心脏、血管、淋巴管的最内层覆着一层薄薄的内皮细胞，呈多边形，通过紧密连接接合在一起。这些紧密连接通过调节内皮通透性而使特异性的大分子穿过内皮。内皮细胞除了组成血管的内皮，还有许多额外的功能。在生理情况下，内皮细胞可以向间充质细胞分化（endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT）促进机体的正常发育；病理情况下，内皮细胞也可以向间充质细胞分化，导致疾病发生发展。EndMT实质上是被广泛研究的Epithelial-to-Mesenchymal Transition（EMT）的一种形式。目前认为EndMT与血管疾病、纤维化、肿瘤有关，明确调控EndMT的分子机制，有利于为相关疾病提供靶向治疗。本文就调控内皮细胞分化有关的信号转导通路的研究进展作一综述。

细胞分化一般指未分化细胞向某种特定的细胞分化，但是，近年来的研究已经证实一些已分化的细胞在某种特定的环境下还能向另一种细胞转分化，如EndMT、EMT。在EndMT中，血管内皮细胞丢失内皮细胞的标志CD31和vascular-endothelial（VE）-cadherin，获得间充质细胞的标志smooth muscle cell actin（SMA）、Neural（N）-Cadherin、β-catenin，细胞形态呈梭形 ^［1，2］。此外，在这个过程中内皮细胞还失去了细胞与细胞之间的连接，获得了迁移和侵袭能力。在受损组织，EndMT产生的细胞具有成纤维细胞的功能，因而在组织重构和纤维化中发挥着重要作用。在肿瘤组织，EndMT是癌症相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）的重要来源 ^［1］。尽管在心脏的发育过程中发现了EndMT，但是越来越多的证据认为EndMT在器官纤维化、肿瘤等多种病理生理的发生过程中起着重要的作用。

目前的研究认为，调控EndMT的信号转导通路主要有转化生长因子（transforming growth factors-β，TGF-β）、骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）、Wnt信号、Notch信号。

TGF-β超家族包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、BMP、activin等，其中TGF-β和BMP是最常见的成员，也是研究得最广泛的信号通路。其信号传递经过一对跨膜的丝氨酸/苏氨酸激酶受体，磷酸化细胞内的Smad蛋白，磷酸化的Smad移位到细胞核与不同的Smad结合原件（smad-binding elements，SBE）、DNA转录因子、转录共激活剂或共抑制剂结合，正性或者负性调控靶基因的表达 ^［3］。

TGF-β和BMP在EndMT、EMT中具有非常重要的调控作用。Kitao等 ⁴用TGF-β1诱导人的真皮微血管内皮细胞分化时，发现细胞核内磷酸化Smad2升高，内皮细胞呈现间充质细胞的特征，包括细胞呈梭形，α-SMA和Ⅰ型胶原蛋白表达增加。Ghosh等 ^［5］用TGF-β2处理鼠心肌内皮细胞，发现α-SMA染色出现，转录和翻译水平的α-SMA、Snail、βcatenin、乙酰转移酶P300升高，用TGF-β-receptor I（TβRI）激酶抑制剂SB431542完全抑制这种现象。

Medici等 ^［6］发现在进行性肌肉骨化症患者病损部位activin-like kinase-2（ALK2）激活，软骨细胞和成骨细胞表达内皮细胞的标志；系谱追踪异位骨化的大鼠，发现这些细胞来源于内皮细胞；结构性的激活内皮细胞表达ALK2能引起EndMT，获得间充质样细胞表型，用TGF-β2和BMP4能达到同样的效果。而这些间充质细胞能分化为软骨细胞，成骨细胞，脂肪细胞。这些结果表明TGF-β、BMP、activin能促进EndMT，新得到的细胞具有多向分化潜能，进而促发了某些疾病的发生发展。

Wnt基因是一个大家族，编码一大类分泌型糖蛋白分子。Wnt蛋白是一种在哺乳动物中广泛存在的分泌型蛋白，仅在人类中，其成员就至少有19种，它通过旁分泌或自分泌的方式作用于邻近细胞，影响着细胞的增殖和分化。经典的Wnt信号转导通路即Wnt/β-catenin通路，在物种的进化过程中具有高度的保守性。当经典Wnt信号通路活化时，Wnt分子与细胞表面特异使胞浆内未被磷酸化的游离β-catenin积聚并移入核内，与T细胞因子及淋巴样增强因子结性受体卷曲蛋白及低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6结合，激活胞内散乱蛋白，使之抑制糖原合成酶激酶3β活性，从而，激活靶基因的转录和表达。Wnt 1、Wnt 3a、Wnt 8、Wnt 10b参与此转导通路 ^［7］。

