溫思茜，宋亞麗，劉婧，全松

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）既參與多種組織器官發(fā)生、發(fā)育等生理過程，也與多種慢性疾病的發(fā)病及腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為上皮細胞經(jīng)歷了向間質(zhì)細胞結(jié)構(gòu)和表型轉(zhuǎn)化，導致細胞極性喪失、黏附能力下降、細胞骨架變化，從而使細胞變形、遷移和運動能力增加。許多證據(jù)表明EMT在女性生殖系統(tǒng)的形成、維持生理特征和功能中扮演關(guān)鍵角色，而近年大量關(guān)于EMT在生殖系統(tǒng)疾病調(diào)控機制的研究，促進了對如子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）、宮腔粘連（intrauterine adhesions，IUA）及女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤等疾病發(fā)生機制的認識，提示EMT可能是女性生殖系統(tǒng)疾病防治的重要靶點?，F(xiàn)對EMT的特點以及在女性生殖系統(tǒng)中的作用和調(diào)控機制進行綜述，為女性生殖系統(tǒng)疾病提供新的防治靶點和理論依據(jù)。

1 EMT的概述

EMT是指上皮細胞經(jīng)歷細胞骨架重構(gòu)后失去細胞極性、黏合連接、細胞橋接，由此獲得遷移和侵襲能力等間質(zhì)細胞特征的生物學過程，其在多種生理病理過程中的重要性被不斷發(fā)現(xiàn)和探討，包括胚胎發(fā)育、胚胎干細胞分化、創(chuàng)傷修復、組織再生、器官纖維化以及腫瘤發(fā)生與進展[1]。根據(jù)EMT發(fā)生的生物學環(huán)境，可將其分為3種類型。Ⅰ型EMT與胚胎著床、胚胎發(fā)育和器官形成有關(guān)，細胞的間質(zhì)表型在組織發(fā)生中適應不同功能需求。Ⅱ型EMT與創(chuàng)傷修復、組織再生和器官纖維化有關(guān)。在創(chuàng)傷或炎癥刺激下，細胞發(fā)生EMT以進行創(chuàng)傷修復，但若存在持續(xù)的炎癥刺激，EMT將最終導致器官的纖維化。Ⅲ型EMT發(fā)生在上皮細胞來源的惡性腫瘤細胞，細胞由此獲得侵襲遷移能力，從而促進細胞浸潤和癌癥全身播散[2]。EMT受到多種細胞信號轉(zhuǎn)導通路和轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，它們之間形成了一個復雜的調(diào)控網(wǎng)絡。轉(zhuǎn)錄因子SNAIL、TWIST、ZEB在EMT調(diào)控中發(fā)揮了重要作用[3-5]，并且參與多種信號傳導通路，如轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor beta，TGF-β）信號通路、Wnt/β-連鎖蛋白（Wnt/β-catenin）信號通路、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）通路、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activate protein kinase，MAPK）通路等針對于轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控來調(diào)節(jié)EMT相關(guān)蛋白的表達[6-9]。另外，非編碼的微小RNA（miRNAs）選擇性地結(jié)合mRNAs，從而抑制其翻譯或促進其降解來參與EMT[10]。

2 EMT在女性生殖系統(tǒng)發(fā)育與功能中的調(diào)控作用

2.1 EMT與女性生殖系統(tǒng)發(fā)育 女性生殖道大多來源于中胚層，生殖細胞為內(nèi)胚層來源。卵巢由卵巢表面上皮細胞（ovarian surface epithelial cell，OSEC）、基質(zhì)細胞、生殖細胞和性索細胞組成。OSEC是體腔上皮來源的，體腔上皮向卵巢皮質(zhì)表面內(nèi)陷形成了性索，后進一步形成苗勒管。有研究證實EMT參與了苗勒管演變成輸卵管、子宮和陰道的過程[11-13]。在女性生殖系統(tǒng)發(fā)育過程中，EMT被認為是各種組織重塑事件的基礎(chǔ)，中胚層形成是早期胚胎發(fā)育過程中EMT的代表。從原始外胚層形成中胚層的第一步是上皮細胞的內(nèi)陷，其特征為上皮細胞發(fā)生劇烈形態(tài)變化，包括其頂端變窄、細胞器向頂端重新分布以及基底凸出。當上皮細胞內(nèi)陷時，基底膜局部破裂。此時，上皮細胞間失去其緊密的細胞聯(lián)系，并且僅通過稀疏分布的連接點附著于相鄰細胞。隨后，這些細胞經(jīng)歷間充質(zhì)分化并沿著外胚層下的細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）遷移。這種外胚層來源的上皮細胞獲得在ECM中遷移能力的過程標志著中胚層形成期間EMT的完成[14]。

