EMT即上皮间质转化,在此过程中,上皮细胞的极性丧失,迁移和运动能力增强,同时上皮表型丢失而逐渐获得间质表型。伴随表型变化,许多基因的表达发生了改变,上皮表型相关蛋白,如角蛋白、E-钙粘蛋白、紧密连接蛋白-1、闭锁小带蛋白等含量下降,间质表型相关蛋白,如波形蛋白、N-钙粘蛋白、α-平滑肌肌动蛋白、纤维连接蛋白等含量上升,同时一系列转录因子的表达也发生了变化。
1. 角蛋白
细胞角蛋白(cytokeratin CK)主要分布于上皮细胞,是角质细胞中的主要骨架蛋白,这种结构蛋白的主要功能是维持上皮组织的完整性及连续性。细胞角蛋白作为一种中间丝,存在于所有上皮细胞及部分非上皮细胞。研究发现细胞角蛋白(CK)具有极高的保守性和组织分化特异性,与上皮细胞的增殖分化密切相关。
2.E-钙粘蛋白
E-钙粘蛋白(E-Cadherin)是上皮细胞与特征性钙粘蛋白粘附通路的关键组分,依赖Ca2+介导的细胞之间的粘附,会诱导E-钙粘蛋白分子迅速定位到接触位置,并介导同种相邻细胞间相互粘附。
3.紧密连接蛋白-1
紧密连接蛋白-1(Claudin-1)是构成紧密连接的骨架蛋白,对维持机体内环境稳定、细胞屏障、保持细胞极性和调节细胞运动分化等具有重要的意义。
4.闭锁小带蛋白
闭锁小带蛋白(zonula occludens-1, ZO-1)蛋白存在于所有脊椎动物的紧密连接中,通过与细胞内骨架系统相连接,在细胞间构成稳定的连接系统。ZO-1在维持正常细胞间屏障、细胞通透性、细胞信号转导、基因转录调节、细胞增殖分化中发挥着非常重要的作用。
5.波形蛋白
波形蛋白(vimentin)是间质细胞中最主要的中间纤维,它存在于中胚层起源的细胞中,如成纤维细胞、内皮细胞和白细胞等,并与微管、微丝共同形成了一个细胞支架网络而维持细胞完整性。
6.N-钙粘蛋白
N-钙粘蛋白(N-Cadherin)是一种非上皮性钙粘蛋白,主要表达于纤维母细胞、神经组织和肌肉组织中,能够促进上皮细胞与间质细胞之间的相互粘附。
7.α-平滑肌肌动蛋白
α-平滑肌肌动蛋白(α- smooth muscleactin,α - SMA)主要存在于平滑肌细胞与肌成纤维细胞中,α – SMA表达量上调是细胞纤维化的重要指标。
8.纤维连接蛋白
纤维连接蛋白(fibronectin,FN)由间质细胞分泌,广泛分布于人体细胞表面和血浆中。有促进巨噬细胞的吞噬功能,促进细胞与纤维基质间连接的生理作用。纤连蛋白与机体创伤修复、组织炎症、纤维化及硬化过程等有密切关系。
9.Snail蛋白
Snail蛋白是一种转录抑制因子,能够抑制E-钙粘蛋白的表达,进而诱导EMT发生,将Snail转染至E-钙粘蛋白阳性的细胞中将诱导EMT的发生并表达间质细胞标志物。
10.Slug蛋白
Slug蛋白与Snail蛋白属于同一个转录因子家族,表达在上皮细胞和未分化的间质细胞中,维持未分化表型,与Snail蛋白相同,Slug蛋白能够抑制E-钙粘蛋白的表达,进而诱导EMT发生。
11.Twist
Twist是一种在EMT中居于重要地位的转录因子,不仅在发育中发挥重要作用,同时还具有促进肿瘤浸润和转移的能力,在多种恶性肿瘤中具有高水平的表达。
12.Zeb1
Zeb1是Zeb(zinc-finger E box –binding homeobox1)转录因子家族的重要组分,Zeb1的表达水平与E-钙粘蛋白的表达水平呈负相关,Zeb1结合于E-钙粘蛋白的E box序列,使E-钙粘蛋白的转录受到抑制。
13.β-catenin
β-catenin是Wnt 信号通路的重要组分,异常活化的Wnt信号将导致β-catenin水平上调,上调的β-catenin将进入细胞核与TCF/LEF信号通路发生作用,激活下游众多靶基因的过度表达,是参与EMT发生的重要蛋白。
上述蛋白表达量的变化多通过Western Blot和免疫荧光及免疫组化的方式来检测,其中Western Blot可以使用组织和细胞实现蛋白的定性和半定量,免疫荧光可以使用细胞爬片检测细胞中蛋白的定位以及定性分析,免疫组化可以使用组织切片检测细胞中蛋白的定位以及定性分析,针对不同的样品类型,可以采用不同方式来检测EMT导致的蛋白表达变化。
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