Wnt信号通路不仅可以促进多种干细胞的分化，还可以调控EndMT、EMT。Wnt3a/β-catenin调节细胞增殖End-MT不仅在心内膜垫形成过程中具有重要作用，而且在多种疾病中表达明显上调，如成人钙化性主动脉瓣狭窄 ^［8］。Aisagbonhi等 ^［9］发现在实验性心肌梗死4天后，心外膜内皮细胞和管周SMA阳性细胞中经典的Wnt/β-catenin信号出现了，一周后大量的Wnt阳性细胞聚集在缺血处形成血管；在追踪细胞系时发现大部分Wnt/β-catenin标记的间充质细胞来源于内皮细胞，表明经典的Wnt/β-catenin信号可以调节EndMT。Yee ^［10］等发现用Wnt的抑制剂WIF1能使前列腺癌细胞的上皮细胞标志（E-cadherin、Keratin-8和18）上调，间充质细胞标志（N-cadherin、Fibronectin和Vimentin）下调，细胞活性和侵袭能力降低；转染WIF1有力的证明EMT的转录因子Slug和Twist表达降低，细胞形态从间充质细胞向上皮细胞转变。这些结果充分证明Wnt能调控EMT，也可能参与了EndMT的信号转导。

Notch是一类在进化上高度保守的受体蛋白，Notch信号通路由几种高度保守的成员组成，主要包括Notch受体分子、配体分子、CSL蛋白以及Notch信号的效应分子。Notch受体和邻近细胞的配体Delta-Jagged结合，促使Notch受体的两个亚基发生解离，激活蛋白酶对其两次剪切，释放出具有核定位信号的区域NICD。NICD进入细胞核后，与转录因子CSL结合形成复合物，CSL能募集其他分子共同形成调节复合物，调控下游靶基因如HES家族、Myc、p21等表达，如与MAML等结合起激活作用，与SKIP、SMTR、SHSPR、CIR等结合则起抑制作用 ^［11］。

Notch通路是调节EndMT的一条重要信号通路。Noseda等 ^［12］发现激活Notch信号导致内皮细胞的形态、表型、功能向间充质细胞转移，这些改变包括内皮细胞标志（内皮钙黏素、Tie1、Tie2、血小板内皮细胞黏附分子-1、内皮NO合酶）下调，间充质细胞标志（α-smooth muscle actin、纤连蛋白、血小板源性生长因子受体）上调，Jagged1能诱导内皮细胞发生类似的间充质样细胞分化；而在心肌内膜垫形成的阶段，Jagged1、Notch1、Notch3在心室流出道表达，这些结果表明Jagged1-Notch能诱导EndMT。Gasperini等 ^［13］发现原代皮肤微血管内皮细胞受到卡波氏肉瘤相关疱疹病毒感染后，失去内皮细胞标志，得到间充质细胞标志，表现出新的迁移和侵袭能力；Notch诱导的转录因子Slug和ZEB1被激活，相反，TGF-β信号通道不受影响，表明卡波氏肉瘤相关疱疹病毒促进EndMT是通过Notch通路，而不是TGF-β通路。Fu等 ^［14］发现runt相关转录因子RUNX3是Notch在内皮中的一个新的直接靶点，异位表达RUNX3能诱导Slug表达EndMT。Fu等 ^［15］还发现Notch抑制TGF-β/ Smad1和TGF-β/Smad2信号，增强Smad3的表达；Notch能与TGF-β协同性的调节Smad3结合到Smad与CSL的结合位点，并诱导组蛋白H4乙酰化，促进EndMT，这些结果表明EndMT可能受到多条信号通路的共同调控。

除TGF-β、BMP、Wnt、Notch外，还有一些蛋白能调控EndMT，但是具体机制还不清楚，有的是直接起作用，有的可能是通过TGF-β、BMP、Wnt、Notch间接起作用。Tang等 ^［16］发现用高糖处理人主动脉内皮细胞时，一些细胞转变呈梭形，CD31丢失，血管紧张素Ⅱ合成增加，而降糖药厄贝沙坦减弱这种现象。Ma等 ¹⁷用改良过的牛血清白蛋白末端产物培养内皮细胞时发现VE-cadherin、β-catenin降低，vimentin、N-cadherin升高，细胞迁移和形成管道的能力增强，极性消失，蛋白激酶B（protein kinase B）表达上调。WidyantoroA等 ^［18］用siRNA沉默ET-1后能改善高糖引起的内皮细胞表型转换，抑制TGF-β的激活；在高糖饲养的小鼠，ET-1能通过EndMT促进心肌纤维化和心衰，然而ET-1敲除的小鼠则不存在这种现象，暗示ET-1可能通过TGF-β促进EndMT。

目前，调控EndMT或EMT的信号转导通道成为研究的热点，已证明很多信号转导通道与之相关，如TGF-β、BMP、Wnt、Notch。但是，在不同的病理生理下，调控EndMT 或EMT的信号通道是不同的，可能还存在几条信号通道之间的相互交叉，需要进一步研究。EndMT或EMT得到的间充质细胞可以成为多种细胞的来源，如肌纤维母细胞、癌症相关成纤维细胞、软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞，肌纤维母细胞可以造成细胞外基质沉积导致器官纤维化，癌症相关成纤维细胞可以导致肿瘤的发生发展，软骨细胞与成骨细胞异常堆积可以造成异位骨化，这些间充质细胞也可以为治疗某些疾病提供细胞来源，针对性的控制EndMT或EMT很有可能治愈这些疾病或延缓其进展，因此，对内皮细胞分化的信号转导通路进行研究将有非常广阔的应用前景。