發(fā)育和疾病中的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化演示文稿

發(fā)育和疾病中的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化演示文稿目前一頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)優(yōu)選發(fā)育和疾病中的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化目前二頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

一EMT及其特征

EMT（epithelial-mesenchymaltransition）即上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化描述的是上皮細(xì)胞在與周圍間質(zhì)的相互作用過程中逐漸獲得了某些間質(zhì)細(xì)胞所特有的性狀的現(xiàn)象。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化不僅存在于多細(xì)胞生物的胚胎發(fā)生過程中，同時(shí)也存在于多種慢性疾?。ㄈ缒I纖維化）的發(fā)病以及腫瘤的發(fā)展過程中。目前，研究EMT在腫瘤發(fā)生及其演進(jìn)中的作用，已成為腫瘤研究中的熱點(diǎn)。目前三頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)EMT上皮細(xì)胞極性的喪失及其間質(zhì)特性的獲得為主要特征，具體包括：（1）形態(tài)學(xué)的改變，具有上下極性的單層立方上皮細(xì)胞，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂羞w移突起的紡錘形間質(zhì)細(xì)胞。（2）分化標(biāo)志物的改變，細(xì)胞連接蛋白和細(xì)胞角蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄐ蔚鞍缀屠w維連接蛋白。（3）功能性的改變，固定細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢源┻^細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的移動(dòng)細(xì)胞。

目前四頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

在EMT過程中表達(dá)上調(diào)的因子主要包括間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物如纖維連接蛋白、波形蛋白、神經(jīng)鈣粘蛋白等，以及誘導(dǎo)EMT的細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子如snail，E47等，還有對誘導(dǎo)EMT有輔助作用的MMP-2，MMP-9等。在EMT過程中表達(dá)下調(diào)的因子主要包括上皮細(xì)胞的標(biāo)志物如上皮鈣粘蛋白，橋板蛋白，緊密連接蛋白，細(xì)胞角蛋白等。目前五頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

一EMT及其特征

二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路

三發(fā)育中的EMT

四疾病中的EMT

五EMT與癌癥目前六頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路

（一）EMT誘導(dǎo)者

1、Ｅ鈣粘蛋白抑制子依據(jù)對Ｅ鈣粘蛋白啟動(dòng)子的作用，我們把E鈣粘白白蛋白抑制子分為兩類：直接結(jié)合到Ｅ鈣粘蛋白啟動(dòng)子上并且抑制它的活性：方法Snail，Zeb，E47和KLF8間接抑制Ｅ鈣粘蛋白的轉(zhuǎn)錄：

Twist，Goosecoid和Foxc2目前七頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)目前八頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

Snail通過與E-鈣粘蛋白啟動(dòng)子區(qū)的E-盒結(jié)合，下調(diào)

E-鈣粘蛋白的表達(dá)。作為多效蛋白，Snail因子可能需要與其它蛋白相互協(xié)作以調(diào)控轉(zhuǎn)錄。例如，在TGFβ誘導(dǎo)的EMT中，Snail可以與Smad蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，發(fā)揮輔阻遏物的作用，從而抑制上皮鈣粘蛋白的表達(dá)。雖然在誘導(dǎo)EMT過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)Snail參與基因調(diào)控，但是其效應(yīng)可能具有細(xì)胞依賴性。例如，Snail的激活通?？梢约せ頩eb，但是在一些不表達(dá)Snail的腫瘤中,也可以表達(dá)Zeb。目前九頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

KFL８因子通過與E-鈣粘蛋白啟動(dòng)子區(qū)的GC-盒直接結(jié)合，誘導(dǎo)了EMT和腫瘤的侵襲。

Twist和Goosecoid也間接下調(diào)了E-鈣粘蛋白的表達(dá)。位于Twist，Snail和Goosecoid下游的Foxc2不影響

E-鈣粘蛋白的表達(dá)，但是它促進(jìn)了E鈣粘蛋白的細(xì)胞質(zhì)定位，而且它的主要作用是誘導(dǎo)間質(zhì)細(xì)胞表型。目前十頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

