Экзогенные микроРНК из пищи матери проходят через плаценту и регулируют экспрессию генов плода

Группа Чэнь-Юй Чжана из Нанкинского университета сообщает, что малые некодирующие РНК из пищи матери могут переноситься через плаценту и регулировать экспрессию генов плода.

МикроРНК (miRNA) — класс некодирующих РНК длиной около 22 нуклеотидов, которые связываются с матричными РНК-мишенями, подавляя трансляцию белка. Ранее та же группа обнаружила, что растительные miRNA могут попадать в кровь и ткани организма через пищу. Экзогенные пищевые miRNA поглощаются, упаковываются в микровезикулы (MV) и секретируются в кровоток клетками желудочно-кишечного тракта. Более того, они могут регулировать физиологию организма, воздействуя на гены-«мишени» хозяина по механизму межцарственного взаимодействия. В подтверждение этой концепции была обнаружена растительная микроРНК MIR2911, обогащённая в жимолости, которая напрямую нацелена на вирусы гриппа A (IAV), включая H1N1, H5N1 и H7N9. Употребление отвара жимолости может предотвращать заражение IAV и снижать смертность мышей, вызванную H5N1.

В новом исследовании сообщается о другом удивительном открытии: экзогенные растительные miRNA и искусственные синтетические малые интерферирующие РНК (siRNA) могут проникать через плаценту и напрямую регулировать экспрессию генов плода.

Основные результаты:

1. Экзогенные растительные miRNA были обнаружены в пуповинной крови человека, амниотической жидкости, а также в плодах животных.
2. При введении беременным мышам отвара жимолости (содержащего растительные miRNA в физиологической концентрации) MIR2911 обнаруживалась в печени плода в значительном количестве.
3. Кормление беременных мышей синтетической siRNA против альфа-фетопротеина (AFP, экспрессируемого только в печени плода) значительно снижало уровни мРНК и белка AFP.
4. Было продемонстрировано, что малые РНК, упакованные в микровезикулы (MV), способны проходить через плаценту.

Значение работы:

1. Впервые показано, что малые РНК могут проходить через плаценту млекопитающих и напрямую регулировать гены плода, потенциально влияя на его развитие. Классическая концепция гласит, что нуклеиновые кислоты не способны преодолевать плацентарный барьер. «Мы же продемонстрировали, что малые РНК, управляемые микровезикулами, способны проходить через плаценту», — сказал Чжан. Это открытие важно для дальнейшего понимания функции плаценты и материнско-плодовой среды.
2. Экзогенные малые РНК из пищи влияют не только на беременную женщину, но и на развитие плода. Диетические привычки матери могут влиять на плод и даже определять состояние здоровья после рождения. Несбалансированное питание может нарушать баланс транс-плацентарных miRNA и влиять на здоровье плода.
3. Это открытие также раскрывает возможность участия материнских малых некодирующих РНК в эпигенетической регуляции плода во время беременности. Таким образом, патологическое состояние матери, изменяющее её собственный профиль miRNA, также может влиять на здоровье плода.

Перспективы: Профессор Яли Ху, эксперт по акушерству и гинекологии, отмечает, что это первое исследование, изучающее трансплацентарную передачу малых некодирующих РНК. «Это открытие также предлагает совершенно новую потенциальную стратегию для лечения заболеваний плода in utero. Учитывая, что искусственные siRNA могут проникать через плаценту, мы можем попытаться использовать генную терапию для лечения заболеваний плода путём введения препаратов матери», — сказала Ху.