心臟、血管、淋巴管的最內層覆著一層薄薄的內皮細胞，呈多邊形，通過緊密連接接合在一起。這些緊密連接通過調節內皮通透性而使特異性的大分子穿過內皮。內皮細胞除了組成血管的內皮，還有許多額外的功能。在生理情況下，內皮細胞可以向間充質細胞分化（endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT）促進機體的正常發育；病理情況下，內皮細胞也可以向間充質細胞分化，導致疾病發生發展。EndMT實質上是被廣泛研究的Epithelial-to-Mesenchymal Transition（EMT）的一種形式。目前認為EndMT與血管疾病、纖維化、腫瘤有關，明確調控EndMT的分子機制，有利于為相關疾病提供靶向治療。本文就調控內皮細胞分化有關的信號轉導通路的研究進展作一綜述。

細胞分化一般指未分化細胞向某種特定的細胞分化，但是，近年來的研究已經證實一些已分化的細胞在某種特定的環境下還能向另一種細胞轉分化，如EndMT、EMT。在EndMT中，血管內皮細胞丟失內皮細胞的標志CD31和vascular-endothelial（VE）-cadherin，獲得間充質細胞的標志smooth muscle cell actin（SMA）、Neural（N）-Cadherin、β-catenin，細胞形態呈梭形 ^［1，2］。此外，在這個過程中內皮細胞還失去了細胞與細胞之間的連接，獲得了遷移和侵襲能力。在受損組織，EndMT產生的細胞具有成纖維細胞的功能，因而在組織重構和纖維化中發揮著重要作用。在腫瘤組織，EndMT是癌癥相關成纖維細胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）的重要來源 ^［1］。盡管在心臟的發育過程中發現了EndMT，但是越來越多的證據認為EndMT在器官纖維化、腫瘤等多種病理生理的發生過程中起著重要的作用。

目前的研究認為，調控EndMT的信號轉導通路主要有轉化生長因子（transforming growth factors-β，TGF-β）、骨形態發生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、Wnt信號、Notch信號。

TGF-β超家族包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、BMP、activin等，其中TGF-β和BMP是最常見的成員，也是研究得最廣泛的信號通路。其信號傳遞經過一對跨膜的絲氨酸/蘇氨酸激酶受體，磷酸化細胞內的Smad蛋白，磷酸化的Smad移位到細胞核與不同的Smad結合原件（smad-binding elements，SBE）、DNA轉錄因子、轉錄共激活劑或共抑制劑結合，正性或者負性調控靶基因的表達 ^［3］。

TGF-β和BMP在EndMT、EMT中具有非常重要的調控作用。Kitao等 ⁴用TGF-β1誘導人的真皮微血管內皮細胞分化時，發現細胞核內磷酸化Smad2升高，內皮細胞呈現間充質細胞的特征，包括細胞呈梭形，α-SMA和Ⅰ型膠原蛋白表達增加。Ghosh等 ^［5］用TGF-β2處理鼠心肌內皮細胞，發現α-SMA染色出現，轉錄和翻譯水平的α-SMA、Snail、βcatenin、乙酰轉移酶P300升高，用TGF-β-receptor I（TβRI）激酶抑制劑SB431542完全抑制這種現象。

Medici等 ^［6］發現在進行性肌肉骨化癥患者病損部位activin-like kinase-2（ALK2）激活，軟骨細胞和成骨細胞表達內皮細胞的標志；系譜追蹤異位骨化的大鼠，發現這些細胞來源于內皮細胞；結構性的激活內皮細胞表達ALK2能引起EndMT，獲得間充質樣細胞表型，用TGF-β2和BMP4能達到同樣的效果。而這些間充質細胞能分化為軟骨細胞，成骨細胞，脂肪細胞。這些結果表明TGF-β、BMP、activin能促進EndMT，新得到的細胞具有多向分化潛能，進而促發了某些疾病的發生發展。

Wnt基因是一個大家族，編碼一大類分泌型糖蛋白分子。Wnt蛋白是一種在哺乳動物中廣泛存在的分泌型蛋白，僅在人類中，其成員就至少有19種，它通過旁分泌或自分泌的方式作用于鄰近細胞，影響著細胞的增殖和分化。經典的Wnt信號轉導通路即Wnt/β-catenin通路，在物種的進化過程中具有高度的保守性。當經典Wnt信號通路活化時，Wnt分子與細胞表面特異使胞漿內未被磷酸化的游離β-catenin積聚并移入核內，與T細胞因子及淋巴樣增強因子結性受體卷曲蛋白及低密度脂蛋白受體相關蛋白5/6結合，激活胞內散亂蛋白，使之抑制糖原合成酶激酶3β活性，從而，激活靶基因的轉錄和表達。Wnt 1、Wnt 3a、Wnt 8、Wnt 10b參與此轉導通路 ^［7］。

