如何制作肺部

费城—人体中的组织修复和再生途径,包括伤口愈合,对于早期的肺部发展是必不可少的。当该途径中的两个分子,Wnt2和Wnt2b被敲出时,基因工程小鼠未能开发肺部。这一周描述了研究结果 发展细胞.

“我们想知道一个看似简单的问题的答案:在哺乳动物中产生肺部所需的是什么?”招聘高级作者Edward Morrisey,博士,宾夕法尼亚大学医学院医学和细胞和发育生物学副教授。

“WNT分子对于肺生长很重要,我们认为WNT途径中的一些分子是指肺祖细胞,如果没有足够的细胞‘told’为了制作肺,动物发育出故障,较小的器官或甚至没有肺,”Morrisey说,他也是宾夕法尼亚州宾馆再生医学研究所的科学主任。

几个分子信号对于适当的肺部发育是重要的,但是关于在胚胎中正确的位置和时间在胚胎中指定肺所需的基因的早期信号,并不多。在临床上,了解肺部的发育如何在治疗或预防儿童肺癌和肺部疾病方面是重要的。“特别是早产婴儿经常发展呼吸问题,这可能导致健康问题,不仅在婴儿期间也会导致健康问题” says Morrisey.

他还指出,肺部和心脏发育是错综复杂的:“出现这些研究的一件事是肺和心脏形成在一起,这是一个重要的点,以记住影响一个器官系统的途径可能会影响另一个。”事实上,团队开发的WNT敲除小鼠之一也具有深刻的心血管缺陷,他指出。

在发育胚胎中,肺,胰腺,肝脏,甲状腺和胃部都来自前述区域,开始看起来像一个长管。 “这些来自这个未分子化管的器官芽并继续发展成特定的组织类型,” explains Morrisey. “在开发期间,肺部是最后一个芽之一。”

该团队专注于WNT途径,看看wnt分子沿着前述管道表达,甚至在肺部开始成为可识别的器官之前。“肺部是一个相对较晚的抵达,” says Morrisey. “肝脏,胰腺和其他器官前几天开始发展。”他们发现,Wnt蛋白Wnt2和Wnt2b在围绕前鲁的细胞中表达,肺部最终将形成。当他们被击倒时,动物完全缺乏肺部。

Morrisey抑制了Wnt2和Wnt2b所需的是在前述肺中指定早期祖细胞。“我们发现,在前述内容中的肺和甲状腺祖细胞中表达的NKX2.1基因仅在该区域中不存在,其中不适用于形成甲状腺祖细胞。”

他们证实了这种微调肺部发育的精细调整,通过在前肠蛋白蛋白的Wnt途径中敲掉额外的基因,这些小鼠也没有发展肺,但所有其他接受相关的器官都会正确发展。“这表明这两个Wnt分子对于指定肺来说是必不可少的,而不是其他引诱的器官” explains Morrisey.

Morrisey实验室还表明,WNT途径的激活导致在食道和胃中形成肺祖细胞,在那里它们通常被排除在外。“WNT将食道和胃内胚层的能力与肺命运指向肺命运指向这条途径在肺部发育中发挥的关键作用,并表明WNT在从非肺来源产生肺上皮。”

第一作者Ashley Goss是Morrisey Lab和Co-Auther Terry P. Yamaguchi,国家癌症研究所的研究生制成了其中一个淘汰赛小鼠。这项工作由美国心脏协会和国家癌症研究所的全国心脏,肺和血液研究所提供资金。

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