间充质干细胞与肿瘤关系的研究进展 充质干细胞是中胚层发育的早期细胞，是一种未分化细胞，广泛存在于已分化组织中。间充质干细胞( mesenchymalstem cells，MSCs) 是一种无造血功能的干细胞，广泛存在于胎儿和成人的各种组织和脏器中，其中骨髓中的含量最多。MSCs 具有较强的增殖能力及多项分化潜能，可分化为成纤维细胞、成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和肺泡上皮细胞等，在心血管系统、神经系统、呼吸系统和创伤等领域得到广泛应用。MSCs 不仅能转化成恶性肿瘤细胞，并且对肿瘤的发生发展的过程也有影响。MSCs 在肿瘤局部的作用可表现为促进肿瘤生长，发挥免疫抑制作用，抑制肿瘤凋亡，刺激血管生成、增殖，促进肿瘤细胞的转移。而MSCs 具有向肿瘤组织趋化迁移的特性，可以将MSCs 作为肿瘤治疗的载体，通过病毒载体将各种对肿瘤有抑制作用的基因转染到MSCs 来达到抑制甚至杀死肿瘤的作用，因此MSCs 与肿瘤的关系成为近期研究热点。本文就MSCs 生物学特性、肿瘤趋向性及与肿瘤的关系等作一综述。 1 . MSCs 的生物学特性 人类MSCs 是基质干细胞的成纤维细胞样子集，可以从许多间充质来源的组织中分离，可以分化成不同类型的间充质组织细胞。2006 年国际细胞治疗学会将MSCs 定义为: ( 1) 成纤维细胞样细胞，且呈漩涡状贴壁生长; ( 2) 细胞表型符合CD11b－或CD14－、CD19－或CD79a－、CD34－、CD45－、人类白细胞抗原-DＲ－、CD73 +、CD90 + 和CD105 + ; ( 3) 可向软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞三系分化。MSCs 最多见于骨髓，骨髓衍生的MSC 可以在体外分化为主要的中胚层谱系，包括骨细胞和成骨细胞、软骨细胞、肌细胞和脂肪细胞，并且在一定的培养条件下，能够分化成神经细胞、胰腺细胞和肺泡细胞。MSCs 不表达白细胞谱系的生物学标志，却和单核/巨噬细胞及上皮细胞( 表皮生长因子家族中的几个成员) 拥有相似的生物学标志。MSCs 具有低免疫原性的特点，研究发现，通过静脉注射骨髓源性的MSCs，一般不发生移植排斥反应，即使个别发生排斥反应，其排斥程度也比较轻，MSCs 可以抑制外周血白细胞的生长且和其剂量呈正相关。MSCs 不表达或低表达MHC-Ⅱ分子和T 细胞共同刺激分子可能是导致其低免疫原性的主要原因。 2 . MSCs 的肿瘤趋向性 上皮源性实体瘤的微环境是由癌细胞、内皮细胞、免疫细胞、骨髓细胞、细胞外基质成分和不同类型的MSCs 构成，和癌症所处分期息息相关。这些组成部分对于肿瘤的生长、宿主的抗肿瘤反应、抗肿瘤治疗的效果评价等方面均扮演重要的作用。NAKAMIZO 等研究发现，用荧光标记的MSCs 分别经两侧颈动脉注入神经胶质瘤小鼠模型，发现不论注入肿瘤同侧或者肿瘤对侧均可检测到MSCs聚集到脑肿瘤组织内，说明MSCs 可特异性地聚集于肿瘤局部，而肿瘤组织对MSCs 的招募机制可能与肿瘤微环境中存在的一系列细胞因子有关。有研究发现神经胶质瘤细胞可分泌血小板衍生生长因子、表皮生长因子和基质细胞衍生因子等相关细胞因子，而这些因子可明显增强MSCs 的迁移能力，加入这些因子的抗体，则可明显减弱MSCs 在基质胶上的迁移能力，提示这些细胞因子可能介导MSCs 向神经胶质瘤的趋化作用。通过用增强型绿色荧光蛋白EGFＲ阳性的骨髓细胞更换荷瘤小鼠的骨髓细胞或通过皮下移植EGFP 阳性脂肪组织至荷瘤小鼠，证实小鼠肿瘤组织中的MSCs 来源于骨髓，肿瘤附近的脂肪组织也存在MSCs，而这两个来源的MSCs 在肿瘤组织中的作用有一些差异。MSCs 被发现存在于细胞微环境中，具有成纤维细胞的特性，可以分泌细胞因
四综述四 D O I :10.3760/c m a .j .i s s n .1673-436X.2012.017.019作者单位:200433同济大学附属上海市肺科医院呼吸内科 通信作者:李惠萍,E m a i l :l i w 2013@126.c o m 上皮间质转化的分子标志物 张霞 李惠萍 ?摘要? 上皮间质转化(e p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ,E M T )参与胚胎发生与器官发育二组织修复与器官纤维化二肿瘤转移等多种生理病理过程,体现了上皮细胞的可塑性三用于E M T 过程标识的分子标志物多种多样,主要包括细胞表面标志物二细胞支架标志物二细胞外基质蛋白和转录因子这四类三对其中一些常见分子标志物进行检测,其表达在E M T 过程中或升或降;而明确分子标志物在不同类型 E M T 过程中的变化规律, 对E M T 相关疾病的研究具有重要意义三?