在肺泡屏障上比较整体烟雾与液体提取物
瑞士、德国和西班牙研究者在 Scientific Reports 报告了一套烟雾暴露肺芯片系统，将整体香烟烟雾送至气–液界面培养的肺泡细胞，同时加入模拟呼吸的周期性牵张。研究关注烟雾造成的屏障损伤，以及模型条件如何影响潜在保护作用的检测。
传统烟雾提取物先把部分烟雾成分收集到液体中，再处理浸没培养的细胞。这种形式与肺泡上皮直接接触气相和颗粒混合物不同。研究因此分别比较液体提取物、整体烟雾、静态培养与动态牵张条件。
系统还用沉积碳点的荧光信号检查烟雾在各培养孔中的分布，并通过质谱测量尼古丁等成分。研究进行了 3 轮分布实验，检查不同轮次和各培养孔的暴露是否一致。
上皮、血管与免疫细胞组成不同的模型
肺泡上皮部分采用 AXiAECs 人源细胞系，由原代人肺泡上皮细胞建立并经过永生化处理。血管侧使用原代人肺微血管内皮细胞，两类细胞分别位于薄膜两侧，形成上皮与血管的共培养体系。
研究在上皮与内皮双细胞体系中，分别加入人外周血单核细胞分化的巨噬细胞，或 THP-1 细胞分化的巨噬细胞样细胞，形成两种三细胞模型。它们提供了不同来源的免疫成分，与肺内直接取得的原代肺泡巨噬细胞仍有区别。
这些安排让研究者比较：同样的烟雾暴露，在只有上皮、上皮加内皮，以及进一步加入巨噬细胞时，会引起怎样的反应。静态培养与周期性牵张的比较，则用于观察机械环境对屏障和炎症检测的影响。
牵张使屏障损伤更早出现
研究以跨屏障电阻（trans-barrier electrical resistance，TER）评价屏障完整性。液体烟雾提取物在所报告的比较中增加了氧化应激相关信号，但静态与动态条件下的电阻均未出现明显变化。
整体烟雾的结果不同。在静态气–液界面下，电阻主要在暴露后 24 小时和 48 小时下降；加入模拟呼吸的牵张后，4 小时就出现下降，并持续至 48 小时终点。
动态条件下，48 小时的乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）释放增加，提示细胞损伤加重；静态条件未见同样明显的 LDH 变化。活性氧（reactive oxygen species，ROS）相关荧光信号则在两种烟雾暴露条件下均升高。
电阻与 LDH 的变化并不同步，这使屏障检测提供了细胞损伤检测之外的信息。研究据此强调，呼吸相关力学环境会影响体外肺模型识别烟雾效应的时间和表现。
加入巨噬细胞后炎症反应更明显
在动态双细胞模型中，烟雾暴露后的屏障电阻主要在 48 小时下降。加入两种来源的巨噬细胞后，下降从 24 小时开始出现，并持续到终点；三细胞体系的炎症分泌反应也更明显。
研究测量了白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）分泌，并结合基因表达、细胞损伤和 ROS 相关指标观察免疫细胞的影响。THP-1 来源三细胞体系还出现了更强的部分间质相关标志变化，提示细胞组成也会影响模型呈现的组织反应。
双细胞模型的电阻比较进行了 3 轮实验，血源巨噬细胞三细胞模型为 2 轮，THP-1 来源模型为 3 轮，各时间点每组均为 3 个培养孔。不同指标所用的实验轮次和孔数另行报告；分泌检测中的技术重复用于检查检测本身的稳定性。
表面活性物质降低炎症，却没有恢复电阻
研究进一步在 THP-1 来源三细胞模型中加入 Curosurf，一种含猪源脂质及相关疏水蛋白的肺表面活性物质制剂，随后比较烟雾暴露反应。这一部分测试的是已有制剂在模型中的保护作用。
动态条件下，加入表面活性物质的烟雾暴露组，IL-8 分泌和 IL8 基因表达均较低，部分成像结果也显示细胞连接形态保留得更好。但屏障电阻下降没有恢复，细胞毒性也未得到完全纠正。
静态气–液界面下，IL-8 分泌仅有轻微且未达到统计学显著性的改善。保护作用对培养条件和检测终点的依赖，说明评价干预时需要同时查看炎症、屏障和损伤指标。
本次实验观察的是急性暴露反应
作者尝试的慢性暴露安排造成了过强的细胞毒性，因此本研究主要以急性暴露观察早期反应。如何维持长期培养、研究较慢的炎症和组织变化，仍是这套体系后续需要解决的问题。
论文将这套体系用于慢性阻塞性肺疾病相关研究和候选干预评价。研究分别考察了暴露方式、呼吸样牵张和免疫细胞的影响，表面活性物质比较则展示了保护作用在不同终点上的差别：炎症指标可以改善，屏障功能却仍然受损。