发育和癌变的双刃剑，上皮间质转分化(EMT)是何方神圣？
细胞分化与去分化一直是发育生物学领域的重要问题，更有意思的是还有一类转分化现象，既是胚胎发育必经的过程，也是细胞癌变相关的途径，真是集天使与魔鬼集与一身啊。这就是我们下面要讲的——上皮间质转分化（Epithelial-Mesenchymal Transition， EMT)。
（摘自R&D Systems EMT产品手册，详见文末）
EMT是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程，除了形状发生改变，还有转移能力和侵入性的获得。EMT具有两种天使模式，和一种魔鬼模式,三种模式发生场景如下：
第一种，和着床、胚胎发育和器官发育等相关，不导致纤维化，产生的间充质细胞仍能经历逆向的 MET（Mesenchymal - Epithelial Transition） 转分化回上皮细胞。这是EMT轮回天使模式。
第二种，在炎症的情况下发生，通过产生纤维细胞以修复由创伤和炎症反应造成的组织损伤。当炎症反应缓解后该转化过程即自行停止。这是EMT守护天使模式。
第三种，EMT则走向反面，转分化后的细胞经历了遗传性和表观遗传学的变化，细胞生长失控，利用转分化获得的转移能力和侵入性，发展成肿瘤细胞。这是EMT的野蛮魔鬼模式。
EMT游走与天使和魔鬼之间，两种模式转变的原因成为研究癌症机理的重要突破口。对于它的相关信号通路的研究已经取得很多成果。了解这些内容有助于对EMT和癌症机理有一个全面的认识，也有助于进一步推进EMT和相关的癌症研究。
哪些关键信号通路参与EMT的调控？
EMT涉及上皮细胞重大的变化主要表现在获得了侵入性表型并具有转移能力，这正是间充质细胞的标志性特点。
在结构层面，变化包括丢失了胞间连接和极性，细胞骨架的重构和定义细胞形态的关键蛋白的表达水平改变。在分子层面，EMT的进展受到多个信号通路控制，它们间的协同作用对于诱导EMT也非常重要。
诱导EMT的最重要蛋白因子之一是TGFβ，它在多种调节层面都有作用，包括通过SMAD和非SMAD通路的信号应答。
TGFβ和TGFβ一型或二型受体相互作用，激活SMAD2或SMAD3，导致SMAD2/3/4复合体形成。后者转移到核内同转录因子互作，控制EMT表型相关基因的表达。此外，TGFβ影响了一些miRNAs的转录，这些miRNAs能下调上皮标志物的表达。
除了SMAD和miRNAs，TGFβ还通过诱导PI3K-AKT, ERK-MAPK, p38-MAPK 以及 JNK通路，它们也参与控制EMT进程。TGFβ一型受体介导SHCA的磷酸化，为GRB2及SOS提供一个结合位，结合后可以激活RAS-RAF-MEK-ERK MAPK通路。TGFβ及其受体的复合物和TRAF6的互作激活TAK1,进一步诱导p38,MAPK和JNK,从而激活EMT进程。
通过生长因子（EGF,FGF,HGF和VEGF）刺激，RTKs激活RAS-RAF-MEK-ERK-MAPK级联通路。激活后的ERK1/2-MAPK将诱导关键的转录因子和EMT推动的细胞侵入性和移动能力调节因子（RHO GTP-ases 和 S6K）。
Wnt通路通过抑制GSK-3β和稳定β-catenin来驱动EMT。依靠核定位，β-catenin和TCF-LEF互作并激活EMT程序。RTKs或整合素诱导AKT激活，通过抑制GSK-3β导致SNAI1/Snail表达的增加。
GLI1诱导刺猬信号通路中的SNAI1/Snail表达，而Notch的胞内结构域调控SNAI2的上调并导致钙粘蛋白表达下调（EMT的一个标志性特点）。癌症细胞分泌的IL-6和其他炎症因子通过STAT3介导的SNAI1/Snail表达而促进EMT。在肿瘤微环境中，缺氧可以诱导HIF-1α的积累并激活TWIST，最终诱导EMT进程。
Bio-Techne旗下的R&D Systems、Novus和Tocris可以为您提供EMT相关信号通路研究所需产品，下表显示的是其中的一部分：
培养基及试剂盒 |
StemXVivo EMT Inducing Media Supplement (100X) Human EMT 3-Color Immunocytochemistry Kit Cultrex®96 Well Cell Migration Assay Cultrex®Cell Invasion Assays CultreCoat®BME Cell Invasion Assays |
上皮标志物抗体 |
E-Cadherin, TJP1/ZO-1, Occludin |
间充质表型标志物抗体 |
Vimentin, N-Cadherin, Fibronectin |
信号通路研究抗体及磷酸化抗体 |
TGFβ, TGFβ受体, SMAD, HIF1α, GRB2, TRAF6, TAK1, Wnt, GLI1, SNAI1/Snail, SNAI2/Slug, STAT3, IL6, |
小分子化合物（ Tocris ） |
AICAR, DAPT, Dorsomorphin, ISX 9, Purmorphamine, Wnt-C59 |
生长因子( R&D Systems ) |
EGF, FGF, HGF, VEGF |
【资源附送】
为方便您了解相关背景和选择相关产品，我们为您精心准备了产品手册和海报， 从R&D Systems的官网-技术资源界面很容易就可以找到：
R&D Systems EMT产品手册
R&D Systems EMT原理海报