上皮-間充質轉化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT),即上皮細胞向間充質細胞表型轉化的過程,常發生于胚胎發育、組織修復以及腫瘤侵襲和轉移等生物學進程中。
在EMT發生過程中,上皮細胞向間充質細胞轉化,表現為細胞形態和功能的雙重改變,形態上由多邊形或鵝卵石狀轉變成細長的紡錘狀或梭形,功能上細胞極性消失、細胞骨架改變、細胞間去粘連化以及獲得侵襲運動能力等;這些表型改變會使得細胞間黏附度降低,遷移運動特性增強。
EMT在某些情況下是可逆的,也就是間充質上皮轉化(Mesenchymal-Epithelial Transition,MET)的產生。這也意味著如果引起EMT的刺激因素被消除,細胞可以恢復其上皮細胞類型。
當然,這種可逆性并不總是全部的。在某些情況下,細胞可能無法全部恢復其上皮細胞類型,或者可能會出現一些不可逆的改變。
上皮間充質轉化(EMT)的類型
根據EMT發生的生物學背景,我們可以將EMT分為三種類型:
Ⅰ型EMT與胚胎發生和器官發育有關,通過EMT實現胚胎發育過程中細胞多樣性,既不會引起纖維化,也不會誘發侵襲性表型。這種 EMT是產生間充質細胞(初級間充質)所必需的,這些細胞能夠連續經歷MET以產生次級上皮細胞。
Ⅱ型EMT與傷口愈合、組織再生和器官纖維化相關,通過EMT產生纖維細胞進行創傷修復及組織再生,在該過程中上皮細胞分化為新型成纖維細胞樣細胞,以便在創傷和炎癥損傷后重建組織。這種EMT伴隨著炎癥反應,一旦修復完成且炎癥減輕,EMT就會終止。
Ⅲ型EMT與腫瘤的進展和轉移密切相關,其發生在經歷了遺傳和表觀遺傳修飾的腫瘤細胞中,特別是在促進局部腫瘤形成的基因中。經歷這種EMT的癌細胞可能會侵襲和轉移,從而產生最終的、危及生命的癌癥進展表現。
值得一提的是,癌細胞可能會在不同程度上經歷EMT,一些細胞保留許多上皮特征,同時獲得一些間質特征,形成一種中間狀態,而其他細胞則擺脫其來源于上皮的所有特征并全部變成間質。