Transgenic ferret models define pulmonary ionocyte diversity and function

囊性纤维化 生物 囊性纤维化跨膜传导调节器 谱系(遗传) 气道 转基因 细胞生物学 粘液纤毛清除率 基因 遗传学 医学 内科学 外科
作者
Feng Yuan,Grace N. Gasser,Evan Lemire,Daniel T. Montoro,Karthik A. Jagadeesh,Yan Zhang,Yifan Duan,Vitaly Ievlev,Kristen L. Wells,Pavana G. Rotti,Weam Shahin,Michael C. Winter,Bradley H. Rosen,Idil A. Evans,Qian Cai,Miao Yu,Susan A. Walsh,Michael R. Acevedo,Darpan N. Pandya,Vamsidhar Akurathi
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:621 (7980): 857-867 被引量:29
标识
DOI:10.1038/s41586-023-06549-9
摘要

Abstract Speciation leads to adaptive changes in organ cellular physiology and creates challenges for studying rare cell-type functions that diverge between humans and mice. Rare cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)-rich pulmonary ionocytes exist throughout the cartilaginous airways of humans 1,2 , but limited presence and divergent biology in the proximal trachea of mice has prevented the use of traditional transgenic models to elucidate ionocyte functions in the airway. Here we describe the creation and use of conditional genetic ferret models to dissect pulmonary ionocyte biology and function by enabling ionocyte lineage tracing ( FOXI1 -Cre ERT2 ::ROSA-TG), ionocyte ablation ( FOXI1 -KO) and ionocyte-specific deletion of CFTR ( FOXI1 -Cre ERT2 :: CFTR L/L ). By comparing these models with cystic fibrosis ferrets 3,4 , we demonstrate that ionocytes control airway surface liquid absorption, secretion, pH and mucus viscosity—leading to reduced airway surface liquid volume and impaired mucociliary clearance in cystic fibrosis, FOXI1 -KO and FOXI1 -Cre ERT2 :: CFTR L/L ferrets. These processes are regulated by CFTR-dependent ionocyte transport of Cl − and HCO 3 − . Single-cell transcriptomics and in vivo lineage tracing revealed three subtypes of pulmonary ionocytes and a FOXI1 -lineage common rare cell progenitor for ionocytes, tuft cells and neuroendocrine cells during airway development. Thus, rare pulmonary ionocytes perform critical CFTR-dependent functions in the proximal airway that are hallmark features of cystic fibrosis airway disease. These studies provide a road map for using conditional genetics in the first non-rodent mammal to address gene function, cell biology and disease processes that have greater evolutionary conservation between humans and ferrets.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
搜集达人应助Kar采纳,获得10
1秒前
墨兮完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
yu5546完成签到,获得积分10
2秒前
青mu发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助gm采纳,获得10
2秒前
小孟发布了新的文献求助10
4秒前
LYP驳回了丘比特应助
4秒前
小牛发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
张静完成签到,获得积分10
5秒前
Paddi完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助sugar采纳,获得10
6秒前
木槿花开发布了新的文献求助10
6秒前
11发布了新的文献求助10
6秒前
十里发布了新的文献求助10
6秒前
小晴发布了新的文献求助10
7秒前
elivsZhou完成签到,获得积分10
7秒前
知悉完成签到,获得积分10
7秒前
Cheffe完成签到,获得积分10
7秒前
行走的荷尔蒙应助Axel采纳,获得30
8秒前
8秒前
在水一方应助火星上丹秋采纳,获得10
8秒前
wheat完成签到,获得积分10
9秒前
yuesheng发布了新的文献求助10
9秒前
学习完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助Mrs.yang采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助灵巧的春天采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助黑白彩色1111采纳,获得10
10秒前
10秒前
斯文败类应助21度多云采纳,获得10
10秒前
10秒前
Yuan完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人应助吐丝思采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.3应助senli2018采纳,获得10
11秒前
搭碰完成签到,获得积分10
11秒前
开朗秋双关注了科研通微信公众号
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961468
关于积分的说明 19034361
捐赠科研通 6999597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220790
关于科研通互助平台的介绍 2385563
邀请新用户注册赠送积分活动 2201125