关键词? 上皮间质转化; 分子标志物;器官纤维化;肿瘤B i o m a r k e r s o f e p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n Z HA N GX i a ,L IH u i -p i n g .D e p a r t m e n t o f R e s p i r a t o r y M e d i c i n e ,t h e S h a n g h a iP u l m o n a r y H o s p i t a l ,T o n g j i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200433,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :L IH u i -p i n g , E m a i l :l i w 2013@126.c o m ?A b s t r a c t ? E p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n (E M T ),w h i c he x h i b i tt h e p l a s t i c i t y o fe p i t h e l i a l c e l l s ,p l a y s a ni m p o r t a n tr o l ei n e m b r y o n i c d e v e l o p m e n t ,t i s s u e r e p a i r ,o r g a n f i b r o s i s ,a n d t u m o r m e t a s t a s i s .Av a s t v a r i e t y o f b i o m a r k e r s h a v e b e e nu s e d t od e m o n s t r a t e a l l s u b t y p e s o fE M T ,a n dm a i n l y i n v o l v ec e l l -s u r f a c e m a r k e r s ,c y t o s k e l e t a l m a r k e r s ,e x t r a c e l l u l a r p r o t e i n s ,t r a n s c r i p t i o n f a c t o r s .T o e x a m i n e a f e wo f t h em o r e c o mm o nm a r k e r s ,s o m e o fw h i c h a r e a c q u i r e d a n d s o m e o fw h i c h a r e a t t e n u a t e d d u r i n g t r a n s i t i o n ,a n d t o c l e a r h o wb i o m a r k e r s c h a n g e i n d i f f e r e n t s u b t y p e s o f E M Tc a n p r o v i d e a v a l u a b l e t h e r a p e u t i c s t r a t e g y f o r t h e d i s e a s e s .?K e y w o r d s ? E p i t h e l i a lm e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ;B i o m a r k e r ;O r g a n f i b r o s i s ;T u m o r 上皮间质转化(e p i t h e l i a l m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n ,E MT )参与机体多个生理病理过程,尤其是在肝二肺二肾等器官纤维化二肿瘤侵袭与转移相关的E MT 成为了研究热点三体现了上皮细胞的可塑性三关于E MT 的研究多数是在某种特定条件刺激下进行的,主要判断依据为形态观察以及细胞标志物的检测,种类繁多而又缺乏可重复的特异性指标三那么这些不同条件刺激产生的E MT 之间有何异同,又有何内在联系?是否拥有共同的基础机制呢? 