YAP参与调控细胞上皮-间充质转化的研究进展

上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是上皮来源细胞在各种理化因素作用下经历表型转化获得间充质样细胞表型的过程.研究表明,有多种信号分子参与EMT的发生,并在胚胎发育、器官损伤修复和肿瘤的发生发展过程中起着关键作用.Yes相关蛋白(yes-associated protein,YAP)作为Hippo信号通路的下游效应分子,被广泛报道参与EMT的进程,调控多种基因的表达,起到调节细胞增殖、凋亡、器官发育和修复等作用.最新研究表明,YAP活性的变化直接介导肿瘤细胞的迁移和侵袭等能力的变化,而这些变化都伴随着EMT的发生.因此,YAP蛋白跟EMT的发生密切相关.本文就近年来关于YAP调控组织发育、器官纤维化及在肿瘤发生发展中的作用,以及相关分子机制的研究进行综述,并将阐明其与EMT之间的相互关系,以期为EMT的研究提供新的视角,进而为相关疾病的治疗提供新的分子靶点和诊断治疗策略.     

Tbx18通过下调EMT信号分子参与调控心脏发育

转录因子Tbx18(Tbx18)在小鼠胚胎心外膜上皮细胞表达并调控心外膜上皮细胞向心系细胞分化.上皮间充质转化(EMT)过程是器官发育和形成的重要机制.为阐述Tbx18通过调控下游EMT关键信号分子参与心外膜上皮细胞分化和心脏发育,本研究运用Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP双杂合基因敲入小鼠和免疫荧光共聚焦,证实Tbx18+心系细胞和EMT关键信号分子Snail1、Smad、Slug、Twist在发育后期胚鼠心外膜和心外膜下间充质发生共聚焦.同时还发现,Tbx18在胚鼠不同发育阶段的表达模式和Tbx18+心系细胞内上述EMT关键信号分子的表达模式相似.Tbx18和EMT关键信号分子在发育心脏存在相似的时空表达模式,因此,它们之间可能存在相互调控作用.运用Tbx18突变技术揭示了Tbx18突变型胚鼠心脏EMT关键信号分子表达水平均较野生型显著下调,直接证实了上述4个EMT信号分子是Tbx18的可能靶点.理解Tbx18参与心脏发育的下游靶点有助于改善成年心脏损伤后的再生修复.     

Wt1在心脏发育中的作用

Wt1最初被认为是一种抑癌基因,现在发现其在器官形成和病理生理过程中发挥作用,它不仅影响肾脏而且影响心脏的发育。心外膜细胞在经历了上皮-间充质细胞转化后成为心血管前体细胞,之后继续分化为心肌细胞、冠状动脉血管细胞等,该过程在心脏发育中起到重要作用,而Wt1调控了这一重要的转化过程。本综述主要阐述Wt1通过Wnt/β-catenin信号通路和维甲酸信号通路调控EMT,影响心脏发育的机制。充分理解Wt1调控EMT产生心血管前体细胞的过程与分子机制,对于研究正常心脏发育及心脏再生有很大帮助。     

中国科学院生物化学与细胞生物学研究所解析细胞黏附界面的原位结构

正2018年8月27日,PNAS在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所何勇宁研究组的研究论文"Architecture of cell-cell adhesion mediated by sidekicks",解析了细胞黏附分子Sidekick介导的细胞黏附界面的原位结构模型以及可能的调控机制。细胞黏附是细胞相互作用的重要方式之一,广泛参与细胞的生长迁移、组织发育、器官形成     

黏附分子在肿瘤发生及发展中的作用

细胞黏附分子是以配体和受体相结合的形式,介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互作用的一类分子,参与机体的多种重要生理和病理过程.近年来,在对肿瘤发生和发展的研究中发现,黏附分子可通过多种途径影响肿瘤的生长、浸润及转移过程.因此.对黏附分子在肿瘤发生和发展中作用及机制的深入研究,可为肿瘤早期诊断提供重要的分子指标和发现新的治疗靶标.并为进而形成临床诊疗新策略提供重要理论支持.现就几种重要黏附分子在肿瘤生长与转移中的作用进行综述.     

