EMT上皮间质转化
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上皮细胞间质化与间质细胞上皮化相互转化机制-细胞生物学论文-生物学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——上皮细胞间质化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是上皮细胞通过特定程序从黏附细胞形态向具有间质表型游离细胞形态转化,并获得侵入细胞外基质能力的一系列转化过程。
这种后天获得运动能力的细胞在移行过程中可再次向上皮细胞或其他细胞类型转变,即间质细胞上皮化(mes-enchymal-epithelial transition,MET)。
EMT与MET的相互转化与肿瘤的发生、发展、转移关系密切[1-2].目前,EMT与肿瘤关系及其临床应用已成为研究热点。
1 EMT在生理过程中的作用1.1上皮细胞和间质细胞的特点根据上皮细胞和间质细胞在形态和功能上的不同,参与EMT 过程的这两种类型细胞有以下特点:(1)上皮细胞由单层/多层立方细胞或柱状细胞有规律的排列,它们由细胞间黏附复合体紧密黏附在一起,其基底膜具有使上皮细胞与其他组织分离的特性,显示出顶端-基底极性。
(2)间质细胞由于缺乏细胞间连接和极化作用,以个体细胞的形式存在于基质中[3].1.2 EMT的功能分型EMT过程根据不同的功能影响分为3种类型Ⅰ型EMT与胚胎形成、器官发育相关,包括在胚胎发育时期原始的上皮细胞向移行的间充质细胞转变的过程。
着床后第1次EMT发生在胚层分化清楚后的原肠胚,初级EMT分化产生不同的细胞类型,中胚层细胞沿着胚胎中轴线压缩形成不同的细胞。
除脊索以外,所有来源于早期中胚层的胚胎结构都将通过连续的EMT和MET改变最后形成不同的器官和组织[1,4].Ⅰ型EMT 与创伤修复,组织再生和器官纤维化有关[5-6].在创伤和炎症损伤刺激下,组织中成熟上皮或内皮细胞转化形成成纤维细胞及其他相关细胞,导致组织重构,这种EMT过程在刺激消失后终止[2,7].Ⅰ型EMT与肿瘤形成及转移相关,发生转化的上皮癌细胞在基因(特别是与克隆产物相关的基因)和表观遗传学方面与正常上皮细胞不同,在局部肿瘤的发展过程中起重要作用:癌细胞向间质细胞表现转化而具有侵袭性并向肿瘤发展[5].成人生理的EMT 是一个形态学过程,特征是从上皮表型到间质特性的转变,细胞凋亡和替换比率与组织功能保持着平衡,从而维持内环境的稳态。
E M T 即上皮间质转化,是指上皮细胞在特定的生理和病理情况下向间充质细胞转分化的现象, 这一概念是Greenber和Hay在1982年提出的, 他们发现晶状体上皮细胞在胶原凝胶中可以形成伪足, 转变为间质细胞样形态。
其后陆续有报道很多物种的原肠胚形成、神经嵴细胞迁移形成神经管, 心瓣膜、颅面结构以及肌肉骨骼系统的形成都有赖于E M T。
在各类细胞中, E M T现象与肿瘤的浸润转移密切相关。
发生E M T的上皮细胞在经历了短暂的结构改变后,极性丧失, 与周围细胞和基质的接触减少, 细胞的迁移和运动能力增强, 同时细胞表型发生改变, 上皮表型, 如角蛋白丝、 E 钙粘素逐渐丧失, 而获得了间质表型, 如波形蛋白、纤维连接蛋白、N 钙粘素、α-S M A的表达等。
在实体瘤中, 肿瘤中央的细胞呈现上皮表型, 而周围的细胞常分散呈现间质细胞表型, 这些细胞有较强的运动能力, 可浸润和转移。
一旦这些细胞转移到淋巴结则重新呈现上皮表型。
即所谓的上皮间充质转化和间充质上皮转化Wnt 信号具有重要的生理功能,在早期的胚胎生长发育过程中,Wnt信号通路是脑和神经系统形成的必要因素。
同时,Wnt信号与干细胞自我更新和分化调控也密切相关,Wnt信号通路对于造血干细胞的自我更新有着重要意义,还维持小肠组织的稳定性,调节骨密度以及脂肪细胞的分化。
然而,Wnt信号转导途径的失调与多种已知的高发性癌变有关。
根据Wnt 蛋白转导信号的方式不同,Wnt 信号转导可以分为经典Wnt信号通路和非经典的。