想要解答这些问题,了解各型E MT 的分子标志物的变化情况,对于E MT 相关疾病的研究具有重要意义三 1 E M T 概述 E MT 是指上皮细胞通过特定程序向间质细胞转化的生物学过程三是由G r e e n b e r g 和H a y 在 1982年首先发现的, 他们在凝胶中培养的晶状体上皮细胞失去了极性,转变为具有伪足的间质样细胞, 从而提出了E MT 的概念三随后的研究发现E MT 现象存在于人体多个生理和病理过程中,并依据E MT 的特定发生生物学环境二 功能的不同及其对机体的不同影响将其大致分为3种类型[1 ]:Ⅰ型E MT 与胚胎发生二 器官发育相关,一方面原始上皮细胞转化为间质细胞参与原肠胚形成和神经胚形成,另一方面通过与E MT 相反的间质上皮转化(m e s e n c h y a l e p i t h e l i a l t r a n s i t i o n ,M E T )过程产生次级上皮细胞,实现胚胎形成过程中细胞类型的多样化;Ⅱ型E MT 与创伤愈合二组织再生和器官纤维化相关,主要生物学作用是机体对创伤和炎症的应答,通过次级上皮细胞向成纤维细胞转化来修复组织损伤,一旦刺激消失,E MT 过程也随之停止,如果刺激持续存在,这一过程也将持续存在,最终导致器官纤维化;Ⅲ型E MT 与肿瘤侵袭和转移相关,是指与上皮细胞恶性肿瘤相关的表型转化,这类E MT 发生于部分恶性肿瘤细胞中,肿瘤上皮细胞通过E MT 获得了很强侵袭和转移能力,随血流转移至不同部位,进一步通过M E T 过程形成上皮细胞的肿瘤转移灶三至今对3种类型E MT 的研究中所涉 四 8531四国际呼吸杂志2012年9月第32卷第17期 I n t JR e s p i r ,S e p t e m b e r 2012,V o l .32,N o .17
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e99092852.html, 上皮-间质细胞转化的分子机制及其在肿瘤转移中的作用 作者：笪正 来源：《中外医学研究》2011年第29期 【摘要】上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是具有极性的上皮细胞转换成为具有移行能力的间质细胞并获得侵袭和迁移能力的过程，它存在于人体多个生理和病理过程中。上皮-间质转化(EMT)在恶性肿瘤的侵袭转移过程中起着关键的作用，研究EMT 的始发因素及其下游通路在肿瘤生长、侵袭、转移中的作用，阻断这一机制的发生发展，对恶性肿瘤的侵袭转移前的早期诊断、早期治疗有着非常重要的意义。 【关键词】上皮-间质转化(EMT)；肿瘤侵袭；肿瘤转移；分子机制 EMT在医学中是一类生理组织变化状况，其一般是上皮细胞在特殊的情况下发生向间质细胞转化的形式，这种转化最大的特点在于失去上皮细胞表型、获得间质细胞特性等。从医学发展历史看，对于EMT的研究发现最早在发育生物学中，研究人员通过细胞实验总结出了相关的结论。经过长期实验发现，EMT对恶性肿瘤侵袭、转移、变化的影响较大，针对这一点，本文主要研究了EMT的发生机制以及其在肿瘤侵袭转移中的相关影响。 1EMT的概念 在生物学研究工作深入开展的同时，人们对于各种生物学理念的认识更加充分。1982 年，Garry Greenburg［1］和Hay等［2］通过体外细胞实验获得了巨大的收获，发现晶状体上皮细胞在胶原凝胶中产生成伪足而出现出间质细胞的状态，EMT概念由此被提出来。若上皮细胞产生EMT之后，形态上由立方形上皮细胞则转化为梭形的间充质细胞的形态。同时，还观察到上皮细胞标志物的表达下调或者缺失，包括：E-钙黏蛋白(E-Cad)、黏蛋白、角蛋白、 桥粒斑蛋白等；间质细胞标记物的表达上调，包括：波形蛋白、N-钙黏蛋白、纤连蛋白、表达上调。 2EMT的形成及肿瘤转移 导致EMT产生的因素是多个方面的，其包括：蛋白分子、转录调节因子、MicroRNA等方面的变化。这些都会给患者的身体组织造成不利影响，容易使得肿瘤细胞被袭击而出现转移，由此增加了医生治疗的难度。 2.1E-钙黏蛋白(E-cad)钙连接素属于上皮组织中的细胞间跨膜黏连糖蛋白分子，其往往要 借助于Ca2+才能发挥作用。钙连接素均参与了细胞间的连接，包括：E-cad、N-cad、P-cad三
