利用大鼠來源的干細(xì)胞促進(jìn)小鼠體內(nèi)嵌合肺的產(chǎn)生

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球第三大死亡原因。它的特點(diǎn)是肺損傷是持久的和無法治愈的，使肺移植成為唯一可行的治療選擇。不幸的是，很難找到合適的肺供體。為了彌補(bǔ)供體的短缺，再生醫(yī)學(xué)正在利用跨物種動(dòng)物模型，從多能干細(xì)胞(PSCs)中培育肺。

通過一種被稱為囊胚互補(bǔ)的生物技術(shù)，來自一個(gè)物種的PSCs和胚胎干細(xì)胞(ESCs)可以被注射到不同器官缺陷物種的囊胚中，形成種間嵌合動(dòng)物。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功地在大鼠-小鼠嵌合體中再生了胰腺、心臟和腎臟。然而，功能性肺的形成仍未成功實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)一步研究產(chǎn)生psc來源器官所需的可行條件。

現(xiàn)在，來自日本奈良科學(xué)技術(shù)研究所(NAIST)的科學(xué)家們已經(jīng)使用逆囊胚互補(bǔ)(rBC)方法來了解在大鼠-小鼠嵌合模型中形成肺所需的條件。此外，他們使用基于四倍體的器官互補(bǔ)(TOC)方法在小鼠模型中成功地創(chuàng)建了大鼠衍生的肺。這項(xiàng)研究發(fā)表在《發(fā)展》雜志上，由來自nist的Shunsuke Yuri和Ayako Isotani領(lǐng)導(dǎo)。

成纖維細(xì)胞生長因子10 (Fgf10)及其與肺中Fgf受體2異構(gòu)體IIIb (Fgfr2b)的相互作用對(duì)肺發(fā)育至關(guān)重要。在這項(xiàng)研究中，rBC方法涉及將未顯示肺形成的突變ESCs注射到野生型(WT)胚胎中。該方法允許有效檢測受體組織中的突變PSCs，幫助確定器官缺陷動(dòng)物成功形成肺所需的條件。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，WT ESCs在嵌合體的目標(biāo)和非目標(biāo)器官中提供統(tǒng)一的貢獻(xiàn)。這有助于確定需要一定數(shù)量的WT或正常細(xì)胞來克服fgf10缺陷或fgfr2b缺陷動(dòng)物的肺發(fā)育衰竭。

有了這些知識(shí)，他們成功地用TOC方法在fgfr2b缺陷小鼠胚胎中產(chǎn)生了大鼠衍生的肺，而不需要產(chǎn)生突變小鼠系?！坝腥さ氖?，我們發(fā)現(xiàn)大鼠上皮細(xì)胞在種間模型中保守了固有的物種特異性時(shí)間，導(dǎo)致肺發(fā)育不全，”Yuri說。因此，這些肺在出生后仍然沒有功能。

本研究的結(jié)果清楚地確定了在大鼠-小鼠種間嵌合體中成功產(chǎn)生功能肺所需的因素和克服的障礙。談到這些發(fā)現(xiàn)的意義，Yuri總結(jié)道:“我們相信我們的研究通過提出一種更快、更有效的探索囊胚互補(bǔ)的方法，對(duì)文獻(xiàn)做出了重要貢獻(xiàn)。這些新結(jié)果可以顯著推動(dòng)體內(nèi)嵌合肺移植的發(fā)展，這可能會(huì)改變?cè)偕t(yī)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用。

來源：AAAS

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個(gè)醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。