Подобно воздушным путям человека мышиные трахеи содержат три основных эпителиальных клона (Rock et al., 2010; Teixeira et al., 2013). Базальные клетки (BCs) это популяция стволовых клеток, она включает медленно делящиеся стволовые клетки и детерминированные предшественники просветных клеток (Mori et al., 2015; Rock et al., 2009; Watson et al., 2015). Секреторные клетки просветов само-обновляются и продуцируют окончательно дифференцированные клетки с ресничками (Rawlins and Hogan, 2008; Rawlins et al., 2007, 2009). Множественные исследования показали, что SOX2 является ключевым транскрипционным фактором (TF), необходимым для развития и поддержания всех эпителиальных клеток воздушных путей (Gontan et al., 2008; Hashimoto et al., 2012; Ochieng et al., 2014; Que et al., 2009; Tompkins et al., 2009, 2011). Делеция Sox2 в эпителии трахей взрослых мышей вызывает потерю дифференцированных клеток. Более того, Sox2-/- BCs обладали меньшей способностью к пролиферации in vitro или in vivo из-за повреждений (Que et al., 2009). SOX2 поэтому необходим для самообновления BC и дифференцировки в просветные клетки. Избыточная экспрессия SOX2 может запускать развитие плоскоклеточной карциномы, которая обладает преимущественно фенотипом базальных клеток (Correia et al., 2017; Ferone et al., 2016).

Функция FGFR2 активно изучалась во время ветвления легких, где одной из его ролей было поддержание недифференцированных эпителиальных предшественников путем подавления экспрессии SOX2 ( Abler et al.,2009; Que et al., 2007; Volckaert et al., 2013). Однако, на более поздних стадиях эмбрионального развития эктопический FGF 10 может способствовать дифференцировке BC в SOX2+ предшественниках воздушных путей (Volckaert et al., 2013). В том же самом исследовании экспрессировали доминантно-негативный FGFR2 на более поздних ст. эмбриогенеза и было подтверждено, что передача сигналов FGFR2 участвует в поддержании BCs воздушных путей. Теперь мы специально проверяли эту гипотезу в находящейся в устойчивом состоянии трахеи мыши и показали, что FGFR2 необходим BC для самообновления и окончательной дифференцировки. Более того, передача сигналов FGFR2 поддерживает экспрессию SOX2.

Зависимое от условий делетирование одной копии FGF receptor 2 (FGFR2) в базальных клетках воздушных путей взрослых мышей приводит к нарушению самообновления и дифференцировки. Показано, что передача сигналов FGFR2 коррелирует с поддержанием экспрессии ключевого транскрипционного фактора базальных клеток SOX2, необходимого для самообновления и дифференцировки. Этот фенотип у гетерозигот иллюстрирует, что незначительные изменения в передаче сигналов рецепторной тирозин киназы могут иметь значительные эффекты, и это объясняет многочисленные изменения, наблюдаемые в раковых опухолях.