在許多細(xì)胞中，Ｅ鈣粘蛋白抑制子通過調(diào)節(jié)許多基因的表達(dá)，抑制上皮細(xì)胞表型而促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞表型，從而發(fā)揮了EMT的誘導(dǎo)者作用。此外，它們抑制了上皮細(xì)胞極性和細(xì)胞分裂而促進(jìn)了細(xì)胞的存活。因此，除了作為Ｅ-鈣粘蛋白表達(dá)的抑制子之外，它們也是上皮細(xì)胞表型以及細(xì)胞粘附和運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)者。目前十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

2、蛋白酶

一些蛋白酶可以誘導(dǎo)EMT。例如，MMP3通過增加細(xì)胞內(nèi)的活性氧誘導(dǎo)了EMT，反過來EMT誘導(dǎo)了Snail1的表達(dá)。在結(jié)腸癌細(xì)胞系中，Zeb轉(zhuǎn)錄以及E鈣粘蛋白下調(diào)之后，跨膜絲氨酸蛋白酶TMPRSS4也誘導(dǎo)了EMT，進(jìn)而促進(jìn)了轉(zhuǎn)移。目前十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

3、新的EMT誘導(dǎo)者

最近研究表明，一些細(xì)胞內(nèi)分子和外來因子也可以作為EMT的誘導(dǎo)者。例如，酪氨酸磷酸酶Pez和PRL3都能誘導(dǎo)EMT。在MDCK中，TGFβ誘導(dǎo)了Pez，Pez誘導(dǎo)了Snail和Zeb，進(jìn)而誘導(dǎo)了EMT；Pez也誘導(dǎo)了TGFβ，從而形成了正反饋調(diào)節(jié)。在結(jié)腸癌細(xì)胞系中，PRL3激活PI3K/AKT通路，從而誘導(dǎo)了EMT。目前十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路（二）EMT相關(guān)的信號通路

目前十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

SnailRTKRasRafMAPKPI3KAKTTGFβSmadNotchHey1NF-kBβ-cateninWntsTwistEMT目前十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

最近研究表明，microRNA也可以通過控制EMT誘導(dǎo)者調(diào)節(jié)EMT。

miRNA-200家族(包括miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141和miR-429)和miR-205共同調(diào)節(jié)E-鈣粘蛋白轉(zhuǎn)錄抑制因子Zeb1，這些miRNAs表達(dá)下降可上調(diào)Zeb1(與EMT和腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān))，抑制E-鈣粘蛋白表達(dá)，誘發(fā)EMT。相反，這些miRNAs過表達(dá)可逆轉(zhuǎn)EMT，誘發(fā)間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化(MET)。

Zeb1可以結(jié)合到miR-200c和miR-141的啟動(dòng)子上抑制它們的表達(dá)，從而增強(qiáng)了Zeb1維持間質(zhì)細(xì)胞表型的能力。目前十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)目前十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

一EMT及其特征二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路三發(fā)育中的EMT

四疾病中的EMT

五EMT與癌癥目前十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

在胚胎發(fā)育過程中，許多組織建構(gòu)過程都觀察到了EMT,包括中胚層的形成，神經(jīng)嵴發(fā)育，心瓣膜發(fā)育以及次生腭的形成等。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化是可逆的。EMT和MET若干次的轉(zhuǎn)變對于特定細(xì)胞的分化和內(nèi)部器官復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的形成是必要的，把這些連續(xù)的轉(zhuǎn)變稱為初級EMT，次級EMT和三級EMT。目前十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT目前二十頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

（一）初級EMT

1、原腸胚的形成

原腸胚是胚胎發(fā)育中一個(gè)極為重要的時(shí)期,胚胎從囊胚未分化的分裂球發(fā)育成為具有內(nèi)、中、外三個(gè)胚層的原腸胚,并將決定其各器官原基,它是通過空間和時(shí)間方面的緊密結(jié)合,復(fù)雜的形態(tài)發(fā)生運(yùn)動(dòng)而完成的。

原腸胚形成是指形成三胚層（內(nèi)胚層、中胚層和外胚層）的形態(tài)發(fā)生過程，它也用于描敘在EMT之前或之后的單個(gè)胚層的形態(tài)發(fā)生過程。