上皮间充质转化促进肿瘤细胞干性获得的研究进展

上皮间充质转化是上皮细胞丢失细胞极性和细胞黏附,而获得间充质细胞迁移和侵袭特性的生物学过程.肿瘤干细胞是存在于肿瘤中具有自我更新和异质性分化能力的一小群细胞,在肿瘤的发生发展过程中起重要的作用.上皮间充质转化(EMT)与肿瘤的转移密切相关,而近几年的研究表明,EMT也可以促进肿瘤细胞获得干细胞的特性,因此使肿瘤治疗更困难,本文对EMT促肿瘤干细胞形成机制及其对临床治疗意义的研究进展作一综述.     

肾脏发育的分子调控机制

随着分子生物学技术的迅猛发展和广泛应用,参与肾脏发育过程的新基因相继被发现,肾脏发育过程中复杂的分子信号调控机制也得到进一步的研究,为阐明肾脏疾病的发病机制及从基因水平开展治疗提供了新的思路。文章对肾脏发育的3个阶段,即输尿管芽的发生和分支形成、生后肾原基的早期上皮性分化、肾小球血管球的发生和发育的分子信号调控研究进展进行了总结,主要涉及多种转录因子、生长因子及细胞因子,同时细胞外基质和黏附分子也参与其调控。     

Twist2的生物学功能及其分子机制

碱性螺旋-环-螺旋(Basic helix-loop-helix protein,bHLH)家族成员Twist2对间质细胞系的发生和发育起转录调节作用,经直接或间接机制发挥分子开关功能,从而激活或抑制靶基因。Twist2能直接结合DNA上 E-box保守序列,招募共激活物或抑制剂;能与E蛋白调节因子发生蛋白-蛋白相互作用,干扰激活或抑制功能。Twist2无义突变导致Setleis综合征。对Twist2的早期研究多集中在骨骼发育,随后在多种肿瘤中发现其有表达差异,研究表明Twist2在肿瘤的上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)中发挥着重要作用。Twist2参与了多条通路的调控,其调控作用的发挥受到时空表达、磷酸化、二聚化和细胞定位的调节,在机体的正常发育、体内平衡和疾病发生机制中研究Twist2的作用显得尤为重要。文章对Twist2在成骨分化、肿瘤形成和EMT中的作用及其分子机制进行综述,以便帮助了解Twist2的生物学功能,为进一步在疾病的诊断、发展、以及治疗等方面的转化应用研究提供依据。     

神经元轴突信号调节髓鞘发育的研究进展

神经元轴突外包裹的髓鞘结构对于提高神经元传导速率,维持神经系统稳定性有重要作用。在中枢神经系统中,髓鞘主要由少突胶质细胞形成。成髓鞘过程在内源性和外源性因素的共同调节下进行,神经元轴突信号在这个过程中扮演重要角色。髓鞘发育过程依赖于轴突的促进信号和抑制信号的相互平衡:促进信号包括层粘连蛋白和神经调节素等,神经元电信号能启动并促进髓鞘再生;抑制信号包括细胞黏附分子以及Notch信号。本文综述了一些因子尤其是神经元信号在髓鞘发育中的作用,也讨论了脱髓鞘疾病中神经元如何参与髓鞘再生。这些总结有助于理解髓鞘发育的机制,也有助于脱髓鞘疾病的研究和治疗。     

盘基网柄菌细胞黏附分子cadA/DdCAD-1在细胞分化及细胞命运决定中的作用

盘基网柄菌细胞黏附分子DdCAD-1是在细胞发育过程中最先表达的黏附分子,为了研究DdCAD-1在盘基网柄菌细胞发育中的作用,将cadA基因的突变株cadA-细胞用中性红染料染色,发育成的蛞蝓体显示cadA-细胞的前柄细胞/前孢子细胞的分化出现明显的障碍,外源表达的重组蛋白His6-DdCAD-1与cadA-细胞作用一段时间后,这种现象得到了改善。另外,cadA-细胞的孢子产率也有所降低,外源重组蛋白也可以拯救该表现型。表达DdCAD-1的细胞与cadA-细胞共同发育所形成的嵌合体显示表达DdCAD-1的细胞占据在拔顶期结构的顶端及尾部,而这些结构都在非孢子区,最终会死亡。提示DdCAD-1对于细胞分化及细胞命运决定有重要意义。     

