎儿和母亲的遗传因素如何影响胎盘重和胎儿生长,并发现胎儿胰岛素、身高遗传倾向和血压都与PW有关。
本研究通过出生时胎盘重量的全基因组关联分析,发现了40个与PW显著相关的基因。遗传相关性和共定位分析揭示了主要影响或仅影响胎盘重量的12个基因座,它们与胎盘发育和形态以及抗体和氨基酸的运输有关。以上为从遗传学角度理解胎盘发育提供了新线索,并为防治子痫前期等妊娠并发症提供了新的可能。
参考文献: Beaumont RN, Flatley C, Vaudel M, Wu X, Chen J, Moen GH, et al. Genome-wide association study of placental weight identifies distinct and shared genetic influences between placental and fetal growth. Nat Genet. 2023 Oct 5. doi: 10.1038/s41588-023-01520-w
撰写人:罗叶心/吕佳