目前二十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT（1）無脊椎動(dòng)物的原腸胚形成①海膽胚胎原腸胚形成

Ⅰ.海膽胚胎原腸胚形成示意圖目前二十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMTⅡ.海膽胚胎原腸胚形成基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)目前二十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT②果蠅胚胎原腸胚形成Ⅰ.果蠅胚胎原腸胚形成示意圖目前二十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMTⅡ.果蠅胚胎原腸胚形成基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)目前二十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT（2）脊椎動(dòng)物的原腸胚形成目前二十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

（一）初級EMT2、神經(jīng)嵴

神經(jīng)嵴(neuralcrest，NC)是脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育早期一個(gè)暫時(shí)性結(jié)構(gòu)，位于神經(jīng)管背側(cè)，是具有遷移特點(diǎn)和多向分化潛能的細(xì)胞群。神經(jīng)嵴細(xì)胞經(jīng)歷EMT并且脫離神經(jīng)管，然后再分化成不同結(jié)構(gòu)，包括顱骨，外周神經(jīng)系統(tǒng)，內(nèi)分泌細(xì)胞和黑素細(xì)胞。目前二十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT（1）神經(jīng)嵴的形成過程目前二十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

（2）神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移

在神經(jīng)嵴細(xì)胞的EMT中，鈣粘蛋白發(fā)揮了重要作用。神經(jīng)嵴細(xì)胞從神經(jīng)管分離的過程涉及N-鈣粘蛋白和鈣粘蛋白6B的下調(diào)以及Ⅱ型鈣粘蛋白(如鈣粘蛋白7和11)的表達(dá)，例如，少量的Ⅱ型鈣粘蛋白使得嵴細(xì)胞脫離神經(jīng)管。在小雞胚胎中，神經(jīng)嵴細(xì)胞從神經(jīng)管分離涉及ADAM10蛋白酶介導(dǎo)的N-鈣粘蛋白的分解，然后N-鈣粘蛋白的胞質(zhì)部分與β-連環(huán)蛋白一起轉(zhuǎn)運(yùn)到核內(nèi)活化周期蛋白D1并且促使神經(jīng)嵴細(xì)胞離開了G1期，進(jìn)而使細(xì)胞遷移。目前二十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

在小雞胚胎中，鈣粘蛋白6B也可以調(diào)節(jié)神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移。神經(jīng)嵴細(xì)胞從神經(jīng)管的分離涉及鈣粘蛋白6B的下調(diào)，研究表明，鈣粘蛋白6B的敲除導(dǎo)致了神經(jīng)嵴細(xì)胞的過早遷移，而鈣粘蛋白6B的超表達(dá)阻止了神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移。鈣粘蛋白6B下調(diào)的準(zhǔn)確時(shí)間直接受到Snail2的調(diào)控。除了鈣粘蛋白之外，小分子GTP酶在神經(jīng)嵴的EMT中也起了重要作用。小分子GTP酶在建立神經(jīng)嵴EMT轉(zhuǎn)錄因子自我調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了主要作用。目前三十頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT

（二）次級EMT

細(xì)胞通過初級EMT分化成不同類型的細(xì)胞。在原腸胚形成之后，中胚層細(xì)胞再分成軸中胚層，軸旁中胚層，中間中胚層和側(cè)中胚層，這些細(xì)胞群通過MET分別形成不同的臨時(shí)上皮結(jié)構(gòu)，即：脊索，體節(jié)，泌尿生殖系統(tǒng)前體以及胚體壁和內(nèi)臟壁。除脊索之外，這些上皮細(xì)胞經(jīng)歷次級EMT形成分化潛能受到限制的間質(zhì)細(xì)胞。目前三十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT目前三十二頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)三發(fā)育中的EMT（三）三級EMT——心臟的發(fā)育

心臟的形成經(jīng)歷了三次連續(xù)的EMT和MET循環(huán)。

TGFβR，Notch和ErbB信號通路調(diào)控形成心臟瓣膜的EMT。目前三十三頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