小鼠植入前胚胎致密化与囊胚形成的分子调控

哺乳动物胚胎植入前的发育中致密化和囊胚形成分别标志着第一次、第二次细胞分化（即细胞命运决定）的起始,是胚胎正常发育的必要条件。因此对影响致密化和囊胚形成的蛋白及调节因子的研究尤为重要。本文探讨了与致密化相关的细胞黏附蛋白、连接蛋白、细胞骨架等分子和囊胚形成相关的紧密连接蛋白、钠钾三磷酸腺苷激酶等分子的一系列调控,以及致密化和囊胚形成在细胞命运决定中的重要作用。     

沉默FOXQ1可逆转SW480细胞的上皮-间质转化

FOXQ1是FOX家族的的重要成员之一,其参与了多种人类肿瘤的上皮间质转化(epithelial- mesenchymal transition,EMT).本研究设计合成了FOXQ1基因的shRNA（short hairpin RNA）,用此转染SW480细胞,通过显微镜观察细胞形态,Transwell小室、细胞黏附试验检测转移能力及黏附能力,以探索FOXQ1与结直肠癌细胞EMT的关系.结果显示,沉默FOXQ1后,SW480细胞顶底极性及细胞间紧密连接增加,侵袭、迁移的细胞数目减少,同种黏附能力增加,异种黏附能力降低.进一步的机制研究表明,沉默FOXQ1基因可以导致SW480细胞的上皮标志因子E-cadherin表达显著增高,而间质细胞标志因子N-cadherin、Vimentin及MMP2表达均降低.以上结果表明,沉默FOXQ1基因可以逆转SW480细胞EMT,其机制可能与E-cadherin的上调和N cadherin、Vimentin、MMP2的下调有关,这为进一步研究FOXQ1在结直肠癌发生发展中的作用提供实验基础.     

上皮细胞-间充质细胞转换(EMT)在癌症转移、胚胎发育及哺乳动物雌性生殖过程中的作用机制

上皮细胞向间充质细胞转换(epithelial-mesenchymal transition, EMT),是具有极性的上皮细胞转换为具有运动能力的间充质细胞并获得侵袭和迁移能力的过程,它存在于动物多个生理和病理过程中,并涉及复杂的信号通路调节过程,行使多种生理功能．在早期胚胎发育过程中,EMT和MET(间充质细胞向上皮细胞转换)的相互转换,对于器官的形成及发育起至关重要的作用．另外,EMT还可促进肿瘤的转移．在卵巢、子宫以及胎盘等雌性生殖系统中也都涉及到EMT过程的发生．卵巢中发生的EMT有利于排卵后的修复,子宫中早期蜕膜化过程中发生的MET可使胚胎更好地锚定在子宫中,而胎盘形成过程中发生的EMT则有利于母体和胎儿之间进行营养和气体的交换．这些生殖过程中发生的EMT一旦失败,则可能导致相关的生殖疾病．     

突触细胞黏附分子在应激中作用的研究进展

突触细胞黏附分子是一类介导突触前、后膜结构和功能互作的膜表面糖蛋白,可以动态调节突触活动和可塑性,其表达与功能受到环境因素调控。突触细胞黏附分子亦是应激反应重要的效应分子之一,可介导应激对认知和情绪的不良影响。本文综述近年来突触细胞黏附分子在应激中作用的研究进展,旨在为应激相关障碍的分子机制研究和药物研发提供思路。     

整合素及其信号传导通路

整合素是位于细胞表面的重要黏附分子,通过其双向信号传导通路,介导细胞与细胞外基质及细胞与细胞间的黏附.整合素由胞外域、跨膜域和胞内域3部分组成.胞内域与细胞内信号分子结合,启动胞内一胞外信号传导激活整合素,提高与相应配体亲合力.而胞外域与相应配体结合后,通过胞外-胞内信号传导,调节细胞生存、增殖、黏附、分化功能.近年研究显示,整合素结构功能及信号传导通路异常与多种疾病有关.     