新闻性、★★☆☆创新性、★★★☆科学性★★★☆应用性★★★☆ 胚胎发育与癌症发展中的细胞可塑性变化有着惊人的相似性，而这种可塑性变化受到上皮间质转化epithelial- mesenchymal transition (EMT)过程的调节。胚胎发育时期，上皮状态和间充质状态的细胞能够自由转化。上皮间质转化（EMT）使得细胞具备转移和浸润特性。其反向过程，间质上皮转化mesenchymal-epithelial transition (MET)赋予了细胞极性变化并失去移动能力。EMT会促发癌细胞从病灶分离，转移到其它部位，而MET导致癌细胞停留，并在停留处引起新的肿瘤。 长期以来,研究者们将EMT过程中的细胞分为上皮细胞和间质细胞，而忽视了这两种细胞转换过渡的形态。cell 杂志上近期一篇关于EMT的综述文章对上皮细胞和间质细胞之间的过渡形态进行了描述。文中在上皮形态和间充质形态转化过程中增加了EM1，EM2和EM3三种形态（图1），这样既解释了是否具有上皮形态和间质形态共表达标志物的疑虑，又解释了如器官纤维化这种既不是上皮细胞形态又不是间质细胞形态的情况。这些过渡形态反映了EMT转录过程的微妙平衡，而表观遗传和运动能力的改变不可避免的会导致这种平衡的改变。 EMT过程有着复杂的调节网络： 表观遗传的调节 转录调节 选择性剪接 蛋白质的稳定 亚细胞定位 这些调节方式多样性使得EMT的调节往往不是线性的（图2）。EMT调节过程中关于E-cadherin的转录，EMT 转录因子SNAI1, SNAI2, ZEB1,ZEB1和TWIST1等研究较多。文中指出，一些miRNA，如miR-200 和miR-34，能与ZEB1、SNAI1相互作用，形成一个健康状况下的的负反馈网络，其下游标志物主要为E-cadherin，claudins 和occludins。上皮特异性调节蛋白ESRP1和ESRP2能够通过指导特异性剪接，并调节转录过程，影响到其靶标FGFR2、CD44、p120-catenin和Mena等，使细胞保持上皮形态。与之相反的，QKI，SRSF2和RBFOX2能指导剪接，导致其对应靶标circRNAs，RonTK，Cortactin，Dynamin发生变化，引起上皮间质转化。此外，组蛋白的甲基化，一些蛋白的泛素化等都能够影响到EMT的发生。 此文丰富了EMT的过程，使得今后对EMT的变化研究能准确到特定时期；另一方面，此文较为完整的阐述了EMT过程中的通路及因子关系，为后续相关研究奠定了基础。
间充质干细胞培养方法 1. 间充质干细胞MSC基本形态 2. 干细胞应用与干细胞调控。 3. 间充质干细胞MSC生长过程 4. 间充质干细胞MSC培养的合适气体环境 5. 细胞培养板的选择 6. 如何选用细胞培养基 7. 如何维持培养液 p H 8. 血清与干细胞的培养 9. 胎牛血清（F B S ）是否需要灭活 10. 细胞的细菌、真菌污染及排除 11. 细胞培养污染的预防 12. 使用胰蛋白酶时加入 E DTA的目的是什么 13. 胶原酶的种类和选型 14. 胶原酶 V S胰酶 15. 干细胞的种类和表面标记 16. 间质干细胞培养原理概述 17. 间质干细胞成脂和成骨诱导分化 18. 干细胞老化的表现和处理 19. 细胞传代消化过程指导 20. 冷冻保护剂作用和选择 21. 细胞冻存指导 22. 干细胞冷冻和复苏
23. 移植细胞的基因修饰 1．间充质干细胞MSC基本形态 体外培养细胞根据它们在培养器皿是否能贴附于支持物上生长特征，可分为贴附型生长细胞，常表现为成纤维型细胞和上皮细胞。悬浮型细胞在培养中悬浮生长。 间充质干细胞MSC基本形态：形态与成纤维细胞类似，细胞在支持物表面呈梭形或不规则三角形生长，细胞中央有卵圆形核，胞质向外伸出2－3 厘米个长短不同的突起。可看到细胞成螺旋状生长。 2．干细胞应用与干细胞调控 干细胞的调控是指给出适当的因子条件，对干细胞的增殖和分化进行调控，使之向指定的方向发展。 内源性调控 干细胞自身有许多调控因子可对外界信号起反应从而调节其增殖和分化，包括调节细胞不对称分裂的蛋白，控制基因表达的核因子等。另外，干细胞在终末分化之前所进行的分裂次数也受到细胞内调控因子的制约。 （1）胞内蛋白对干细胞分裂的调控 干细胞分裂可能产生新的干细胞或分化的功能细胞。这种分化的不对称是由于细胞本身成分的不均等分配和周围环境的作用造成的。细胞的结构蛋白，特别是细胞骨架成分对细胞的发育非常重要。如在果蝇卵巢中，调控干细胞不对称分裂的是一种称为收缩体的细胞器，包含有许多调节蛋白，如膜收缩蛋白和细胞周期素A。收缩体与纺锤体的结合决定了干细胞分裂的部位，从而把维持干细胞性状所必需的成分保留在子代干细胞中。 （2）转录因子的调控 在脊椎动物中，转录因子对干细胞分化的调节非常重要。比如在胚胎干细胞的发生中，转录因子Oct4 是必需的。Oct4 是一种哺乳动物早期胚胎细胞表达的转录因子，它诱导表达的靶基因产物是FGF-4 等生长因子，能够通过生长因子的旁分泌作用调节干细胞以及周围滋养层的进一步分化。Oct4 缺失突变的胚胎只能发育到囊胚期，其内部细胞不能发育成内层细胞团。另外白血病抑制因子（LIF）对培养的小鼠ES 细胞的自我更新有促进作用，而对人的成体干细胞无作用，说明不同种属间的转录调控是不完全一致的。又如 Tcf/Lef 转录因子家族对上皮干细胞的分化非常重要。Tcf/Lef 是Wnt 信号通路的中间介质，当与β-Catenin 形成转录复合物后，促使角质细胞转化为多能状态并分化为毛囊。