التحول من النسيج المتوسطي إلى النسيج الطلائي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

التحول الميزانشيمي -الظهاري ( MET ) هو عملية بيولوجية قابلة للانعكاس، تتضمن انتقال الخلايا الميزانشيمية المتحركة، متعددة الأقطاب أو المغزلية الشكل، إلى صفوف مستوية من الخلايا المستقطبة تُسمى الظهارة . يُعدّ التحول الميزانشيمي-الظهاري العملية العكسية للتحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT)، وقد ثبت حدوثه في النمو الطبيعي، وإعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات ، [ 1 ] وانتشار السرطان، [ 2 ] والتئام الجروح. [ 3 ]

مقدمة

على عكس الخلايا الظهارية - التي تتميز بثباتها واستقطابها القمي القاعدي وارتباطها بالغشاء القاعدي ، بالإضافة إلى الوصلات المحكمة والوصلات الفجوية والوصلات اللاصقة ، وتعبيرها عن علامات الالتصاق بين الخلايا مثل الإي-كاديرين [ 4 ] ، فإن الخلايا اللحمية المتوسطة لا تُكوّن اتصالات خلوية ناضجة، ويمكنها غزو النسيج خارج الخلوي ، وتُعبّر عن علامات مثل الفيمينتين ، والفيبرونيكتين ، والإن-كاديرين ، والتويست ، والسنيل [ 4 ] . كما يلعب التحول الظهاري اللحمي (MET) دورًا حاسمًا في التحول الأيضي والتعديلات فوق الجينية . وبشكل عام، تزداد مستويات التعبير عن الجينات المرتبطة بالظهارة، بينما تنخفض مستويات التعبير عن الجينات المرتبطة باللحمة المتوسطة خلال عملية التحول الظهاري اللحمي [ 5 ] .

قيد التطوير

EMT: التحول الظهاري-اللحمي؛ MET: التحول اللحمي-الظهاري

خلال التكوين الجنيني والتطور المبكر، تتبادل الخلايا أنماطًا ظاهرية خلوية مختلفة عبر عملية التحول الظهاري-الميزانشيمي (MET) وعمليتها العكسية، وهي التحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT). دُرست عمليات التحول الظهاري-الميزانشيمي التطورية على نطاق واسع في التكوين الجنيني أثناء تكوين القطع الجسدية [ 6 ] وتكوين الكلى [ 7 ] ، وفي التسرطن أثناء النقائل السرطانية [ 8 ] ، ولكنها تحدث أيضًا في تكوين القلب [ 9 ] أو تطور المعي الأمامي [ 10 ] . يُعد التحول الظهاري-الميزانشيمي عملية أساسية في التكوين الجنيني لتجميع الخلايا الشبيهة بالخلايا الميزانشيمية في تراكيب متماسكة [ 1 ] . على الرغم من أن آلية التحول الظهاري-الميزانشيمي أثناء تشكل الأعضاء المختلفة متشابهة إلى حد كبير، إلا أن لكل عملية مسار إشارات فريد لتحفيز تغييرات في أنماط التعبير الجيني.

تكوين الكلى

أحد الأمثلة على ذلك، وهو الأكثر وصفًا بين عمليات التحول الظهاري المتوسطي التطوري، هو تكوين الكلية . تتكون كلية الثدييات بشكل أساسي من بنيتين مبكرتين: برعم الحالب والنسيج المتوسطي الكلوي، اللذان يشكلان القناة الجامعة والنفرونات على التوالي (انظر تطور الكلية لمزيد من التفاصيل). خلال تكوين الكلية، يحدث تحفيز متبادل لظهارة برعم الحالب والنسيج المتوسطي الكلوي. عندما ينمو برعم الحالب من قناة وولف، يحفز النسيج المتوسطي الكلوي برعم الحالب على التفرع. في الوقت نفسه، يحفز برعم الحالب النسيج المتوسطي الكلوي على التكثف حوله والخضوع لعملية التحول الظهاري المتوسطي لتكوين ظهارة الكلية، التي تشكل في النهاية النفرون . [ 7 ] عوامل النمو ، والبروتينات التكاملية ، وجزيئات التصاق الخلايا، والجينات الأولية المسرطنة ، مثل c-ret و c-ros و c-met ، تتوسط في الحث المتبادل في الخلايا الكلوية المتوسطة وما يترتب على ذلك من تحول الخلايا الكلوية المتوسطة إلى خلايا كلوية. [ 11 ]

