大鼠气管上皮细胞

大鼠气管上皮细胞是从健康大鼠气管黏膜层分离培养获得的上皮细胞群体，包含纤毛上皮细胞、杯状细胞等功能亚型，因与人类气管上皮细胞结构功能高度相似、易体外模拟气道微环境、具备完整黏膜防御功能，成为研究呼吸道生理调节、黏膜免疫机制及气道疾?。ㄈ缦?、慢性支气管炎、肺纤维化）的核心模型细胞，在呼吸医学基础研究与药物研发中应用广泛，对临床转化研究具有重要参考意义。

从细胞来源与培养特性来看，这类来源于大鼠气管的上皮细胞，原始组织多取自健康成年大鼠（常用 SD 大鼠、Wistar 大鼠）的气管中段 —— 该区域气管结构完整，上皮细胞分布均匀且未受肺部炎症或外界污染物干扰。分离过程需先去除气管外膜的结缔组织与平滑肌层，仅保留黏膜层，将黏膜层剪碎为组织小块后，通过温和的消化方式分散为单细胞悬液，再利用差速贴壁法结合细胞表面标志物筛?。ㄈ缦嗣掀は赴?β- 微管蛋白 Ⅳ、杯状细胞的黏蛋白 MUC5AC），可获得纯度超过 90% 的特定类型上皮细胞。原代培养的细胞约 5-7 天可贴壁生长并形成单层上皮结构，纤毛上皮细胞贴壁后逐渐显现纤毛摆动活性，杯状细胞则会积累黏液颗粒；传代 3-5 代内，细胞形态与核心功能保持稳定，若需长期开展实验，可通过永生化技术构建细胞系（如大鼠气管上皮细胞系 RTE），大幅降低原代培养的操作难度与重复性成本。

在形态与生物学功能方面，这类来源于大鼠气管的上皮细胞呈现典型的呼吸道上皮特征与功能特异性。显微镜下观察，纤毛上皮细胞呈柱状，细胞核位于细胞基部呈椭圆形，细胞质顶部延伸出密集的纤毛（长度约 5-10μm），这些纤毛通过规律性摆动（频率约 10-20 次 / 秒），可推动气管表面的黏液向咽喉部移动，实现气道清洁功能；杯状细胞呈高脚杯状，细胞核小而致密且偏向细胞基部，细胞质顶部富含黏液颗粒，可通过胞吐作用释放黏液，在气管黏膜表面形成黏液层。生物学功能上，这类细胞构成了呼吸道的 “黏液 - 纤毛清除系统"—— 黏液层能黏附空气中的粉尘、细菌、病毒等异物，纤毛摆动则将黏液 - 异物复合物排出体外，同时细胞还能分泌抗菌肽（如 β- 防御素）与细胞因子（如 IL-6、TNF-α），参与黏膜免疫反应，抵御病原体入侵，维持气道微环境稳定。培养条件上，这类细胞适合在含 10%-15% 胎牛血清的 Ham's F-12/K 培养基（添加表皮生长因子、胰岛素等生长因子）中生长，于 37℃、5% CO?培养箱内，倍增时间约 36-48 小时，传代过程中核型（多数保持大鼠正常二倍体核型）与黏液分泌、纤毛摆动等核心功能稳定，为实验结果的可靠性提供保障。

在生理功能与疾病关联方面，这类来源于大鼠气管的上皮细胞是维持气道稳态的关键，其功能异常或损伤是多种呼吸道疾病的核心病理环节。生理状态下，“黏液 - 纤毛清除系统" 是呼吸道的第一道防线，可有效清除外界异物与病原体，避免气道感染；同时，细胞分泌的抗菌肽与细胞因子能调控局部免疫反应，防止炎症扩散。病理状态下，上皮细胞损伤会引发一系列气道功能障碍：例如在哮喘中，过敏原刺激导致杯状细胞过度增殖并大量分泌黏液，同时纤毛摆动频率降低，黏液排出受阻，引发气道狭窄与喘息症状；在慢性支气管炎中，长期吸烟、空气污染等因素导致纤毛上皮细胞脱落、杯状细胞化生，“黏液 - 纤毛清除系统" 功能失效，细菌反复感染引发气道慢性炎症；在肺纤维化中，气管上皮细胞损伤后异常激活，分泌大量促纤维化因子（如 TGF-β、PDGF），诱导成纤维细胞增殖与胶原沉积，进而导致气道纤维化，影响呼吸功能。

在呼吸医学研究应用方面，这类来源于大鼠气管的上皮细胞是解析气道生理机制与疾病病理过程的重要工具?；⊙芯恐?，科研人员可通过体外构建 “气 - 液界面培养模型"，模拟体内气管上皮细胞的生长环境，观察不同因素（如 PM2.5、臭氧、致病菌）对纤毛摆动频率、黏液分泌量的影响，探究气道损伤的分子机制；同时利用基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）敲除或过表达关键基因（如 MUC5AC 基因、纤毛形成相关基因），明确基因对气道功能的调控作用，为疾病机制研究提供实验依据。疾病模型构建中，可通过体外添加炎症因子（如组胺、白三烯）或暴露于香烟提取物，构建哮喘、慢性支气管炎等细胞模型，观察细胞形态与功能变化，筛选具有潜在治疗效果的候选药物。药物研发中，这类细胞常用于评估药物对气道功能的改善效果 —— 例如针对哮喘的药物，可检测其对杯状细胞黏液分泌的抑制作用及对纤毛摆动的促进效果；同时还能通过细胞活性检测、功能评估等方式，判断药物是否存在气道毒性，为临床用药安全性提供参考。

从科研价值与学科发展来看，这类来源于大鼠气管的上皮细胞极大推动了呼吸医学领域的研究进展，为人类呼吸道疾病的治疗提供了重要理论支撑与实验基础。基础研究中，以其为模型的研究成果，助力科学家阐明了 “黏液 - 纤毛清除系统" 的调控机制、气道黏膜免疫的作用路径，为理解人类呼吸道生理功能奠定了基??；临床转化方面，基于该细胞模型筛选出的药物（如黏液溶解剂、支气管扩张剂），已在哮喘、慢性支气管炎等疾病的临床治疗中广泛应用，有效改善了患者的气道功能。此外，随着 3D 细胞培养技术的发展，将这类细胞与气管平滑肌细胞、成纤维细胞共培养构建 “3D 气管类器官"，可更真实地模拟体内气管结构与微环境，进一步提升实验结果的临床相关性，为精准研究呼吸道疾病、开发个性化治疗方案提供了新的技术平台。

综上所述，这类来源于大鼠气管的上皮细胞（以纤毛上皮细胞、杯状细胞为核心），凭借与人类气管上皮细胞的高度同源性、完整的气道防御功能及便捷的培养特性，成为呼吸医学领域的 “多功能模型细胞"。其在气道生理机制解析、疾病模型构建及药物研发中的应用，既推动了基础科研的突破，又为临床疾病的诊断与治疗提供了重要支持，对呼吸医学学科的发展具有不可替代的科学价值。