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胎盘是联系母体与胎儿的纽带，对于母胎健康至关重要。人类胎盘主要由单核的滋养层细胞及多核的合体滋养层组成。合体滋养层介导母胎营养与气体的交换运输，同时还分泌孕酮、绒毛膜促性腺激素等激素以维持妊娠。合体滋养层由细胞滋养层细胞融合而成。介导细胞融合的核心关键分子——融合原(fusogen)迄今为止仅在哺乳动物中发现了一种，即syncytins，它们特异表达于胎盘组织。然而，syncytins介导滋养层细胞融合的分子机制目前仍处于假说阶段。此外，哺乳动物中是否还存在其他fusogens或融合关键分子也是一个值得探讨的科学问题。胎盘滋养层细胞融合是回答上述问题的理想模型。 在细胞融合过程中，融合原将细胞质膜合并以形成合胞体。这个过程通常伴随着细胞周期的改变。然而，细胞周期进程与融合原调控之间的关系却少有研究。我们关注于融合原是否受到细胞周期状态的调控。利用改良的基于泛素化的荧光细胞周期指示剂(Fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicator，Fucci)技术标记的滋养层细胞，发现Forskolin诱导的细胞融合过程涉及G1/G0期阻滞，表现为Fucci标记的BeWo细胞中多核细胞的细胞核均为红色。Western blot显示融合原syncytin-2集中表达于G1/G0期细胞中。在BeWo-Fucci细胞中过表达syncytin-2，可以无视细胞周期的限制使增殖中的细胞融合，出现具有增殖能力的合胞体。功能研究表明多核细胞如果重新进入细胞周期，孕酮分泌的能力受损，可能是因为线粒体的形态异常。利用RNA干扰技术，我们发现细胞周期抑制因子p21能够促进诱导syncytin-2表达。进一步分析发现p21能够与转录因子glialcell missing1(GCM1)相互作用并促进syncytin-2的转录。这些表明细胞周期限定的融合原表达是细胞融合的前提，也是合体细胞功能的保障。 融合原syncytins集中表达在胎盘中并对于滋养层细胞合体化至关重要。然而由于标记与成像技术的限制，syncytins在融合细胞中的动态分布却并不清楚。我们发现在蛋白的C端标记荧光蛋白无法特异定位，而在syncytin基因内部加入荧光蛋白序列形成的融合蛋白既保有功能，并且特异定位。荧光标记的syncytin-1和syncytin-2能够介导细胞融合，然而其定位并未发生明显变化。而syncytin-1的受体ASCT2在融合发生时在细胞的接触面上聚集，至于syncytin-2的受体MFSD2A则未观察到明显变化。这暗示滋养层细胞融合可能是一个伴随着syncytin-1受体聚集的高度动态的过程。 尽管如syncytins一类的分子在细胞融合中发挥重要的作用，整个滋养层合体化的机制还有诸多不明之处。我们利用细胞培养条件下稳定同位素标记技术(stable isotope labeling by amino acids in cell culture，SILAC)开展了滋养层细胞融合的蛋白质组学研究。在BeWo细胞融合的模型中，总蛋白组质谱共鉴定出2096个蛋白，其中332个蛋白存在显著差异表达。在足月胎盘滋养层原代培养自发融合模型中，0h原代细胞共鉴定出1862个蛋白，48 h原代细胞共鉴定出2176个蛋白，其中248个蛋白与0h蛋白有显著差异;72h共鉴定出2290个蛋白，其中314个蛋白与0h蛋白有显著差异。 在人类滋养层细胞分化谱系中，与滋养层细胞融合相对的是滋养层细胞的迁移侵润，这一过程涉及上皮-间质转化(epitheliai-mesenchymal transition，EMT)。我们建立了基于泛素E3连接酶Cullin7(CUL7)的滋养层细胞EMT模型和MET(EMT的相反过程)模型。我们进一步利用蛋白组学比较了EMT和MET过程中变化的蛋白，分别鉴定出了239个和82个差异蛋白。 综上，我们的研究指出细胞周期参与调控了融合原的表达，融合原的受体在细胞融合过程中存在动态变化。我们还利用蛋白质组学鉴定出了许多可能与滋养层细胞合体化相关的蛋白。此外，建立了滋养层细胞的EMT与MET模型，并鉴定出了这两个过程中的差异蛋白。这些对于更好地了解人类胎盘发生提供了参考。