Ce protocole décrit comment les cellules cytotrophoblastes villeuses sont isolées à terme du placenta par digestions enzymatiques successives, suivies d’une centrifugation par densité, d’un isolement par gradient de milieu et d’une purification immunomagnétique. Comme observé in vivo, les cellules de cytotrophoblaste villeux mononucléées en culture primaire se différencient en cellules syncytiotrophoblastes multinucléées après 72 heures. Par rapport à la normoxie (8 %O2), les cellules cytotrophoblastes villeuses qui subissent une hypoxie/réoxygénation (0,5 % / 8 %O2) subissent un stress oxydatif accru et une apoptose intrinsèque, similaires à celles observées in vivo dans les complications de la grossesse telles que la prééclampsie, l’accouchement prématuré et le retard de croissance intra-utérin. Dans ce contexte, les trophoblastes villeux primaires cultivés dans des conditions d’hypoxie/réoxygénation représentent un système expérimental unique pour mieux comprendre les mécanismes et les voies de signalisation qui sont altérés dans le placenta humain et faciliter la recherche de médicaments efficaces qui protègent contre certains troubles de la grossesse. Les trophoblastes villeux humains produisent de la mélatonine et expriment ses enzymes et récepteurs synthétisants. La mélatonine a été suggérée comme traitement de la prééclampsie et du retard de croissance intra-utérin en raison de ses effets antioxydants protecteurs. Dans le modèle primaire de cellules cytotrophoblastes villeuses décrit dans cet article, la mélatonine n’a aucun effet sur les cellules trophoblastiques à l’état normoxique mais rétablit l’équilibre redox des cellules syncytiotrophoblastes perturbées par l’hypoxie/réoxygénation. Ainsi, les cellules trophoblastiques villeuses humaines en culture primaire constituent une excellente approche pour étudier les mécanismes à l’origine des effets protecteurs de la mélatonine sur la fonction placentaire pendant l’hypoxie/réoxygénation.