تكوين القطع الجسدية

يحدث مثال آخر على التحول الظهاري-الميزانشيمي أثناء تكوين القطع الجسدية . تتشكل القطع الجسدية في الفقاريات، وهي طلائع العظام المحورية وعضلات الهيكل العظمي للجذع، من خلال نضوج الأديم المتوسط ​​قبل القطع الجسدية. يخضع الأديم المتوسط ​​قبل القطع الجسدية، المكون من خلايا ميزانشيمية، لعملية تقسيم بتحديد حدود القطع الجسدية (انظر تكوين القطع الجسدية لمزيد من التفاصيل). تُحاط كل قطعة جسدية بظهارة، كانت في السابق خلايا ميزانشيمية خضعت للتحول الظهاري-الميزانشيمي. يتطلب التحول الظهاري-الميزانشيمي في قطع الدجاج وجود اثنين من بروتينات GTPases من عائلة Rho - وهما Cdc42 و Rac1 - بالإضافة إلى عامل النسخ Paraxis . [ 12 ]

تكوين القلب

تتضمن عملية نمو القلب عدة مراحل من التحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT) والتحول الميزانشيمي-الظهاري (MET). أثناء نمو القلب، تخضع الخلايا الحشوية لعملية EMT وتنتج خلايا طلائية سلفية ، والتي بدورها تُشكل الشغاف من خلال عملية MET. يتكون التامور من خلايا ميزانشيمية من الجيب الوريدي تخضع لعملية MET. [ 1 ] تحدث عمليات مشابهة أثناء تجدد القلب المصاب. يخضع التامور المصاب لعملية EMT ويتحول إلى خلايا دهنية أو خلايا ليفية عضلية، مما يؤدي إلى اضطراب النظم القلبي وتكوّن الندبات. ثم تؤدي عملية MET إلى تكوين خلايا طلائية سلفية وعائية وظهارية، والتي يمكن أن تتمايز إلى خلايا مولدة للأوعية الدموية، مما يؤدي إلى تجدد إصابة القلب. [ 9 ]

تكوين الكبد

[ 13 ]

في السرطان

عملية EMT/MET أثناء انتشار السرطان

على الرغم من أن المعلومات المتوفرة حول دور التحول الظهاري-الميزانشيمي (MET) في السرطان قليلة نسبيًا مقارنةً بالدراسات الواسعة النطاق حول التحول الظهاري-الميزانشيمي (EMT) في انتشار الأورام ، يُعتقد أن MET يساهم في تكوين واستقرار النقائل البعيدة من خلال تمكين الخلايا السرطانية من استعادة خصائصها الظهارية والاندماج في الأعضاء البعيدة. وبين هاتين الحالتين، توجد الخلايا في "حالة وسيطة"، أو ما يُسمى بالتحول الظهاري-الميزانشيمي الجزئي. [ 8 ]

في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون بدراسة MET كأحد الأهداف العلاجية المحتملة للوقاية من النقائل السرطانية. [ 14 ] يُعرف هذا النهج للوقاية من النقائل السرطانية بالعلاج القائم على التمايز أو العلاج التمايزي، ويمكن استخدامه لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة مضادة للسرطان. [ 1 ]

في إعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة

يتطلب تحويل الخلايا الجسدية إلى خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات (خلايا iPS) حدوث عدد من العمليات الخلوية المختلفة. ويمكن تحقيق إعادة برمجة خلايا iPS، والمعروفة أيضًا بإعادة برمجة الخلايا الجسدية، عن طريق التعبير غير الطبيعي عن جينات Oct4 و Klf4 و Sox2 و c-Myc (OKSM). [ 15 ] عند التحفيز، يجب أن تخضع خلايا الأرومة الليفية للفأر لعملية التحول الظهاري-الميزانشيمي (MET) لبدء مرحلة بدء إعادة البرمجة بنجاح. وقد تم تنظيم الجينات المرتبطة بالظهارة، مثل E-cadherin/ Cdh1 و Cldns -3 و Cldns -4 وCldns-7 وCldns-11 و Occludin (Ocln) وجزيء التصاق الخلايا الظهارية (Epcam) و Crb3، بشكل تصاعدي قبل تنشيط Nanog ، وهو عامل نسخ رئيسي في الحفاظ على تعدد القدرات . بالإضافة إلى ذلك، انخفضت مستويات التعبير عن الجينات المرتبطة بالخلايا اللحمية المتوسطة، مثل Snail وSlug وZeb-1 وZeb-2 و N-cadherin، خلال الأيام الخمسة الأولى بعد تحفيز OKSM. [ 16 ] كما أدى إضافة TGF-β1 خارجي المنشأ ، الذي يمنع التحول الظهاري اللحمي، إلى انخفاض ملحوظ في كفاءة إعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات. [ 17 ] وتتفق هذه النتائج مع الملاحظات السابقة التي تشير إلى أن الخلايا الجذعية الجنينية تشبه الخلايا الظهارية وتُعبر عن E-cadherin. [ 18 ]

