三维人气道屏障的组分与硬度质量比较
以组分和硬度对照，结合跨上皮电阻（transepithelial electrical resistance，TEER）、形态、分化与转录检查人支气管上皮模型质量。
用途与模型
- 研究用途
- 为后续吸入药物或毒性评价选择气道屏障模型，检查组分和硬度改变后的屏障、分化及转录背景。
- 模型与细胞来源
- 原代人支气管上皮、肺来源可溶性细胞外基质（extracellular matrix，ECM）及人肺成纤维细胞构成的三维气液界面（air–liquid interface，ALI）模型；以二维 ALI 和人气道资料为对照。
- 方法版本
- 2023 年人气道模型的组分与硬度比较
- 实验形式
- 约 2、5、10 kPa 的 3 种硬度与成纤维细胞/肺 ECM 的 4 种组合，共 12 组三维条件，另有二维 ALI 对照；评价 28 天 ALI 培养窗口。
材料与平台
- 分组
- 2 种支持成分同时存在、分别单独存在或均不存在；材料硬度为本研究的 3 个水平，并非通用接受阈值。
- 电阻测量
- 电极测量值扣除空白，并按插入物面积表示为 Ω·cm²；终点为 ALI 培养结束。
- 表型参照
- 上皮覆盖、厚度、纤毛和分泌相关/基底标志；人气道组织及已发表转录资料作为对应参照。
测量指标与分析
- 上皮覆盖与 TEER 相对基线及二维参照
- 上皮厚度与分化标志
- 高表达基因集合及亚型/通路表达差异
采用单因素方差分析和 Tukey 多重比较，结果表示为均值±标准差。覆盖率 n=6、电阻 n=12、组织/多光谱 n=6、转录 n=3，分别是所示测量数。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 12 组三维条件对照二维 ALI；完整三维组另与人气道形态/标志及转录参照比较。
- 测试范围
- 12 组三维条件另与二维 ALI 和人气道参照比较。覆盖、电阻、组织/多光谱及转录的测量数分别为 6、12、6 和 3，不据此推断独立供者数。
- 参照体系
- 相同研究中不同组分和硬度的条件、二维 ALI，以及相应人气道组织和转录资料。
- 研究结果
- 完整三维组维持屏障和较成熟表型，但电阻低于二维；仅含成纤维细胞的软材料组能成屏障却缺成熟形态，TP63 蛋白与基底基因集方向存在差别。
适用条件与研究局限
- TEER 不等于药物通透，也没有已确定的人气道正常 TEER 阈值。
- 纤毛覆盖及代谢通路表达没有替代纤毛清除、酶活或药物测试。
- 当前无生理基底流动/气流，后续微流控及吸入药物应用尚待验证。
- 多供者稳健性未由图示测量数证明，体外模型仍存在不同于组织的表达背景。
来源与原文
- Development of a novel air–liquid interface airway tissue equivalent model for in vitro respiratory modeling studies原始研究 · Scientific Reports · 2023-06-22