2.2 EMT與卵泡發(fā)生與排卵 動物實驗證實了EMT參與了初級卵泡形成的多個階段，OSEC通過EMT內(nèi)陷進入卵巢間質(zhì)中，后形成兩種不同的原始卵泡池：髓質(zhì)卵泡池和皮質(zhì)卵泡池[15-17]。在卵泡發(fā)生過程中，顆粒細胞經(jīng)歷EMT后才有基膜的破裂和黃體最終形成[18]。在排卵后，破出的卵泡周圍的OSEC發(fā)生EMT。這個EMT事件使細胞表現(xiàn)出一種類似成纖維細胞的表型，其可以促進運動、遷移、增殖以及重組細胞外基質(zhì)以修復排卵后的傷口，并起到平衡作用，使在排卵時被捕獲在卵巢內(nèi)的OSEC轉(zhuǎn)化為成纖維細胞并進入到卵巢基質(zhì)中去[19]。

2.3 EMT與子宮內(nèi)膜的周期性變化 子宮內(nèi)膜是一種高度動態(tài)的組織，其隨著性激素水平呈周期性變化，經(jīng)歷包括增殖、分化和經(jīng)期的脫落的過程[20-21]。在月經(jīng)期，2/3的子宮內(nèi)膜被損失，子宮內(nèi)膜上皮細胞如何在月經(jīng)周期中進行自我修復，推測EMT和間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（mesenchymal-epithelialtransition，MET）在其中發(fā)揮重要作用。Cousins等[22]在小鼠月經(jīng)模型中發(fā)現(xiàn)，人工蛻膜化和孕激素撤退后，間質(zhì)細胞中檢測到了同時表達上皮細胞和間質(zhì)細胞標記物的細胞，且隨著時間的推移，其定位更接近腺上皮的恢復區(qū)域。孕激素撤退和子宮內(nèi)膜蛻膜化的24 h內(nèi)，間質(zhì)細胞標記物[如波形蛋白（Vimentin）、神經(jīng)型鈣黏蛋白（N-Cadherin）]mRNA表達顯著降低，而上皮細胞標記物[如上皮型鈣黏蛋白（E-Cadherin）、細胞角蛋白18（Keratin 18）]mRNA表達顯著升高，提示MET在子宮內(nèi)膜損傷修復機制中的作用。

2.4 EMT與胚胎著床 當胚胎發(fā)育到胚泡期并脫去透明膜后，在同步發(fā)育的、對胚胎具備容受性的子宮內(nèi)膜上開始著床稱為胚胎著床，這個過程分為定位、黏附、植入3個順序發(fā)展的過程[23]。胚泡在植入前細胞分離成內(nèi)細胞團（inner cell mass，ICM）和滋養(yǎng)外胚層，后者將在植入過程中與子宮內(nèi)膜上皮相互作用。滋養(yǎng)外胚層表達與非胚胎上皮細胞相同的特征，例如頂端-基底極性，E-Cadherin、Ⅳ型膠原蛋白（CollagenⅣ）的表達，與基底膜基于纖連蛋白的黏附以及與相鄰細胞相對穩(wěn)定的側(cè)向連接。在黏附和植入的過程中，滋養(yǎng)外胚層細胞與內(nèi)膜腺上皮中的整合素（如α5β1）通過信號因子 [如骨橋蛋白（osteopontin，OPN）、纖維連接蛋白（fibronectin，F(xiàn)N）]的相互作用介導滋養(yǎng)外胚層細胞表型和功能的變化，包括伸展能力和運動能力的增加、細胞間連接的減少以及E-Cadherin表達的下調(diào)，與EMT一致，而后滋養(yǎng)外胚層細胞侵入母體蛻膜并最終建立功能性胎盤。因此，滋養(yǎng)外胚層通過EMT獲得間質(zhì)特性的能力是胚胎著床的必要條件[24-26]。另一方面，正如滋養(yǎng)外胚層必須調(diào)整其上皮特征以黏附和植入母體子宮內(nèi)膜，母體子宮內(nèi)膜上皮在胚胎著床期間也經(jīng)歷EMT。其中，miRNA作為關(guān)鍵的信號分子介導EMT，從而影響子宮內(nèi)膜容受性[27]。Li等[28]發(fā)現(xiàn)著床期小鼠腺上皮中miR-429的下調(diào)，該miRNA靶基因原鈣黏蛋白（Protocadherin 8，Pcdh8）是參與細胞間黏附和細胞結(jié)構(gòu)的鈣黏蛋白家族的成員，miR-429的下調(diào)介導EMT，間質(zhì)細胞標志物增加，使子宮內(nèi)膜表現(xiàn)出足夠的運動性和遷移能力以適應滋養(yǎng)層侵入。

