山梨大学研究生院综合研究部生命环境学领域的志浦宽相助教、幸田尚教授、东京医科齿科大学的石野史敏名誉教授以及东海大学医学部的石野（金儿）知子教授等人组成的研究团队通过小鼠模型实验成功证明，哺乳动物特有的Peg10基因蛋白酶活性是维持胎盘的血管结构不可或缺的因素，对妊娠中期至晚期的胎儿正常生长起着重要作用。
出生前的小鼠胎儿和胎盘。左为正常小鼠，右为Peg10基因功能部分丧失的小鼠。胎盘功能异常导致小鼠从妊娠中期开始出现发育不良，多个胎儿在出生前就出现死亡。（供图：山梨大学研究生院综合研究部生命环境学领域的志浦宽相助教、东京医科齿科大学的石野史敏名誉教授）
Peg10基因是在哺乳动物中仅在袋鼠等有袋类动物以及人类和小鼠等真兽类动物才携带的进化基因。研究团队发现，该基因来源于反转录转座子或逆转录病毒，在真兽类动物中是妊娠期胎儿发育和生长不可或缺的胎盘早期发育所需的基因等。这表明，哺乳动物的共同祖先感染的病毒（或者病毒样因子）作为新基因Peg10发挥作用，为母亲在腹中孕育胎儿的哺乳动物特有发育模式——胎生的进化做出了巨大贡献。
研究团队分析了Peg10蛋白缺乏蛋白酶活性的小鼠。由此发现，蛋白酶缺陷小鼠没有像Peg10缺陷小鼠那样出现胎盘早期发育异常或者在胎儿发育早期就表现出致死性，而是到妊娠中期以后才开始出现胎盘和胎儿生长不良，大多数个体在出生前后都会死亡。
另外，胎盘是维持胎儿生长的重要组织，在胎儿发生异常之前会先出现胎盘发育不良，因此实验小鼠出现的胎儿生长不良和出生前后死亡的现象可能是胎盘功能发育不良所致。于是，研究团队详细调查了胎盘的状态，发现胎盘内连接胎儿脐带的胎儿毛细血管严重受损。
此外，胎儿生长所需的氧气和营养物质的供应以及废弃代谢物等的清除是在流经胎儿毛细血管的胎儿血液与其外侧充满整个胎盘的母体血液之间进行的。研究发现，在胎儿与母体之间的接触面（界面）结构中，Peg10在胎儿毛细血管周围与母体血直接接触的滋养层细胞（仅存在于胎生哺乳动物中的细胞）中表达。
志浦助教表示：“此次新发现Peg10具有维持胎盘血管结构的功能，对妊娠中期以后的胎儿正常生长至关重要。哺乳动物如果要实现胎生，需要解决‘如何形成胎盘这个新器官’以及‘如何使作为异物的胎儿和胎盘躲避母亲的免疫系统’这两个问题，作为解决这两个问题的关键基因，今后将继续研究Peg10”。
【名词解释】
蛋白酶：切断和分解蛋白质的酶的总称。作为Peg10来源的反转录转座子和逆转录病毒通过蛋白酶活性切断自身的蛋白质并合成具有不同功能的多种蛋白质。Peg10也继承了这种活性，可以切断自身的蛋白质。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
