RIKEN、美國辛辛那提兒童醫院和京都大學的一個研究小組闡明了氣管發育的過程，並成功開發了一種從小鼠和人類胚胎幹細胞生產氣管組織的技術。
產生軟骨和平滑肌的間充質的正常發育對於氣管的形成極為重要，氣管是呼吸的重要器官。迄今為止，人們認為上皮組織中 Nkx2.1 基因的表達是間質分化所必需的，但在本研究中，首先，即使在缺乏 Nkx2.1 的小鼠中，氣管間充質的表達觀察到作為疾病標誌物的 Tbx4 基因。相反，他們發現氣管間充質的發育需要激活上皮組織中的 Wnt 信號傳導，這被認為可以調節各種基因的表達。
我們還發現，上皮中 Wnt 信號的激活以及間充質中 Wnt 信號的激活對於 Tbx4 基因的表達和分化為間充質也是必要的。Tbx4基因表達在上皮分泌的Wnt配體下游，激活上皮內的Wnt信號，然後上皮分泌的Wnt配體激活上皮內的Wnt信號，據說是誘發暴發。結果表明，上皮和間質之間的這種雙向 Wnt 信號傳導是氣管發育的起源。
通過將這一發現應用於培養技術的發展，該小組還成功地在培養皿上從小鼠和人類 ES 細胞中誘導出一種複雜的氣管間填充組織。所開發的誘導培養技術可以作為開發模仿器官的人工微型器官“類器官”的線索，未來有望應用於人工呼吸形成技術。此外，由於間質發育異常會導致先天性呼吸系統疾病，因此預計闡明間質形成機制的這一結果將導致闡明這些病理狀況。
