The alterations of villous DNA methylation in first trimester associated with the pathogenesis of preeclampsia

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462501
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 関沢 明彦 昭和大学, 医学部, 教授 (10245839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小出 馨子 昭和大学, 医学部, 助教 (90384437) ; 四元 淳子 昭和大学, 医学部, 特別研究生 (30553648)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 妊娠初期絨毛 / DNAメチル化 / 喫煙

Outline of Annual Research Achievements

妊娠初期絨毛は妊娠初期に妊娠経過に伴ってその機能を劇的に変化させながら胎盤を形成し、機能していく。環境因子は初期絨毛の生理的な変化を阻害することがあり、その影響は胎盤形成不全として現れるが、環境因子の影響を受けやすいのがDNAメチル化である。妊娠6週と妊娠10-11週、妊娠後半、PIH発症後の絨毛を採取してアレイを用いてDNAメチル化プロファイルを作成、比較した結果、6週と10-11週でメチル化変化するプロモーターを含む遺伝子領域について、妊娠後半、PIH発症後の絨毛での解析結果をクラスター解析を行ったところ、両者が明瞭に分離することから、妊娠初期の絨毛に起こるDNAメチル化変化不全が、その後のPIHの病態形成につながっていることを確認した。その上で、メチレーションに影響する喫煙に注目した。喫煙者と非喫煙者の胎盤形成期(妊娠6-8週)の初期絨毛における血管新生因子及びアポトーシス関連の遺伝子発現への影響について検討したところ、PlGFとHIF1Aの遺伝子発現が有意に高値を示すことを確認した。また、その絨毛細胞を培養したところ、酸素濃度の変化により非喫煙者と喫煙者より採取した絨毛で、血管新生因子の遺伝子発現が異なることを確認し、喫煙が妊娠初期の絨毛のエピゲノム変化を介していると考えられた。次に、妊娠初期絨毛の初代培養系を作成し、酸素濃度2%から酸素濃度8%に変化させる実験系で、活性酸素種に対するスカベンジャーとしてビタミンCを添加する検討を行った。急激な酸化ストレスはアポトーシスの誘導することが知られており、ビタミンCの投与により培養液中の活性酸素種は有意に減少することを電子スピン法で立証した。その上で、ビタミンCが妊娠初期絨毛細胞において生理的低酸素条件ではアポトーシス遺伝子を誘導し、酸素濃度上昇による酸化ストレスに対しては抗アポトーシス遺伝子を誘導することを明らかにした。