أشارت دراسات حديثة إلى أن التعبير غير الطبيعي لجين Klf4 في إعادة برمجة الخلايا الجذعية المحفزة قد يكون مسؤولاً بشكل خاص عن تحفيز التعبير عن جين E-cadherin من خلال الارتباط بمناطق المحفز والإنترون الأول لجين CDH1 (الجين الذي يرمز لجين E-cadherin). [ 17 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 بي دي، شو إكس، غاساما-دياغني إيه، ثيري جيه بي (يناير 2019). "التحول من النسيج المتوسطي إلى النسيج الطلائي في النمو وإعادة البرمجة". بيولوجيا الخلية الطبيعية . 21 (1): 44-53 . doi : 10.1038/s41556-018-0195-z . PMID 30602762. S2CID 57373557 .  
  2. ↑ باستوشينكو، إي.، بريسبار، أ.، سيفريم، أ.، فيورامونتي، م.، ريفينكو، ت.، بومهدي، س.، وآخرون . (أبريل 2018). "تحديد حالات التحول الورمي التي تحدث أثناء التحول الظهاري-الميزانشيمي". مجلة نيتشر . 556 (7702): 463-468 . Bibcode : 2018Natur.556..463P . doi : 10.1038/s41586-018-0040-3 . PMID: 29670281. S2CID : 4933657 .   
  3. ↑ كالوري ر (يونيو 2009). "التحول الظهاري-الميزانشيمي: عندما تقرر الخلايا الظهارية أن تصبح خلايا شبيهة بالخلايا الميزانشيمية" . مجلة التحقيقات السريرية . 119 (6): 1417-1419 . doi : 10.1172/JCI39675 . PMC 2689122. PMID 19487817 .  
  4. 1 2 داس ف، بهاتاشاريا س، تشيكابوتايا س، هازرا س، بال م (فبراير 2019). "أساسيات التحول الظهاري-اللحمي (EMT): دراسة من منظور بنيوي وديناميكي ووظيفي". مجلة علم وظائف الخلايا . 234 (9): 14535-14555 . doi : 10.1002 / jcp.28160 . PMID 30723913. S2CID 73448308 .  
  5. ↑ أوسو-أكياو أ، كريشنامورثي ك، غولدسميث ل ت، موريللي س س (يناير 2019). "دور التحول الميزانشيمي-الظهاري في وظيفة بطانة الرحم" . تحديث التكاثر البشري . 25 (1): 114-133 . doi : 10.1093/humupd/dmy035 . PMID 30407544 . 
  6. ^ حميدي إس، ناكايا واي، ناجاي إتش، أليف سي، شيباتا تي، شينغ جي (أبريل 2019). “التنظيم البيوميكانيكي لـ EMT والتشكل الظهاري في الأديم الظاهر السلوي”. البيولوجيا الفيزيائية . 16 (4): 041002. بيب كود : 2019PhBio..16d1002H . دوى : 10.1088/1478-3975/ab1048 . بميد 30875695 . S2CID 80627655 .  
  7. ١ ٢ هولمكويست مينجلبير إل، ليندل-مونثر إس، ياسوي إتش، جانسون سي، إسفندياري جيه، كارلسون جيه، وآخرون . (يناير ٢٠١٩). "بروتينات إيروكوا هوميوكس IRX3 وIRX5 لها أدوار متميزة في تطور ورم ويلمز وتكوين الكلى لدى الإنسان" . مجلة علم الأمراض . ٢٤٧ (١): ٨٦-٩٨ . doi : 10.1002/path.5171 . PMC 6588170. PMID 30246301 .   
  8. 1 2 لياو تي تي، يانغ إم إتش (يوليو 2017). "إعادة النظر في التحول الظهاري-اللحمي في انتشار السرطان: العلاقة بين اللدونة الظهارية والقدرة على التجدد الذاتي" . علم الأورام الجزيئي . 11 (7): 792-804 . doi : 10.1002/1878-0261.12096 . PMC 5496497. PMID 28649800 .  