3 EMT與女性生殖系統(tǒng)相關(guān)疾病的發(fā)生

3.1 EMT與EMsEMs是一種良性病變，但具有惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移潛質(zhì)。近年研究表明，EMT在EMs形成的侵襲轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。Chen等[29]發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位種植過程中，雌激素能介導子宮內(nèi)膜上皮細胞發(fā)生EMT，促進子宮內(nèi)膜上皮細胞侵襲、轉(zhuǎn)移及重新定位。該研究發(fā)現(xiàn)，子宮正常子宮內(nèi)膜及子宮腺肌病病變組織中雌二醇與E-cadherin的表達水平呈負相關(guān)。而在體外實驗中，雌激素可促進雌激素受體陽性的子宮內(nèi)膜上皮細胞形態(tài)呈成纖維細胞樣改變；分子水平上，上皮細胞標志物E-cadherin表達下調(diào)，間質(zhì)細胞標記物及調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子Slug表達上調(diào)，提示雌激素可介導子宮內(nèi)膜細胞發(fā)生EMT，為EMs的發(fā)病機制提供了新的思路，也為抗雌激素治療EMs提供了理論基礎(chǔ)。

3.2 EMT與IUA 除EMs外，IUA也是導致不孕癥的常見病因，據(jù)Evans-Hoeker等[30]報道，IUA占不孕癥發(fā)病原因的8%。子宮內(nèi)膜纖維化是IUA的主要病理表現(xiàn)，其特征是ECM的過度沉積和重組取代了正常的子宮內(nèi)膜。病例活檢顯示IUA患者子宮肌壁的50%～80%為纖維組織，顯著高于正常組織（13%～20%）[31]。而EMT被證實參與到子宮內(nèi)膜纖維化的過程中，Li等[32]運用機械和感染雙重法構(gòu)建的大鼠IUA模型中發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜纖維化，表現(xiàn)為Ⅰ型膠原蛋白、α-平滑肌肌動蛋白的表達增加，并伴有E-cadherin表達下降，而在子宮內(nèi)膜損傷前過表達miR-29b可防止子宮內(nèi)膜纖維化的發(fā)生和EMT相關(guān)蛋白的差異表達，延遲過表達miR-29b治療直到子宮內(nèi)膜纖維化在第4天也可阻止纖維化進展和EMT的發(fā)生，提示EMT過程與IUA的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。

3.3 EMT與女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤 女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤組織中發(fā)生EMT的分子學機制與其他惡性腫瘤相同，癌變的上皮細胞在特定環(huán)境下發(fā)生EMT，從而喪失細胞極性，使細胞間黏附力下降，并獲得向遠端侵襲轉(zhuǎn)移的能力。研究表明子宮內(nèi)膜癌細胞標記物表達量的改變與腫瘤的分期、肌層浸潤深度、預后等因素有關(guān)[33-35]。Sakuragi等[36]對E-cadherin的表達水平與子宮內(nèi)膜癌的組織病理學特征關(guān)系進行研究發(fā)現(xiàn)，E-cadherin表達水平隨著分化程度的減少而顯著下降，且其表達量與肌層浸潤深度以及主動脈旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負相關(guān)。此外，E-cadherin表達降低導致的癌細胞解離促進了子宮內(nèi)膜腫瘤細胞的侵襲。2018年Amǎlinei等[37]的研究發(fā)現(xiàn)，E-cadherin表達降低與侵襲性表型增加有關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)上皮及間質(zhì)細胞標志物在子宮內(nèi)膜癌組織中的異常表達程度是決定子宮內(nèi)膜癌預后的重要因素之一[38]。

在卵巢癌方面，有研究表明EMT相關(guān)分子不僅在卵巢癌中能促進并維持著腫瘤微環(huán)境，為腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移提供更有利的條件，還參與了卵巢癌化療藥物耐藥性的發(fā)生[39]。Haslehurst等[40]在關(guān)于卵巢癌順鉑耐藥性的研究顯示，耐藥細胞株中EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子包括Snail、Slug、Twist2和ZEB2表達上調(diào)，上皮細胞標志物E-cadherin表達下調(diào)；而減少Snail和Slug的表達能直接恢復耐藥性，表明基因與EMT共同參與了卵巢癌順鉑耐藥性的過程，并且發(fā)揮重要的調(diào)控作用。

4 結(jié)語

綜上，EMT不僅參與了女性生殖系統(tǒng)的形成、發(fā)育與正常生理功能，還與多種生殖系統(tǒng)疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。在生殖系統(tǒng)的形成、發(fā)育與正常生理功能的過程中EMT受到高度調(diào)控，相反病理狀態(tài)下細胞缺乏對抗EMT的調(diào)控機制，使細胞獲得遷移和侵襲能力，增加了癌細胞的化療藥物耐藥性，進而成為疾病進展的驅(qū)動因素。目前的研究對其調(diào)控的機制進行了探討，但仍未闡明，因此深入研究EMT在女性生殖系統(tǒng)病理生理中的作用機制，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)EMT進程的關(guān)鍵靶點，可為一些還未解決的不孕癥及惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的難題提供潛在的診療思路、實驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)。