Stretch increases alveolar type 1 cell number in fetal lungs through ROCK-Yap/Taz pathway
Creators
- 1. Organ Recovery Systems (Belgium)
- 2. KU Leuven
- 3. Vietnam National University Ho Chi Minh City
- 4. Lund University
- 5. London Women's Clinic
- 6. University College London
Description
Accurate fluid pressure in the fetal lung is critical for its development, especially at the beginning of the saccular stage when alveolar epithelial type 1 (AT1) and type 2 (AT2) cells differentiate from the epithelial progenitors. Despite our growing understanding of the role of physical forces in lung development, the molecular mechanisms that regulate the transduction of mechanical stretch to alveolar differentiation remain elusive. To simulate lung distension, we optimized both an ex vivo model with precision cut lung slices and an in vivo model of fetal tracheal occlusion. Increased mechanical tension showed to improve alveolar maturation and differentiation toward AT1. By manipulating ROCK pathway, we demonstrate that stretch-induced Yap/Taz activation promotes alveolar differentiation toward AT1 phenotype via ROCK activity. Our findings show that balanced ROCK-Yap/Taz signaling is essential to regulate AT1 differentiation in response to mechanical stretching of the fetal lung, which might be helpful in improving lung development and regeneration.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يعد ضغط السائل الدقيق في رئة الجنين أمرًا بالغ الأهمية لتطوره، خاصة في بداية المرحلة الكيسية عندما تتمايز الخلايا الظهارية السنخية من النوع 1 (AT1) والنوع 2 (AT2) عن الأسلاف الظهارية. على الرغم من فهمنا المتزايد لدور القوى الفيزيائية في نمو الرئة، فإن الآليات الجزيئية التي تنظم نقل التمدد الميكانيكي إلى التمايز السنخي لا تزال بعيدة المنال. لمحاكاة انتفاخ الرئة، قمنا بتحسين كل من نموذج خارج الجسم الحي مع شرائح رئوية مقطوعة بدقة ونموذج داخل الجسم الحي لإغلاق القصبة الهوائية الجنينية. أظهر التوتر الميكانيكي المتزايد أنه يحسن النضج السنخي والتمايز نحو AT1. من خلال التلاعب في مسار الصخور، نوضح أن تنشيط Yap/Taz الناجم عن التمدد يعزز التمايز السنخي نحو النمط الظاهري AT1 عبر نشاط الصخور. تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن إشارات ROCK - YAP/TAZ المتوازنة ضرورية لتنظيم تمايز AT1 استجابة للتمدد الميكانيكي لرئة الجنين، والتي قد تكون مفيدة في تحسين نمو الرئة وتجديدها.Translated Description (French)
Une pression liquidienne précise dans le poumon fœtal est essentielle à son développement, en particulier au début du stade sacculaire lorsque les cellules épithéliales alvéolaires de type 1 (AT1) et de type 2 (AT2) se différencient des progéniteurs épithéliaux. Malgré notre compréhension croissante du rôle des forces physiques dans le développement pulmonaire, les mécanismes moléculaires qui régulent la transduction de l'étirement mécanique en différenciation alvéolaire restent insaisissables. Pour simuler la distension pulmonaire, nous avons optimisé à la fois un modèle ex vivo avec des tranches de poumon coupées avec précision et un modèle in vivo d'occlusion trachéale fœtale. L'augmentation de la tension mécanique a permis d'améliorer la maturation alvéolaire et la différenciation vers AT1. En manipulant la voie ROCHEUSE, nous démontrons que l'activation Yap/TAZ induite par l'étirement favorise la différenciation alvéolaire vers le phénotype AT1 via l'activité ROCHEUSE. Nos résultats montrent qu'une signalisation ROCK-Yap/TAZ équilibrée est essentielle pour réguler la différenciation AT1 en réponse à l'étirement mécanique du poumon fœtal, ce qui pourrait être utile pour améliorer le développement et la régénération pulmonaires.Translated Description (Spanish)
La presión precisa del líquido en el pulmón fetal es fundamental para su desarrollo, especialmente al comienzo de la etapa sacular cuando las células epiteliales alveolares tipo 1 (AT1) y tipo 2 (AT2) se diferencian de las progenitoras epiteliales. A pesar de nuestra creciente comprensión del papel de las fuerzas físicas en el desarrollo pulmonar, los mecanismos moleculares que regulan la transducción del estiramiento mecánico a la diferenciación alveolar siguen siendo difíciles de alcanzar. Para simular la distensión pulmonar, optimizamos tanto un modelo ex vivo con cortes de pulmón cortados con precisión como un modelo in vivo de oclusión traqueal fetal. El aumento de la tensión mecánica mostró mejorar la maduración alveolar y la diferenciación hacia AT1. Mediante la manipulación de la vía de la ROCA, demostramos que la activación de Yap/Taz inducida por estiramiento promueve la diferenciación alveolar hacia el fenotipo AT1 a través de la actividad de la ROCA. Nuestros hallazgos muestran que la señalización equilibrada de ROCK-Yap/Taz es esencial para regular la diferenciación de AT1 en respuesta al estiramiento mecánico del pulmón fetal, lo que podría ser útil para mejorar el desarrollo y la regeneración pulmonar.Files
ajplung.00484.2020.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:fc9091f210d6cdd05ddaa45b71b95f60
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يزيد التمدد من عدد الخلايا السنخية من النوع 1 في رئتي الجنين من خلال مسار ROCK - YAP/TAZ
- Translated title (French)
- L'étirement augmente le nombre de cellules alvéolaires de type 1 dans les poumons du fœtus par la voie ROCK-Yap/TAZ
- Translated title (Spanish)
- El estiramiento aumenta el número de células alveolares tipo 1 en los pulmones fetales a través de la vía Rock-Yap/Taz
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3195064038
- DOI
- 10.1152/ajplung.00484.2020
References
- https://openalex.org/W1502147118
- https://openalex.org/W1539004296
- https://openalex.org/W1548227406
- https://openalex.org/W1944374588
- https://openalex.org/W1974673111
- https://openalex.org/W1978893674
- https://openalex.org/W1981285384
- https://openalex.org/W1993089065
- https://openalex.org/W2002261382
- https://openalex.org/W2002910147
- https://openalex.org/W2004744892
- https://openalex.org/W2006778392
- https://openalex.org/W2010790993
- https://openalex.org/W2012561850
- https://openalex.org/W2021400722
- https://openalex.org/W2022465836
- https://openalex.org/W2041739673
- https://openalex.org/W2051513660
- https://openalex.org/W2052036394
- https://openalex.org/W2063262979
- https://openalex.org/W2067013957
- https://openalex.org/W2069282389
- https://openalex.org/W2102049912
- https://openalex.org/W2107277218
- https://openalex.org/W2115585488
- https://openalex.org/W2135726634
- https://openalex.org/W2135951260
- https://openalex.org/W2141695116
- https://openalex.org/W2144900395
- https://openalex.org/W2146337514
- https://openalex.org/W2150273355
- https://openalex.org/W2155540262
- https://openalex.org/W2161277269
- https://openalex.org/W2167978765
- https://openalex.org/W2414435382
- https://openalex.org/W2488256128
- https://openalex.org/W2496623769
- https://openalex.org/W2787299394
- https://openalex.org/W2787892330
- https://openalex.org/W2799765835
- https://openalex.org/W2896406329
- https://openalex.org/W2909480335
- https://openalex.org/W2933094646
- https://openalex.org/W2938099030
- https://openalex.org/W2951101471
- https://openalex.org/W2952481429