上皮間葉転換:機能、役割および疾患

上皮間葉転換、またはEMTは、上皮細胞から間葉細胞への形質転換を指します。 この変換は、胚発生において非常に重要です。 ただし、このプロセスは、 転移 癌腫で。

上皮間葉転換とは何ですか?

上皮間葉転換は、すでに分化した上皮細胞を未分化の間葉系幹細胞に変換することです。 このプロセスは、胚発生時に特に重要です。 この形質転換の過程で、上皮細胞はそれらの付着から解放され、体内で移動することができます。 その過程で、それらは基底膜を通過します。 基底膜は、上皮、グリア細胞、および 内皮 結合組織-細胞間空間のように。 したがって、未分化の多能性幹細胞として、遊走した細胞は発生中の生物のすべての領域に到達し、任意の細胞型に再び分化することができます。 上皮細胞はいわゆる 上皮、これは腺組織と被覆組織の総称です。 間葉には、ゼラチン状および胚性の結合組織が含まれ、そこから 骨格, 軟骨、平滑筋、心筋、腎臓、副腎皮質、造血系 とリンパ 、細網結合組織、タイト結合組織、疎性結合組織が発達します。

機能とタスク

上皮間葉転換は、胚発生中の重要なプロセスです。 この期間中、体のすべての細胞が関与する成長の増加が起こります。 すでに分化した上皮細胞もこれらの成長過程に関与しています。 ただし、このためには、それらを多能性幹細胞に戻す必要があります。 最も集中的な成長は、の最初のXNUMX週間で発生します 妊娠。 胚発生の実際のプロセスは、およそXNUMX日目に始まります。 妊娠 いわゆる生殖段階(細胞の発達)の後、妊娠XNUMX週目の終わりまで続きます。 この段階では、すべての臓器が作成されるため、上皮間葉転換が非常に重要になります。 多くの上皮細胞は、ここで再び分化と付着を失います。 それらは基底膜を通って移動し、体全体に分布します。 そこで、それらは再び通常の多能性幹細胞のように振る舞い、異なる細胞型への新たな分化を受けます。 もちろん、それらは上皮細胞に分化して戻ることもできます。 これを行うには、最初に細胞の接触を減らし、上皮細胞の極性を逆にする必要があります。 細胞接触は、いわゆる接着による細胞の凝集として理解されています 。 重要な接着分子のXNUMXつはE-カドヘリンです。 E-カドヘリンは膜貫通型糖タンパク質であり、 カルシウム イオン。 上皮細胞をつなぎ合わせ、細胞極性とシグナル伝達を提供します。 胚発生の間、E-カドヘリンの活性は低下します。 これは、細胞の結合を緩めることにつながります。 同時に、細胞の極性も消えます。 上皮細胞は、いわゆる頂端(外側)側と基底側の両方が下にある組織に面しています。 外側はの表面にあります 皮膚 と粘膜、基底側はに関連付けられています 結合組織 基底膜の下にあります。 両側には異なる機能的および構造的な違いがあり、臓器の形態を提供します。 ただし、胚発生には、成長プロセスに迅速に適応するために、細胞の迅速な変化と柔軟性が必要です。 胚発生の終了後、上皮間葉転換は生物にとってその重要性を失います。

疾患および障害

上皮間葉転換(EMT)は、胚発生の非常に短い期間にのみ生物に利益をもたらします。 激動の成長期の後、細胞は分化します。 その場合、多数の多能性幹細胞の必要性はもはや存在しません。 したがって、このプロセスは非アクティブ化されます。 それにもかかわらず、胚発生の終了後に上皮間葉転換の活性化がある場合、これは通常、悪性に関連して発生します 腫瘍性疾患。 したがって、EMTはの開発に責任があります 転移 の文脈で 。 このプロセスは胚発生に似ています。全体として、これはまだ完全には理解されていない遺伝的調節メカニズムに基づく多層プロセスです。 たとえば、多くの責任ある遺伝子は、胚発生中にのみ活性化されます。 その後、彼らは沈黙します。 これらの遺伝子の新たな活性化の考えられる原因の4つは、転写因子Sox4のアップレギュレーションである可能性があります。 対応する研究結果がバーゼル大学で発表されました。 次に、SoxXNUMXは、上皮間葉転換に関与する他の多くの遺伝子を活性化します。 対応する遺伝子の不活性は、特定のものに包まれているためにそれらが読めないためであると考えられています タンパク質 (ヒストン)。 ただし、Sox4 遺伝子 Ezh2と呼ばれる酵素の形成を保証します。 これは、対応するヒストンのメチル化を誘導するメチルトランスフェラーゼです。 この過程で、関与する他の遺伝子が再び読み取り可能になり、上皮間葉転換を活性化します。 遺伝物質の変化は癌性腫瘍内で起こり、したがって、 細胞。 上皮間葉転換がなければ、 だけだろう 成長する その起源の場所で、広がっていない。 しかし、転移は腫瘍を特に悪性で攻撃的にします。 したがって、開発作業が進行中です 薬物 メチルトランスフェラーゼEzh2の形成を阻害します。 適切な 薬物 それらはまだテスト中ですが、すでに開発されています。 一方で、転移形成の阻害は、癌増殖の攻撃性を軽減し、他方では、以前は絶望的だった症例を治癒的に治療する可能性を開くでしょう。