上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-Mesenchymal Transition，簡稱EMT）是一種生物學過程具體指上皮細胞失去極性及細胞間黏附特性，轉(zhuǎn)化為具有遷移和侵襲能力的間充質(zhì)樣細胞的過程。這一現(xiàn)象廣泛參與胚胎發(fā)育、組織修復、癌癥轉(zhuǎn)移和纖維化疾病。

分類

Type 1 EMT（生理性）：胚胎發(fā)育（如神經(jīng)嵴細胞遷移、心臟瓣膜形成）和器官發(fā)生中的正常過程。

Type 2 EMT（病理性）：組織修復和纖維化（如腎纖維化、肺纖維化），由慢性炎癥或損傷觸發(fā)。

Type 3 EMT（癌癥相關(guān)）：腫瘤細胞通過EMT獲得侵襲性，促進轉(zhuǎn)移和耐藥性，是癌癥惡性進展的關(guān)鍵步驟

The main molecular pathways involved in the induction of EMT

細胞外基質(zhì)

細胞外基質(zhì)（Extracellular Matrix, 簡稱ECM）是細胞外環(huán)境中的非細胞成分，主要由蛋白質(zhì)和多糖組成，如膠原蛋白、纖連蛋白、層粘連蛋白等。它不僅為細胞提供結(jié)構(gòu)支持，還參與細胞信號傳導、細胞遷移、增殖和分化等過程。ECM對EMT具有重要調(diào)控作用

具體如下：

物理特性影響

硬度

細胞外基質(zhì)的硬度可以模擬體內(nèi)不同組織的力學環(huán)境。在較硬的細胞外基質(zhì)上，上皮細胞更容易發(fā)生EMT。例如，腫瘤組織中的細胞外基質(zhì)硬度通常比正常組織高，這種硬度的增加會激活細胞內(nèi)的力學信號通路，如Rho - ROCK信號通路。激活后的信號通路會引起細胞骨架的重排，使細胞的形態(tài)發(fā)生改變，從上皮細胞的鵝卵石樣形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)細胞的梭形形態(tài)，同時促進與EMT相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子（如Snail、Slug、Twist等）的表達，從而誘導EMT的發(fā)生。

拓撲結(jié)構(gòu)

細胞外基質(zhì)的拓撲結(jié)構(gòu)，如纖維的排列方向、孔隙大小等，也會影響EMT。規(guī)則排列的纖維可以引導細胞的遷移方向，并且為細胞提供了一種類似于體內(nèi)組織的物理線索。當細胞感知到這種物理線索時，會激活相應(yīng)的信號通路，促進細胞的運動和表型轉(zhuǎn)變。例如，在具有定向纖維結(jié)構(gòu)的細胞外基質(zhì)上，上皮細胞更容易發(fā)生極性改變和遷移，進而誘導EMT。

核心蛋白

MMP蛋白

MMP蛋白，即基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix Metalloproteinases），是一個蛋白酶家族，在（ECM）的降解和重塑中起著關(guān)鍵作用。MMP參加細胞外基質(zhì)代謝，可以降解多種 ECM 成分，在組織的發(fā)育、形態(tài)發(fā)生、創(chuàng)傷修復等生理過程中，對 ECM 的重塑起著關(guān)鍵作用。例如，在胚胎發(fā)育過程中，MMPs 參與組織器官的形成和形態(tài)塑造，通過降解 ECM 為細胞的遷移和增殖創(chuàng)造空間。

膠原蛋白

膠原蛋白是細胞外基質(zhì)中最主要的成分之一，不同類型的膠原蛋白對EMT有不同的影響。例如，Ⅰ型膠原蛋白可以與細胞表面的整合素受體結(jié)合，激活下游的信號通路，如FAK - PI3K - AKT信號通路。該信號通路的激活可以促進細胞的存活、增殖和遷移，同時上調(diào)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達，從而誘導EMT。此外，Ⅲ型膠原蛋白也在一些研究中被發(fā)現(xiàn)與腫瘤細胞的EMT和轉(zhuǎn)移能力相關(guān)。

纖連蛋白

纖連蛋白是一種多功能的細胞外基質(zhì)蛋白，它可以與細胞表面的多種受體結(jié)合，包括整合素受體。纖連蛋白與整合素的相互作用可以激活細胞內(nèi)的信號級聯(lián)反應(yīng)，如ERK和JNK信號通路。這些信號通路的激活可以調(diào)節(jié)細胞的黏附、遷移和增殖，并且促進EMT相關(guān)基因的表達。在腫瘤微環(huán)境中，纖連蛋白的表達增加與腫瘤細胞的EMT和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

層粘連蛋白

層粘連蛋白主要存在于基底膜中，對維持上皮細胞的極性和穩(wěn)定性起著重要作用。然而，在某些情況下，層粘連蛋白的特定亞型或其降解產(chǎn)物可以誘導EMT。例如，LAMA5的降解產(chǎn)物可以激活細胞內(nèi)的信號通路，導致上皮細胞失去極性和細胞間連接，進而發(fā)生EMT。

相關(guān)信號通路

整合素信號通路

細胞通過整合素受體與細胞外基質(zhì)相互作用，整合素與細胞外基質(zhì)成分結(jié)合后會發(fā)生聚集和激活，招募細胞內(nèi)的多種信號分子，形成黏著斑。黏著斑可以激活一系列下游信號通路，如FAK - Src信號通路，該信號通路可以調(diào)節(jié)細胞的黏附、遷移和存活，并且通過影響EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的活性來誘導EMT

 PI3K/AKT通路

PI3K/AKT通路是整合素介導的外-內(nèi)信號通路的下游。它們被整合素的聚集和隨后的FAK 等接頭蛋白激活，在調(diào)節(jié)胃腸道癌中細胞存活、增殖和耐藥性中發(fā)揮重要作用。蛋白質(zhì)組學分析表明，ECM/PI3K-AKT通路對抗人表皮生長因子受體2（HER2）靶向治療的耐藥性之間存在相關(guān)性。COL8A1、COL1A1和COL5A2等膠原蛋白通過調(diào)節(jié)PI3K/AKT通路，驅(qū)動胃腸道腫瘤進展和對吉西他濱和免疫治療的耐藥性。其他ECM成分，如ECM1和基質(zhì)重塑相關(guān)5（MXRA5），通過PI3K/AKT/mTOR通路促進EMT。此外，琥珀?；T導的FBN1積累與整合素β3和β5在胃癌細胞上相互作用，導致TGF-β1和隨后的PI3K/AKT通路，從而促進腫瘤增殖

生長因子信號通路

細胞外基質(zhì)可以結(jié)合和儲存多種生長因子，如轉(zhuǎn)化生長因子 - β（TGF - β）、表皮生長因子（EGF）等。當細胞外基質(zhì)發(fā)生降解或重塑時，這些生長因子會被釋放出來并與細胞表面的受體結(jié)合，激活相應(yīng)的信號通路。以TGF - β為例，它可以激活Smad信號通路，促進EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達，同時抑制上皮細胞標志物的表達，從而誘導EMT

ECM components and downstream signal pathways across GI cancers

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