日本研究人員查明決定管腔臟器長度和粗細的機理，肌肉和軟骨決定氣管尺寸

日本理化學研究所（簡稱 「理研」）與神戶大學的聯合研發小組，通過小鼠查明了氣管等管狀臟器（管腔臟器）發育成正確形狀的機理。

這項研究成果解釋了臟器形成的基本原理，同時還有望應用於再生臟器成型技術，且有助於了解先天性氣管狹窄等疾病。

氣管、食道、腸道等 「管狀」 臟器的長度、粗細（直徑）和位置被精確控制，如果因某種原因變形，就無法發揮正常功能。但此前一直不清楚這些管狀臟器形成的機理。

此次，聯合研發小組利用正在發育的小鼠，調查了決定氣管長度和粗細的機理。調查發現，氣管首先縱向生長，然後直徑再逐漸擴大。

另外，還

通過基因功能解析發現：

1. 
   

   通過 Wnt5a-Ror2 信號，細胞極性同步的氣管平滑肌形成細胞按圓周方向排列相連，促進氣管上皮的縱向延伸；



2. 
   

   Sox9 基因促進氣管軟骨組織的分化和生長，對直徑進行調節。研究確認，平滑肌和軟骨是源自間充質的組織，間充質細胞的極性和分化在管狀結構的形成中發揮重要作用。

此次的研究成果已於7月19日發布在英國在線科學雜誌《自然通訊》（Nature Communications）上。

圖：小鼠氣管的管腔結構（周邊被圖案化的平滑肌（洋紅色）和軟骨（綠色）覆蓋）

圖1：小鼠的氣管結構（胎生18.5日）

圖2：小鼠胎兒分階段發育的氣管

圖3：小鼠胎兒氣管內腔面的擴大模式

圖4：Wnt5a及Ror2基因變異小鼠的氣管形態異常

圖5：平滑肌細胞的放射狀細胞極性與Wnt5a基因變異小鼠的極性異常

圖6：組織特異性Sox9基因變異小鼠與Collagen 2a1基因變異小鼠的氣管狹窄形態

文 客觀日本編輯部

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