Sox2在发育和成年小鼠气管中的多重角色

食道、气管和肺源于胚胎前肠，但获得并维持明显不同的组织表型。我们之前证明转录因子Sox2对于前肠形态发生和食道发育是必要的。我们显示Sox2同样是气管和肺正常发育所必需的。在胚胎和成年个体中，Sox2专门在气管和气道的上皮中表达。我们使用Nkx2.5-Cre转基因和Sox2 floxed等位基因，在早期前肠的腹侧上皮区域条件性去除Sox2，而该区域将发育成未来的气管和肺芽。所有条件性突变体在出生时因呼吸窘迫而死亡，可能是由于上皮-间充质相互作用缺陷导致喉部和气管软骨的异常分化。大约60%的突变体气管短，表明肺的主要芽生部位向前移动。在所有条件突变体的气管上皮中，相较于野生型，产生黏液的细胞显著增多，而基底干细胞、纤毛细胞和Clara细胞则减少。肺中导气道上皮的分化异常，提示Sox2在胚胎气道祖细胞向特定谱系分化中也发挥作用。然后使用条件性去除Sox2来测试其在成年上皮维持中的作用。我们发现缺乏Sox2的上皮细胞，包括基底干细胞，在培养中增殖能力降低，且在体内受伤后修复能力下降。总之，这些结果确定了Sox2在发育和成年气管中的多重角色。