经典Wnt通路通过核内β链接蛋白( β-catenin) 的累积,激活Wnt 相关靶基因,这条通路中的成分( β-catenin,Axin) 活化过度或者失调可引起肿瘤的形成;非经典通路又主要分为两条:(1) Wnt /Ca2 + 通路由Wnt5A 和Wnt11 激活,通过钙调蛋白依赖的激酶Ⅱ( CamkⅡ) 、钙调蛋白敏感的蛋白磷酸酶(Calcn) 和T 细胞核因子NF-AT 的作用,引起细胞内Ca2 + 增加并激活蛋白激酶C ( PKC ) ,调节肿瘤细胞之间的黏附。
综 述上皮 间质转化参与肺纤维化过程的研究进展张宇豪综述,杨志洲审校 [摘要] 肺纤维化是众多肺部疾病的最终表现形式,其形成过程十分复杂,发生机制也尚未完全阐明。
目前研究发现,上皮 间质转化(EMT)是肺纤维化发病机制中的一个关键步骤。
TGF β和Wnt信号通路是普遍认可的介导调控EMT的信号通路。
内质网应激和自噬等在EMT过程中发挥重要作用。
充分认识EMT在肺纤维化发生发展中的作用,有助于寻找治疗肺纤维化的新方法和新药物。
文章就近年来国内外学者对EMT在肺纤维化中的研究进展进行综述。
[关键词] 肺纤维化;上皮 间质转化;内质网应激;TGF β;Wnt;未折叠蛋白反应;自噬 [中图分类号] R563 [文献标志码] A [文章编号] 1008 8199(2021)05 0519 05 [DOI] 10.16571/j.cnki.1008 8199.2021.05.015基金项目:国家自然科学基金(81701894)作者单位:210002南京,东部战区总医院(原南京军区南京总医院)急诊医学科(张宇豪、杨志洲)通信作者:杨志洲,E-mail:yzzzwj@126.comProgressinthestudyofepithelialmesenchymaltransitioninvolvedintheprocessofpulmonaryfibrosisZHANGYu haoreviewing,YANGZhi zhouchecking(DepartmentofEmergency,GeneralHospitalofEasternTheaterCommand,PLA,Nanjing210002,Jiangsu,Chi na) [Abstract] Pulmonaryfibrosisisthefinalmanifestationofmanylungdiseases.Itsformationprocessiscomplex,andthemech anismofitsoccurrencehasnotbeenfullyelucidated.CurrentstudieshavefoundthatepithelialMesenchymaltransition(EMT)isakeystepinthepathogenesisofpulmonaryfibrosis.TGFandWntsignalingpathwaysaregenerallyrecognizedsignalingpathwaysthatmediatetheregulationofEMT.EndoplasmicreticulumstressandautophagyplayimportantrolesintheEMTprocess.TofullyunderstandtheroleofEMTintheoccurrenceanddevelopmentofpulmonaryfibrosisishelpfultofindnewmethodsanddrugsforthetreatmentofpul monaryfibrosis.ThispaperreviewedtheresearchprogressofEMTinpulmonaryfibrosisinrecentyears. [Keywords] pulmonaryfibrosis;epithelial mesenchymaltransformation;endoplasmicreticulumstress;TGF β;Wnt;unfol dedproteinreaction;autophagy0 引 言 肺纤维化是一种复杂的肺间质性疾病,是众多肺部疾病的最终表现形式[1]。
上皮-间质细胞转化的分子机制及其在肿瘤转移中的作用上皮细胞间质转化(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。
标签: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。
