TGF-βI Regulates Cell Migration through Pluripotent Transcription Factor OCT4 in Endometriosis

Abstract

Transforming growth factor (TGF-β)/TGF-β receptor signal is known to promote cell migration. Up-regulation of TGF-β in serum/peritoneal fluid and increased levels of pluripotent transcription factor OCT4 in endometriotic tissues are frequently observed in patients with endometriosis. However, the mechanisms underlying how TGF-β/TGF-β receptor and OCT4 affect endometriotic cell migration still remain largely unknown. Therefore, endometriotic tissue with high cell migratory capacity were collected from patients with adenomyotic myometrium (n = 23) and chocolate cyst (n = 24); and endometrial tissue with low cell migratory capacity in normal endometrium or hyperplastic endometrium (n = 8) were collected as the controls. We found the mRNA levels of TGF-β receptor I (TGF-β RI) and OCT4 were significantly higher in the high-migratory ectopic endometriotic tissues than those of the low-migratory normal or hyperplastic endometrium. Positive correlations between TGF-β RI and OCT4, and either TGF-β RI or OCT4 with migration-related genes (SNAIL, SLUG and TWIST) regarding the mRNA levels were observed in human endometriotic tissues. TGF-βI dose-dependently increased the gene and protein levels of OCT4, SNAIL and N-Cadherin (N-CAD) and silencing of endogenous OCT4 significantly suppressed the TGF-βI-induced expressions of N-CAD and SNAIL in primary human endometriotic stromal cells and human endometrial carcinoma cell lines RL95-2 and HEC1A. Furthermore, TGF-βI significantly increased the migration ability of endometriotic cells and silencing of OCT4 dramatically suppressed the TGF-βI-induced cell migration activity evidenced by wound-closure assay, transwell assay, and confocal image of F-actin cellular distribution. In conclusion, the present findings demonstrate that the niche TGF-β plays a critical role in initiating expressions of pluripotent transcription factor OCT4 which may contribute to the ectopic endometrial growth by stimulating endometrial cell migration. These findings would be useful for developing therapeutic strategies targeting TGF-β-OCT4 signaling to prevent endometriosis in the future.

‘Omic’ high-throughput technologies in research on pathogenesis of endometriosis: a Review

“…Факторы роста, которые вызывают миграцию клеток эндоме-трия, включают трансформирующий фактор роста-β (transforming growth factor-β -TGF-β), очень важ-ный для развития эндометриоза у человека [33]. Из-вестно, что экспрессия TGF-β повышена при неко-торых типах рака [33].…”

“…Факторы роста, которые вызывают миграцию клеток эндоме-трия, включают трансформирующий фактор роста-β (transforming growth factor-β -TGF-β), очень важ-ный для развития эндометриоза у человека [33]. Из-вестно, что экспрессия TGF-β повышена при неко-торых типах рака [33]. TGF-β вызывает миграцию и инвазию клеток при раке молочной железы и раке легких Smad-зависимым способом через индукцию эпителиально-мезенхимального перехода [33,34].…”

“…Из-вестно, что экспрессия TGF-β повышена при неко-торых типах рака [33]. TGF-β вызывает миграцию и инвазию клеток при раке молочной железы и раке легких Smad-зависимым способом через индукцию эпителиально-мезенхимального перехода [33,34]. Кроме того, TGF-β регулирует различные биологи-ческие процессы, включая клеточную пролифера-цию, дифференцировку, внеклеточное матриксное формирование, тканевое ремоделирование, ангиоге-нез, иммунные реакции, воспаление и апоптоз [33].…”

“…TGF-β вызывает миграцию и инвазию клеток при раке молочной железы и раке легких Smad-зависимым способом через индукцию эпителиально-мезенхимального перехода [33,34]. Кроме того, TGF-β регулирует различные биологи-ческие процессы, включая клеточную пролифера-цию, дифференцировку, внеклеточное матриксное формирование, тканевое ремоделирование, ангиоге-нез, иммунные реакции, воспаление и апоптоз [33]. Миграция и инвазия эндометриальной ткани за пре-делы полости матки очень важны для развития эндо-метриоза, но наши знания относительно последую-щих событий весьма ограничены.…”

Smad2/3/4 Pathway Contributes to TGF-β-Induced MiRNA-181b Expression to Promote Gastric Cancer Metastasis by Targeting Timp3

“…These ligands signal through the heteromeric complex of transmembrane serine/threonine kinases, the type I and type II receptors (TGFRI and TGFRII), and activate both the Smad family of transcription factors and non-Smad signaling pathways [6]. TGF-β has a dual role in cancer: It limits proliferation in epithelial cells and early-stage cancer cells, whereas in late-stage cancer, it accelerates cancer progression and metastasis [7,8]. In the cancer niche, TGF-β can be produced and secreted into the extracellular environment by both cancer cells and host cells such as lymphocytes, macrophages and dendritic cells [9][10][11].…”