出生体重是一个复杂的多因素性状，与后期生活中的健康状况和疾病风险有关。胎盘对胎儿的正常生长至关重要，并负责促进母体和发育中胎儿之间的气体、营养和废物交换。胎盘DNA甲基化变化如何影响胎儿出生体重尚未完全阐明。研究证实，DNA甲基化调节滋养层侵袭和胎盘发育，但DNA甲基化如何在塑造胎盘形态结构和调控出生体重方面发挥作用仍很大程度上未知。
华南农业大学顾婷副教授团队先前的研究揭示了受精后21天、28天和35天猪胎胎盘的DNA甲基化谱。本研究首次整合了RNA测序（RNA-seq）和全基因组亚硫酸盐测序（WGBS），为同窝中不同出生体重仔猪胎盘提供了基因表达和DNA甲基化模式的全面分析。研究强调了DNA甲基化在塑造不同胎盘的转录程序中的关键作用，可能为DNA甲基化参与调控胎盘发育和仔猪出生体重提供新的见解。相关研究成果于2024年7月13日以“Comprehensive Analysis of Placental DNA Methylation Changes and Fetal Birth Weight in Pigs”（猪胎盘DNA甲基化变化与胎儿出生体重的综合分析）为题发表在《International Journal of Molecular Sciences》（IF 5.6）期刊上。
研究对三胎杜洛克雌猪的胎盘母体取高出生体重（highest birth weight，HBW）和低出生体重（lowest birth weight，LBW）仔猪胎盘样本进行WGBS和RNA-seq测序分析，揭示了同窝出生体重最重和最轻仔猪胎盘的整体DNA甲基化和基因表达变化图谱。转录组分析鉴定出1682个差异表达基因，揭示了不同胎盘中的关键转录特性。研究还鉴定出可能驱动胎盘DNA甲基化模式差异的关键转录因子，启动子中DNA甲基化水平降低与与血管生成、细胞外基质重塑和跨膜转运相关的基因转录激活相关。本研究结果揭示DNA甲基化在基因转录活性中的调控作用，从而导致胎盘形态结构和仔猪出生体重的差异。这些结果可能为阐明胎盘发育和胎儿生长的潜在调控机制提供新的线索。
研究方法
WGBS和RNA-seq绘制同窝中最重和最轻出生体重仔猪胎盘的DNA甲基化和基因表达谱。
比较HBW或LBW胎盘的形态学特征和基因表达模式。
GO富集分析、KEGG通路分析、基因集富集分析（GSEA）。
研究结果
（1）HBW和LBW胎盘形态学特征和基因表达变化
（2）差异表达基因的功能富集分析
（3）HBW和LBW胎盘中DNA甲基化组特征
（4）HBW和LBW胎盘中DNA甲基化谱动态变化
（5）HBW和LBW胎盘中DNA甲基化与基因表达的相关性
易小结
本研究首次整合RNA-seq和WGBS技术，对同窝不同出生体重仔猪胎盘的基因表达和DNA甲基化模式进行全面分析。研究结果揭示了DNA甲基化通过调控基因表达来调节胎盘发育，可能最终导致仔猪出生体重差异。表明了DNA甲基化在胎盘发育和胎儿生长中的调控作用，为后续研究提供了新的视角和潜在的生物标记。这项研究为理解出生体重的调控机制提供了重要的生物学见解，可能有助于减少后期生活中的疾病风险，并改进动物生产。
参考文献：
TanB, Xiao L, Wang Y, Zhou C, Huang H, Li Z, Hong L, Cai G, Wu Z, Gu T.Comprehensive Analysis of Placental DNA Methylation Changes and Fetal BirthWeight in Pigs. Int J Mol Sci. 2024 Jul 13;25(14) pii: ijms25147702. doi:10.3390/ijms25147702. PubMed PMID: 39062945.