上皮间质转化和内皮间质转化在肾纤维化中的研究进展金芬;张忠寿;黄卫锋【摘要】上皮间质转化(EMT)和内皮间质转化(EndMT)参与各种纤维化疾病的发病机制,EMT和EndMT已经成为器官纤维化研究的一个重点课题。
EMT和EndMT在肾的纤维化过程中起到至关重要的作用。
越来越多细胞内外分子可控制EMT和EndMT的表达,尤其是microRNA (miRNA)在EMT和EndMT中的调控作用,已被确定可利用于开发治疗纤维化。
本文综述了EMT和EndMT在肾纤维化中的研究进展,了解EMT和EndMT参与肾病纤维化过程的机制,这将会给人类肾纤维化疾病的治疗提供一种新的靶点和方法。
【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2014(000)018【总页数】3页(P2723-2725)【关键词】上皮间质转化;内皮间质转化;肾的纤维化;miRNA【作者】金芬;张忠寿;黄卫锋【作者单位】三峡大学医学院,湖北宜昌 443002;三峡大学医学院,湖北宜昌443002;三峡大学医学院,湖北宜昌 443002【正文语种】中文【中图分类】R692.1+2肾纤维化是肾长期损伤或正常伤口愈合过程中功能失调,导致过量的细胞外基质(ECM)沉积造成的。
EMT与EndMT过程中激活产生的成纤维细胞是肾成纤维细胞的主要来源。
在肾纤维化过程中,肾成纤维细胞发挥着重要的作用。
在EMT和EndMT过程中存在复杂的调控,最新的研究表明,miRNA在EMT和EndMT过程中发挥重要的调节作用。
miRNA是小的非编码RNA,通过抑制蛋白质翻译或诱导mRNA降解来抑制靶基因的表达。
miRNA可调控细胞的分化、增殖、死亡、代谢等多种病理生理机制的基本过程[1]。
因此,研究EMT和EndMT过程在纤维化中的作用,可以推进我们对常见发病机制的理解,也可能为治疗干预提供新的靶点。
这篇综述侧重于上皮间质转化和内皮间质转化在肾脏疾病中的生物学角色。
在上皮-间质转化过程中上皮细胞有一系列的变化,它的极性丧失,迁移和运动能力增强,同时获得间质细胞特性。
上皮-间质转化及其在肺纤维化中的作用摘要】上皮-间质转化(EMT)是指上皮细胞向间充质细胞转化的生物学过程。
在肺纤维化中,肺上皮细胞经EMT转化为成纤维细胞和肌成纤维细胞,促进病程的发展。
【关键词】上皮-间质转化转化生长因子-β肺纤维化【中图分类号】R36 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2013)17-0372-01EMT是指上皮细胞向间充质细胞发生转化的现象。
其主要特点包括:1)细胞间紧密连接消失;2)上皮细胞标志蛋白缺失,间充质细胞标志蛋白的获得;3)细胞功能的改变[1]。
1 EMT的分类近年来,随着对EMT的深入研究,人们将EMT分为3种类型:在胚胎形成早起和器官发育阶段,上胚层细胞发生EMT,促进器官形成,这种EMT被称为I型EMT;在器官纤维化过程中,巨噬细胞释放大量的细胞因子,促进上皮细胞发生EMT,最终导致器官纤维化,和I型EMT相比,这种EMT发生在器官纤维化过程中,称为II型EMT;而III型EMT主要发生在肿瘤的形成和转移过程中,恶性肿瘤细胞通过EMT获得迁移和侵袭的能力,进而进入血管和淋巴管进行转移[2]。
2 EMT的发生机制TGF-β是EMT发生的重要诱导因子之一,TGF-β信号转导通路是一个非常复杂的网络,主要包括:Smads依赖通路和非Smads依赖通路。
2.1 Smads依赖通路TGF-β首先与TGF-β II型受体(TβRII)结合形成复合物,导致后者构型发生改变,被TGF-β I型受体(TβRI)识别并结合,形成三聚体。
被TβRII磷酸化的TβRI启动细胞内信号转导,调节EMT相关转录因子的表达。
文献报道,阻断TβRI能够阻断TGF-β诱导EMT的发生[3]。
表明TGF-β/Smads通路在EMT中发挥重要的调节作用。
2.2 非Smads依赖通路在EMT中,TGF-β与其受体结合后,可活化PI3K/Akt通路和MAPKs通路,调节转录因子Snail的表达,导致E-钙粘素的缺失,由于该过程的发生不通过Smads,因此被称为非Smads依赖性途径。