Nature：華人團隊繪制人類母胎界面單細胞時空圖譜

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

母胎界面（maternal–fetal interface，MFI）是一種臨時但至關重要的結構，由子宮細胞和胎盤細胞組成，在受精約一周后形成，并一直持續到妊娠結束。它支持著胎兒生長，同時維持著母親的健康。

人類母胎界面的特征是母體與胎兒細胞呈鑲嵌式混雜分布。然而，長期以來，科學家們對于母胎界面中潛在的細胞、分子及空間調控機制仍未完全闡明，這些復雜性一直限制著科學家們研究健康妊娠如何發展以及為何會出現妊娠并發癥的能力。

2026 年 4 月 8 日，加州大學舊金山分校Li Jingjing團隊（Wang Cheng、Zhou Yan、Wang Yuejun為了共同第一作者）在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為：Single-cell spatiotemporal dissection of the human maternal–fetal interface 的研究論文。

該研究繪制了人類母胎界面的單細胞時空圖譜，以前所未有的細節揭示了母體與發育中的胎兒之間的生物學聯系，揭示了母胎界面中的新的細胞類型，并對子癇前期、早產和流產等狀況有了新的認識。

人類母胎界面（maternal–fetal interface，MFI）是一種短暫的半同種異體混合結。在該界面中，母體蛻膜基質細胞（decidual stromal cell，DSC）支持胎盤附著、募集免疫細胞，并為規范胎兒細胞滋養層侵襲創造免疫耐受環境。

胎盤發育過程中，漂浮絨毛內的胎兒絨毛細胞滋養層細胞（VCT）會融合成合體滋養層細胞（SCT）。這些合體滋養層細胞負責介導營養與廢物交換、分泌激素與生長因子，并限制胎兒皮質醇暴露。或者，它們會形成具有細胞柱的錨定絨毛，進而產生侵襲性絨毛外滋養層細胞（EVT），絨毛外滋養層細胞會侵入蛻膜和子宮螺旋動脈。到妊娠早期結束時，這些血管經過絨毛外滋養層細胞重塑，形成低阻力動脈，從而實現向胎盤的高速血流。

以往的單細胞研究僅限于有限妊娠期窗口，在這項最新研究中，研究團隊通過整合大規模配對單核轉錄組與染色質可及性分析、亞微米級空間轉錄組技術以及 CODEX 多重蛋白成像，構建了涵蓋正常妊娠從早期到足月全過程的人類母胎界面（MFI）綜合圖譜，顯著提升了既往研究的時空分辨率。

該框架系統闡釋了胎兒與母體區域內常見及瞬態細胞類型、狀態與空間生態位，重構了指導細胞滋養層與蛻膜基質細胞分化的轉錄程序，并解析了構建該母胎界面的重復性結構單元。

該研究還識別出細胞滋養層介導的螺旋動脈重塑過程中此前未知的動脈內皮狀態轉換，并開發了通過轉錄組特征預測細胞滋養層侵襲能力的機器學習模型。

此外，該研究還發現了一種母體蛻膜基質細胞亞型，其位于胎兒胎盤細胞首次植入子宮的區域，這些細胞似乎能調控胎盤細胞對子宮組織的侵入深度——這一過程對建立胎兒血流供應至關重要。研究團隊還發現，這些細胞攜帶 Cannabinoid 受體，通過內源性

Cannabinoid 信號通路抑制母胎界面的細胞滋養層侵襲。

通過將該母胎界面（MFI）綜合圖譜與全基因組關聯數據整合，研究團隊精準定位了子癇前期、早產和流產中最易受損的母體與胎兒細胞。

總的來說，該研究為人類胎盤與蛻膜提供了全面的空間分辨率單細胞多組學參考，并為解析其正常與異常發育提供了理論框架。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10316-x