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