$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Przejście śródbłonkowo-mezenchymalne (EndMT) to proces, w którym zróżnicowana komórka śródbłonka ulega różnorodnym zmianom molekularnym, w wyniku czego powstaje komórka mezenchymalna podobna do fibroblastu1. EndMT został początkowo opisany jako transformacja komórek śródbłonka podczas rozwoju serca2,3. We wczesnym rozwoju serca rurka serca składa się z wewnętrznego wsierdzia i zewnętrznego mięśnia sercowego. Te dwie warstwy są oddzielone warstwą macierzy zewnątrzkomórkowej zwaną galaretką serca. Embrionalne komórki wsierdzia, które nabywają markery komórek śródbłonka, przechodzą do komórek mezenchymalnych, atakują leżącą pod spodem galaretkę serca i sprzyjają tworzeniu się poduszek sercowych, stanowiąc podstawę dla zastawek przedsionkowo-komorowych i przegrody oraz zastawek półksiężycowatych. Ponadto zasugerowano, że EndMT jest źródłem perycytów i komórek mięśni gładkich naczyń krwionośnych w innych embrionalnych układach naczyniowych, w tym naczyniach wieńcowych, aorcie brzusznej i tętnicy płucnej4,5,6. Ponadto EndMT jest zaangażowany w fizjologiczne kiełkowanie angiogenne7.
Coraz więcej dowodów sugeruje, że EndMT jest również zaangażowany w wiele chorób sercowo-naczyniowych i innych chorób1,8. Stany związane z EndMT obejmują zwapnienie naczyń krwionośnych, miażdżycę, tętnicze nadciśnienie płucne, malformacje jamiste, zwłóknienie narządów, przebudowę przeszczepu żyły, dysfunkcję przeszczepu allogenicznego po przeszczepieniu nerki i raka8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18. W niedawnym raporcie opisano, że kilka molekularnych markerów EndMT może być narzędziem do diagnozowania i przewidywania prognoz dysfunkcji przeszczepu nerki po przeszczepieniu nerki17. Wykazano, że modulacja komórkowych szlaków sygnałowych związanych z EndMT łagodzi kilka stanów chorobowych, w tym zwłóknienie serca i przebudowę przeszczepu żyły w modelach zwierzęcych8,15. Dlatego zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw EndMT jest ważne dla opracowania strategii diagnostycznych i terapeutycznych ukierunkowanych na EndMT.
EndMT charakteryzuje się utratą połączeń komórka-komórka, wzrostem potencjału migracyjnego, regulacją w dół genów specyficznych dla śródbłonka, takich jak VE-kadheryna, oraz regulacją w górę genów mezenchymalnych, w tym aktyny α-mięśni gładkich (α-SMA). Ponadto EndMT i przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT), podobny proces, który przekształca komórki nabłonkowe w komórki mezenchymalne, są związane ze zmienioną produkcją różnych składników macierzy zewnątrzkomórkowej, co może przyczyniać się do rozwoju zwłóknienia tkanek8,19.
Ostatnio, kilka badań in vitro EndMT wyjaśniło szczegóły mechanizmów molekularnych EndMT15,20. EndMT jest indukowany przez różne szlaki sygnałowe, w tym transformujący czynnik wzrostu (TGF)-β, Wnt i Notch1. Wśród nich TGF-β odgrywa kluczową rolę we wprowadzaniu zarówno EMT, jak i EndMT. W EndMT długotrwała ekspozycja na TGF-β powoduje EndMT w różnych komórkach śródbłonka, podczas gdy krótka ekspozycja wydaje się niewystarczająca21. Opisaliśmy tutaj prosty protokół indukcji EndMT, w którym mysie komórki śródbłonka trzustki MILE SVEN 1 (MS-1) są poddawane EndMT in vitro po długotrwałej ekspozycji na TGF-β20. W tym modelu można przeprowadzić wiele dalszych analiz w celu zbadania charakterystycznych cech EndMT, w tym zmian morfologicznych, regulacji w dół markerów śródbłonka, regulacji w górę markerów mezenchymalnych i genów zapalnych, rearanżacji cytoszkieletu i skurczu żelu kolagenowego.
MicroRNA (miRNAs) to ~22 nt małe regulatorowe RNA, które kierują potranskrypcyjną represją różnych celów mRNA22,23. Poprzez rozpoznawanie celu za pośrednictwem sekwencji nasion, miRNA tłumią setki genów docelowych i modulują różne funkcje komórkowe, takie jak różnicowanie komórek, proliferacja i ruchliwość. Dotyczy to również regulacji EMT i EndMT, a kilka miRNA zostało zgłoszonych jako regulatory EMT i EndMT24,25. Model EndMT przedstawiony w niniejszym przeglądzie można łatwo połączyć z procedurami modulacji miRNA w celu zbadania roli miRNA w EndMT. Niniejszy przegląd podsumowuje nasze procedury eksperymentalne mające na celu zbadanie EndMT indukowanego przez TGF-β w komórkach MS-1, a także zawiera porównanie warunków indukcji EndMT przez TGF-β w innych komórkach śródbłonka.