Wnt信號通路不僅可以促進多種干細胞的分化，還可以調控EndMT、EMT。Wnt3a/β-catenin調節細胞增殖End-MT不僅在心內膜墊形成過程中具有重要作用，而且在多種疾病中表達明顯上調，如成人鈣化性主動脈瓣狹窄 ^［8］。Aisagbonhi等 ^［9］發現在實驗性心肌梗死4天后，心外膜內皮細胞和管周SMA陽性細胞中經典的Wnt/β-catenin信號出現了，一周后大量的Wnt陽性細胞聚集在缺血處形成血管；在追蹤細胞系時發現大部分Wnt/β-catenin標記的間充質細胞來源于內皮細胞，表明經典的Wnt/β-catenin信號可以調節EndMT。Yee ^［10］等發現用Wnt的抑制劑WIF1能使前列腺癌細胞的上皮細胞標志（E-cadherin、Keratin-8和18）上調，間充質細胞標志（N-cadherin、Fibronectin和Vimentin）下調，細胞活性和侵襲能力降低；轉染WIF1有力的證明EMT的轉錄因子Slug和Twist表達降低，細胞形態從間充質細胞向上皮細胞轉變。這些結果充分證明Wnt能調控EMT，也可能參與了EndMT的信號轉導。

Notch是一類在進化上高度保守的受體蛋白，Notch信號通路由幾種高度保守的成員組成，主要包括Notch受體分子、配體分子、CSL蛋白以及Notch信號的效應分子。Notch受體和鄰近細胞的配體Delta-Jagged結合，促使Notch受體的兩個亞基發生解離，激活蛋白酶對其兩次剪切，釋放出具有核定位信號的區域NICD。NICD進入細胞核后，與轉錄因子CSL結合形成復合物，CSL能募集其他分子共同形成調節復合物，調控下游靶基因如HES家族、Myc、p21等表達，如與MAML等結合起激活作用，與SKIP、SMTR、SHSPR、CIR等結合則起抑制作用 ^［11］。

Notch通路是調節EndMT的一條重要信號通路。Noseda等 ^［12］發現激活Notch信號導致內皮細胞的形態、表型、功能向間充質細胞轉移，這些改變包括內皮細胞標志（內皮鈣黏素、Tie1、Tie2、血小板內皮細胞黏附分子-1、內皮NO合酶）下調，間充質細胞標志（α-smooth muscle actin、纖連蛋白、血小板源性生長因子受體）上調，Jagged1能誘導內皮細胞發生類似的間充質樣細胞分化；而在心肌內膜墊形成的階段，Jagged1、Notch1、Notch3在心室流出道表達，這些結果表明Jagged1-Notch能誘導EndMT。Gasperini等 ^［13］發現原代皮膚微血管內皮細胞受到卡波氏肉瘤相關皰疹病毒感染后，失去內皮細胞標志，得到間充質細胞標志，表現出新的遷移和侵襲能力；Notch誘導的轉錄因子Slug和ZEB1被激活，相反，TGF-β信號通道不受影響，表明卡波氏肉瘤相關皰疹病毒促進EndMT是通過Notch通路，而不是TGF-β通路。Fu等 ^［14］發現runt相關轉錄因子RUNX3是Notch在內皮中的一個新的直接靶點，異位表達RUNX3能誘導Slug表達EndMT。Fu等 ^［15］還發現Notch抑制TGF-β/ Smad1和TGF-β/Smad2信號，增強Smad3的表達；Notch能與TGF-β協同性的調節Smad3結合到Smad與CSL的結合位點，并誘導組蛋白H4乙酰化，促進EndMT，這些結果表明EndMT可能受到多條信號通路的共同調控。

除TGF-β、BMP、Wnt、Notch外，還有一些蛋白能調控EndMT，但是具體機制還不清楚，有的是直接起作用，有的可能是通過TGF-β、BMP、Wnt、Notch間接起作用。Tang等 ^［16］發現用高糖處理人主動脈內皮細胞時，一些細胞轉變呈梭形，CD31丟失，血管緊張素Ⅱ合成增加，而降糖藥厄貝沙坦減弱這種現象。Ma等 ¹⁷用改良過的牛血清白蛋白末端產物培養內皮細胞時發現VE-cadherin、β-catenin降低，vimentin、N-cadherin升高，細胞遷移和形成管道的能力增強，極性消失，蛋白激酶B（protein kinase B）表達上調。WidyantoroA等 ^［18］用siRNA沉默ET-1后能改善高糖引起的內皮細胞表型轉換，抑制TGF-β的激活；在高糖飼養的小鼠，ET-1能通過EndMT促進心肌纖維化和心衰，然而ET-1敲除的小鼠則不存在這種現象，暗示ET-1可能通過TGF-β促進EndMT。

目前，調控EndMT或EMT的信號轉導通道成為研究的熱點，已證明很多信號轉導通道與之相關，如TGF-β、BMP、Wnt、Notch。但是，在不同的病理生理下，調控EndMT 或EMT的信號通道是不同的，可能還存在幾條信號通道之間的相互交叉，需要進一步研究。EndMT或EMT得到的間充質細胞可以成為多種細胞的來源，如肌纖維母細胞、癌癥相關成纖維細胞、軟骨細胞、成骨細胞、脂肪細胞，肌纖維母細胞可以造成細胞外基質沉積導致器官纖維化，癌癥相關成纖維細胞可以導致腫瘤的發生發展，軟骨細胞與成骨細胞異常堆積可以造成異位骨化，這些間充質細胞也可以為治療某些疾病提供細胞來源，針對性的控制EndMT或EMT很有可能治愈這些疾病或延緩其進展，因此，對內皮細胞分化的信號轉導通路進行研究將有非常廣闊的應用前景。