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胎盘发育中细胞滋养层(CTB)向侵袭性滋养外层细胞(EVT)的分化依赖上皮-间质转化(EMT),由ZEB2转录因子驱动,而第三 trimester EVT通过间质-上皮转化(MET)恢复为非侵袭性表型,伴随DNA甲基化的动态平衡。
Nicholas P. Illsley | Stacy Zamudio
Placental Research Group LLC, Maplewood, NJ
摘要
细胞滋养层(CTB)向绒毛外滋养层(EVT)的分化是人类胎盘发育的核心过程。本文综述了CTB向侵袭性EVT分化的机制。这一过程的核心是一种称为上皮-间质转化(EMT)的现象,即静止的上皮细胞转变为具有侵袭性的间质细胞。通过对妊娠早期CTB和EVT中与EMT相关基因的分析,发现了明显的EMT证据,这促进了CTB向EVT的转化。而对妊娠晚期细胞的研究则显示了相反的现象(MET):EVT从妊娠早期的侵袭性间质表型回归为非侵袭性的、不具运动能力和增殖能力的间质表型。在所有调控EMT的因子中,只有
ZEB2转录因子的表达在妊娠早期EVT中显著增加,而在妊娠晚期细胞中这种增加又发生了逆转。在滋养层细胞系中过表达
ZEB2会导致分子标志物的变化,表现为更强的间质特性和更高的侵袭性,从而证实了其在妊娠早期EMT中的关键作用。为了进一步确认并比较EVT中的EMT与其他已知类型的EMT,我们进行了更深入的基因表达分析,从而建立了特异于滋养层的EMT特征谱。DNA甲基化分析显示,妊娠晚期EVT的基因组整体上存在低甲基化现象,但也有一小部分基因出现了甲基化程度的增加。那些甲基化程度增加且表达发生变化的EMT相关基因包括促进EMT的基因和促进MET的基因,这表明存在一种调控机制,以维持妊娠晚期的细胞表型。EMT谱系中存在多种表型的事实支持了滋养层上皮-间质可塑性(EMP)的概念,即EMT介导了妊娠早期侵袭性细胞的生成,随后通过MET的作用使细胞重新回到妊娠晚期的表型。
章节摘录
引言
上皮-间质转化(EMT)或类似EMT的过程被认为是CTB向EVT转化的主要机制。这是一种保守的胚胎学现象,普遍存在于多种上皮细胞类型中:原本固定在基底膜上的极化细胞会转变为具有间质特性的移动细胞。迁移/侵袭后,这些细胞通常会通过相反的过程(间质-上皮转化,MET)重新恢复为上皮细胞。
结论
我们的研究及其他研究的数据明确表明,EMT/MET机制在滋养层分化过程中起着关键作用。滋养层的分化过程与发育、伤口愈合以及转移性癌症中的EMT过程之间存在明显的相似性。然而,滋养层的EMT与其他类型的EMT也存在显著差异:CTB虽然会转化为侵袭性的间质样EVT,但不会长期保持这种状态。
作者贡献声明
Stacy Zamudio:负责撰写、审稿和编辑工作,以及图表的可视化处理和概念框架的构建。
Nicholas P. Illsley:负责撰写初稿、图表的可视化处理和概念框架的构建。
资金支持
本研究未获得任何公共部门、商业机构或非营利组织的资助。
利益冲突声明
? 作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系或个人关系:由于Nicholas Illsley担任《PLACENTA》杂志的编辑,他未参与本文的同行评审过程,也无法获取相关评审信息。本文的编辑工作完全由另一位期刊编辑负责。另一位作者声明自己没有已知的财务利益冲突。
致谢
这项研究的成功离不开许多人的努力和支持,其中Sonia DaSilva Arnold和Bill Ackerman的杰出研究工作尤为值得特别提及。