  9. 1 2 نيبيجيل سي جي، ديساوبري إل (مايو 2019). "دور إشارات مستقبلات البروتين المقترن بالبروتين ج في التحول الظهاري إلى اللحمي المتوسط ​​في القلب" . اتجاهات في طب القلب والأوعية الدموية . 29 (4): 200-204 . doi : 10.1016/j.tcm.2018.08.007 . PMID 30172578 . 
  10. ↑ مو تي، شو إل، تشونغ واي، ليو إكس، تشاو زد، هوانغ سي، وآخرون . (30 يوليو 2019). "توصيف ظهور الكبد والمرارة من الأديم الباطن الجنيني من خلال تسلسل الحمض النووي الريبوزي أحادي الخلية". bioRxiv 10.1101/718775 .  
  11. ↑ هورستر إم إف، براون جي إس، هوبر إس إم (أكتوبر 1999). "الظهارة الكلوية الجنينية: الحث، وتكوين الكلية، وتمايز الخلايا". المراجعات الفيزيولوجية . 79 (4): 1157-1191 . doi : 10.1152/physrev.1999.79.4.1157 . PMID 10508232 . 
  12. ↑ ناكايا واي، كورودا إس، كاتاغيري واي تي، كايبوتشي كيه، تاكاهاشي واي (سبتمبر 2004). "يُنظَّم التحول من النسيج المتوسطي إلى النسيج الطلائي أثناء تجزئة القطع الجسدية من خلال أدوار مختلفة لـ Cdc42 وRac1" . خلية النمو . 7 (3): 425-38 . doi : 10.1016/j.devcel.2004.08.003 . PMID 15363416 . 
  13. ↑ لي ب، تشنغ واي دبليو، سانو واي، تانيغوتشي إتش (فبراير 2011). عبد الحي إي (محرر). "دليل على التحول الميزانشيمي-الظهاري المرتبط بتمايز الخلايا الجذعية الكبدية في الفئران" . PLOS ONE . 6 (2) e17092. Bibcode : 2011PLoSO...617092L . doi : 10.1371/journal.pone.0017092 . PMC 3037942. PMID 21347296 .  
  14. ^ باتابيرامان DR، بيري بي، كوبر كي، ثيرو بي، كرال جا، زيل سي، وآخرون . (مارس 2016). "يؤدي تنشيط PKA إلى الانتقال من اللحمة المتوسطة إلى الظهارية وفقدان القدرة على بدء الورم" . علوم . 351 (6277) 3680. دوى : 10.1126/science.aad3680 . بمك 5131720 . بميد 26941323 .   
  15. ↑ تاكاهاشي ك، ياماناكا س (أغسطس 2006). "تحفيز الخلايا الجذعية متعددة القدرات من مزارع الخلايا الليفية الجنينية والبالغة للفئران بواسطة عوامل محددة". الخلية . 126 ( 4): 663-76 . doi : 10.1016/j.cell.2006.07.024 . hdl : 2433/159777 . PMID 16904174. S2CID 1565219 .  
  16. ↑ سامافارشي طهراني ب، غوليبور أ، ديفيد ل، سونغ هـ ك، باير ت أ، داتي أ، وآخرون (يوليو 2010). "يكشف علم الجينوم الوظيفي عن تحول من الخلايا اللحمية المتوسطة إلى الخلايا الظهارية مدفوع ببروتين BMP في بدء إعادة برمجة الخلايا الجسدية" . مجلة Cell Stem Cell . 7 (1): 64-77 . doi : 10.1016/j.stem.2010.04.015 . PMID 20621051 .  
  17. 1 2 لي ر، ليانغ ج، ني س، تشو ت، تشينغ إكس، لي هـ، وآخرون . (يوليو 2010). "يبدأ التحول من النمط الميزانشيمي إلى النمط الظهاري عملية إعادة برمجة نواة الخلايا الليفية للفأر، وهو ضروري لها" . خلية جذعية . 7 (1): 51-63 . doi : 10.1016/j.stem.2010.04.014 . PMID 20621050 .  
  18. ↑ باوم ب، سيتلمان ج، كوينلان إم بي (يونيو 2008). "التحولات بين الحالات الظهارية والمتوسطية في النمو والمرض". ندوات في بيولوجيا الخلية والنمو . 19 (3): 294-308 . doi : 10.1016/j.semcdb.2008.02.001 . PMID 18343170 .