子科生物报道：慢性阻塞性肺疾病(COPD)是全球第三大死亡原因。它的特点是肺损伤是持久的和无法治愈的，使肺移植成为唯一可行的治疗选择。不幸的是，很难找到合适的肺供体。为了弥补供体的短缺，再生医学正在利用跨物种动物模型，从多能干细胞(PSCs)中培育肺。

通过一种被称为囊胚互补的生物技术，来自一个物种的PSCs和胚胎干细胞(ESCs)可以被注射到不同器官缺陷物种的囊胚中，形成种间嵌合动物。这项技术已经成功地在大鼠-小鼠嵌合体中再生了胰腺、心脏和肾脏。然而，功能性肺的形成仍未成功实现，需要进一步研究产生psc来源器官所需的可行条件。

现在，来自日本奈良科学技术研究所(NAIST)的科学家们已经使用逆囊胚互补(rBC)方法来了解在大鼠-小鼠嵌合模型中形成肺所需的条件。此外，他们使用基于四倍体的器官互补(TOC)方法在小鼠模型中成功地创建了大鼠衍生的肺。这项研究发表在《发展》杂志上，由来自nist的Shunsuke Yuri和Ayako Isotani领导。

成纤维细胞生长因子10 (Fgf10)及其与肺中Fgf受体2异构体IIIb (Fgfr2b)的相互作用对肺发育至关重要。在这项研究中，rBC方法涉及将未显示肺形成的突变ESCs注射到野生型(WT)胚胎中。该方法允许有效检测受体组织中的突变PSCs，帮助确定器官缺陷动物成功形成肺所需的条件。

研究小组还发现，WT ESCs在嵌合体的目标和非目标器官中提供统一的贡献。这有助于确定需要一定数量的WT或正常细胞来克服fgf10缺陷或fgfr2b缺陷动物的肺发育衰竭。

有了这些知识，他们成功地用TOC方法在fgfr2b缺陷小鼠胚胎中产生了大鼠衍生的肺，而不需要产生突变小鼠系。“有趣的是，我们发现大鼠上皮细胞在种间模型中保守了固有的物种特异性时间，导致肺发育不全，”Yuri说。因此，这些肺在出生后仍然没有功能。

本研究的结果清楚地确定了在大鼠-小鼠种间嵌合体中成功产生功能肺所需的因素和克服的障碍。谈到这些发现的意义，Yuri总结道:“我们相信我们的研究通过提出一种更快、更有效的探索囊胚互补的方法，对文献做出了重要贡献。这些新结果可以显著推动体内嵌合肺移植的发展，这可能会改变再生医学的实际应用。”