一、什么是上皮间充质转化
上皮间充质转化,是指上皮细胞通过基底膜下方基质的影响,逐渐失去上皮细胞特性,获得间充质细胞特性的生物学现象。
上皮间充质转化的最主要的特点是:细胞形态的改变,生物学行为上的变化以及细胞分子的表达变化。
在上皮间充质转化中,细胞形态会由初期的六角形上皮细胞逐渐转变为后期旋涡状、伸展纤维状、与其他组织细胞杂交状等各种形态的间充质细胞。此外,细胞粘附分子以及骨架结构也会发生改变,细胞粘附分子变少,且细胞骨架结构的排列方式也会发生变化。
二、上皮间充质转化的生物学行为变化
上皮间充质转化促使细胞在细胞周期的各个阶段都能够得到刺激,即包括增殖、侵袭、抗凋亡、预测内质网应激(UPR)等各个方面。
其所表现出的细胞生物学行为是多样化的,包括细胞分化、细胞增殖、细胞侵袭、抗凋亡等等。同时,细胞间交互、胚胎发育、创伤修复等各方面都和上皮间充质转化紧密相关。
三、上皮间充质转化的分子改变
上皮间充质转化过程在分子上也有表现,其中主要包括以下两方面。
1. 基质金属蛋白酶
基质金属蛋白酶(MMPs)是一类具有细胞外基质蛋白水解酶活性的酶分子,其功能在上皮间充质转化中被广泛调节和利用。基质金属蛋白酶可以降解基底膜以及细胞外基质中的多个分子,这些分子包括但不限于白蛋白、胶原蛋白、纤维蛋白、透明质酸等。
2. 细胞表面标志物
细胞表面标志物对于确定细胞类型具有重要作用,然而,在上皮间充质中,细胞表面标志物的表达也会发生变化。例如,紧固连接的蛋白分子EPB41-L3的表达在上皮间充质后会减少,而软骨多糖类GAGs(Club cells)、成纤维样滤泡细胞表面蛋白(SF-RAM)等细胞表面标志物则会发生增加,从而更好的适应新环境。
四、影响上皮间充质转化的因素
有很多因素影响着上皮间充质转化的进程,下面列举常见的几种。
1. 细胞外基质
细胞外基质在细胞与环境间起到了重要的作用,在上皮间充质转化这一过程中,细胞外基质与极性结构紧密相关。
2. 激素
激素是影响着上皮间充质转化的主要因素之一。当肿瘤细胞被甲状腺素刺激时,其也会发生上皮间充质转化。
3. 生长因子
生长因子与上皮间充质转化的关系也非常复杂,有时其能够影响到细胞的上皮细胞特性,有时却又能促进上皮间充质转化的发生。
代码示例
//上皮间充质转化的判断代码
function isEMT(epithelialCell){
if (epithelialCell.matrixDensity < threshold_value){
return true;
} else {
return false;
}
}
