易变铁库在上皮向间质细胞转变中的作用机制

Cancer  Research杂志于6月16日在线发表了中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所宋建国研究组的一项最新研究成果，他们发现铁蛋白及不稳定性铁库在TGF-β1介导的上皮向间质细胞转变中的作用及其机制。胚胎发育及生物个体的各个时期的某些上皮细胞，丧失其上皮细胞形态和特征，获得间充质细胞形态和特征，从而运动迁移能力得到增强。这种表型的转化被称为上皮细胞向间充质细胞的转变  (epithelial-mesenchymal  transition，EMT)。EMT是胚胎早期发育和器官生成过程中的重要现象，参与造肠运动、神经脊细胞从神经管的迁移运动，以及心血管瓣膜的形成。成体组织的损伤修复，肾脏、肝脏、肺的纤维化，尤其是恶性肿瘤的浸润和转移，都与EMT紧密相关。

研究人员应用比较蛋白质组学方法对转化生长因子（TGF）-β1诱导的EMT进行了研究，找到36个差异表达的蛋白，绝大多数在EMT中的功能是不明确的，属于新的发现。铁蛋白最初被发现的主要功能是作为细胞内铁离子稳态的调控蛋白。研究发现TGF-β1下调铁蛋白重链及其导致的易变铁库的增加在EMT过程中起到关键的作用，并显示了TGF-β1通过3’UTR依赖性的翻译抑制作用而下调FHC的机制。研究结果还提示易变铁库的增加可能与肿瘤的发展以及浸润迁移能力有一定的关系。在EMT调控机制方面，证实了活性氧分子  (reactive  oxygen  species,  ROS)  在EMT中的作用以及细胞内上调ROS的机制，并且阐明了ROS参与EMT是通过了调控p38  MAPK的机制。此外，进一步证实了细胞发生凋亡和EMT是两个独立的事件。因而，对其中一个事件加以控制是具备可能性的。考虑到在肿瘤发生过程中，凋亡和EMT对肿瘤细胞的截然不同的贡献，这种控制具有一定潜在的应用价值。

该研究工作有助于深入的了解TGF-β多效性和EMT发生的机制，以及TGF-β和EMT在促进癌症发展中的作用与细胞铁离子代谢之间的关系，为癌症和癌细胞转移的治疗策略提供了新的思路。

该项研究工作得到了科技部、基金委  、中国科学院和上海市科委的经费支持。