一EMT及其特征二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路三發(fā)育中的EMT

四疾病中的EMT

五EMT與癌癥目前三十四頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)四、疾病中的EMT

（一）器官纖維化

纖維化由于成纖維細(xì)胞的病理性激活所致，即成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌衫w維肌細(xì)胞，成纖維肌細(xì)胞積累并分泌過多的膠原，這些膠原被當(dāng)作纖維儲(chǔ)存形成纖維化膠原網(wǎng)絡(luò)，從而破壞了器官功能并且導(dǎo)致了器官的變性。研究表明，這些成纖維肌細(xì)胞是通過EMT形成的。目前三十五頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

EMT目前被認(rèn)為是腎臟纖維化的主要因素，它導(dǎo)致腎臟間質(zhì)成纖維肌細(xì)胞的增生，最終導(dǎo)致腎小管的纖維化。在腎纖維化過程中，BMP-7和

TGFβ是兩種主要的調(diào)節(jié)因子，而且在病人的纖維化組織中發(fā)現(xiàn)了高水平的TGFβ。目前三十六頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

（二）癌癥的發(fā)展

EMT雖然在體外癌細(xì)胞模型中得到了證明，但是由于缺少EMT和癌癥發(fā)展相關(guān)性的臨床證據(jù)，因此，EMT在癌癥發(fā)展中的作用以及它與癌癥發(fā)展的關(guān)系仍舊存在著爭議。最近的研究表明，在結(jié)腸癌中，侵襲前端發(fā)生了EMT并且生成了不能表達(dá)Ｅ-鈣粘蛋白的單個(gè)移動(dòng)細(xì)胞。其它實(shí)體瘤也出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，如乳腺癌的侵襲前端出現(xiàn)了EMT表型。另外，體內(nèi)成像也提供了腫瘤發(fā)展中EMT的證據(jù)。目前三十七頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)

一EMT及其特征二EMT誘導(dǎo)者及其相關(guān)的信號通路三發(fā)育中的EMT

四疾病中的EMT

五EMT與癌癥目前三十八頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)五EMT與癌癥

（一）EMT與衰老和死亡的抗性（二）EMT與化療和免療的抗性（三）EMT與免疫監(jiān)督，免疫抑制和炎癥（四）EMT賦予干細(xì)胞特征（五）針對EMT信號通路的癌癥治療目前三十九頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)五EMT與癌癥

（一）細(xì)胞死亡和衰老的

TGFβ是Snail表達(dá)的有效誘導(dǎo)者，Snail可以抗細(xì)胞死亡而促進(jìn)細(xì)胞存活。因此，在TGFβ長期作用下，許多細(xì)胞通過激活E-鈣粘蛋白抑制子發(fā)生EMT。Twist也有類似的作用。

EMT也可以阻止細(xì)胞的衰老。Twist1和Twist2通過抑制了p16/ink4a和p21/cip阻止了細(xì)胞的衰老。因此，在通過抑制抗癌的兩種機(jī)制—衰老和凋亡而確保微轉(zhuǎn)移細(xì)胞的存活時(shí)，EMT誘導(dǎo)者的組成型表達(dá)可以維持間充質(zhì)細(xì)胞表型和侵襲表型。目前四十頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)五

EMT與癌癥

（二）EMT與化療和免療的抗性

經(jīng)歷EMT的腫瘤可以抵抗傳統(tǒng)的化療。例如，發(fā)生EMT的MCF7細(xì)胞對紫杉醇產(chǎn)生抗性，在MCF7細(xì)胞中Twist和它的靶基因表達(dá)量增加了。然而，Twist的缺失可以逆轉(zhuǎn)抗藥性。Snail通過對抗P53介導(dǎo)的凋亡，也賦予了對紫杉醇，阿霉素和輻射的抗性。miR-200c超表達(dá)（EMT的負(fù)調(diào)節(jié)子）恢復(fù)了化療的敏感性。目前四十一頁\總數(shù)四十五頁\編于十三點(diǎn)五EMT與癌癥

（三）免疫監(jiān)督，免疫抑制和炎癥

腫瘤通過誘導(dǎo)耐受性或者修飾它們的表型可以逃脫免疫監(jiān)督。事實(shí)上，借助EMT一些腫瘤確實(shí)逃脫了