冠状病毒受体

冠状病毒科病毒与细胞种特异性氨肽酶-N的黏附受体、癌胚抗原相关细胞黏附分子、血管紧张素转换酶2、细胞膜上含9-0-乙酰-甘露糖胺丙酮酸的分子相互作用,导致脊椎动物呼吸道、消化道和神经系统疾病。     

Trps1参与上皮细胞间质转化的分子机制

上皮细胞间质转化(EMT)是上皮细胞在特定条件下向间充质细胞转分化的过程,该过程受到多种信号分子的调节和控制。最新研究表明,GATA样转录因子Trps1能靶向调节EMT相关基因,如FOXA1、ZEB2、Pax2、Wt1、Arkadia等的表达,在维持上皮细胞表型和抑制EMT中发挥关键作用。同时,Trps1的表达也受到mi RNA的调控。对Trps1调控EMT作用机制的深入研究,将为相关疾病治疗提供新的分子靶点和新的治疗策略。现就Trsp1与EMT相互关系的研究进展作一综述。     

赢家通吃:神经环路修剪的竞争机制

人类的大脑约由一千亿个神经元组成,它们通过位于树突棘结构上的突触相互连接,形成庞大的神经网络,主宰着人们的感觉、运动、记忆与情感。这个神经网络并不是一成不变的。发育早期,神经元之间的连接迅速建立;而在个体经由青少年期向成年期转变的过程中,多余的连接经由树突棘的修剪得到清除,神经环路得到优化,从而达到最佳的信息传递与储存效果。树突棘修剪对于大脑的正常功能至关重要,在多种发育性神经系统疾病中均发现了树突棘修剪的异常,但介导该过程的分子机制是基本未知的。中国科学院神经科学研究所于翔研究组的工作发现,发育过程中小鼠感觉皮层的树突棘修剪和被保留树突棘的成熟同时受到感觉经验的双向调控,并协同变化。通过在单个树突棘的水平精细操控细胞黏附水平和神经电活动水平,于翔实验室进一步发现这种协同的成熟/修剪变化是由相邻树突棘间对一类细胞黏附分子——cadherin/catenin复合物——的竞争所介导:竞争到更多此类复合物的树突棘变得稳定、成熟,而失败的一方则被修剪。这一"赢家通吃"的竞争模型为发育过程中神经网络的优化提供了分子机制的解释,拓展了人们对于大脑可塑性的理解,并可能代表了生物系统发育的普遍策略。鉴于树突棘修剪的异常与孤独症、精神分裂症等发育性神经系统疾病密切相关,阐明其分子机制对解析上述疾病的致病机理有重要的理论与临床意义。     

黄芪对急性白血病患者血清黏附分子水平影响的临床研究

目的:探讨黄芪对急性白血病病人可溶性细胞间黏附分子-1和可溶性血管细胞黏附分子-1水平的影响。方法:64例初治急性白血病患者随机分为化疗组32例和化疗加黄芪组32例,采用酶联免疫吸附测定方法(EuSA法),对治疗前后的血清可溶性细胞间黏附分子-1和可溶性血管细胞黏附分子-1水平进行检测。结果:①与正常组比较,急性白血病病人治疗前后可溶性细胞间黏附分子-1和可溶性血管细胞黏附分子-1水平升高(P<0 05)。②治疗后,化疗加黄芪组与化疗组血清可溶性细胞间黏附分子-1和可溶性血管细胞黏附分子-1水平均下降(P<0 05),化疗加黄芪组下降尤为明显(P<0 05)。结论黄芪可通过降低白血病血清sICAM-1和sVCAM-1水平的而发挥抗肿瘤作用。     

天然免疫分子在糖基化异常IgA致肾小球足细胞损伤中的免疫调节作用

IgA肾病(IgA nephropathy,IgAN)位居各类肾小球疾病之首,是一组以IgA为主的免疫球蛋白在肾小球系膜区沉积为特征的免疫介导性肾小球疾病,也是引起患者终末期肾衰竭最常见的病因之一。足细胞是继系膜细胞与IgA肾病关系的新近关注热点,其系一类位于基底膜最外层的上皮细胞,并是构成肾小球滤过屏障的核心成份。目前认为,足细胞损伤及其生物学行为在IgA肾病等疾病起始进展乃至终末期肾衰中起关键作用。近年伴随着对上皮细胞尤其细胞转分化(EMT)现象在足细胞损伤机制中重要意义的认识,人们注意到糖基化异常IgA在足细胞EMT发生中的诱发作用,以及足细胞EMT过程中的病生理调控机制与IgA肾病等肾小球疾病发生发展的关系。为此,该文进一步基于足细胞的生物学特性以及免疫调节新的视角,探讨天然免疫分子在糖基化异常IgA致足细胞损伤中的调控作用,拟为进一步阐释IgA肾病发病机制及其相关研究乃至临床治疗提供新的思路。