RTE大鼠气管上皮细胞

RTE大鼠气管上皮细胞是呼吸系统基础研究与药物研发领域的重要动物细胞模型，源自健康大鼠气管黏膜层的上皮组织，通过原代组织消化与体外贴壁诱导培养建立。气管上皮是呼吸道的重要物理屏障，由纤毛上皮细胞、杯状细胞、基底细胞等组成，而 RTE 细胞系经筛选后，主要保留了气管上皮细胞的核心功能亚型，能模拟体内气管上皮的屏障防御、分泌物合成及炎症应答过程。作为与人类气管上皮细胞生物学特性高度相似的动物模型，它不仅规避了人类原代气管上皮细胞获取难度大、伦理限制多的问题，还能稳定复现呼吸道生理病理状态，成为呼吸道炎症机制解析、损伤修复研究及呼吸科药物毒性评估的关键工具。

从生物学特性来看，RTE 大鼠气管上皮细胞呈现典型的气管上皮组织特异性形态与功能特征。光学显微镜下，细胞呈多边形或柱状的上皮样形态，排列紧密且具有明显极性，部分细胞可观察到纤毛结构（需在分化诱导条件下），相邻细胞间通过紧密连接、黏附连接形成完整的细胞屏障，这一形态与体内气管上皮的结构高度一致；细胞核呈椭圆形，位于细胞基底部，染色质分布均匀，核仁清晰，无核异型性或分裂象异常，体现正常上皮细胞的核形态特征。功能层面，其核心优势在于保留气管上皮的双重功能：一是屏障防御功能—— 细胞通过紧密连接形成物理屏障，可通过检测跨上皮电阻（TEER）评估屏障完整性，模拟呼吸道抵御外界病原体、粉尘颗粒入侵的过程；二是分泌功能—— 部分细胞可合成并分泌黏蛋白（如 MUC5AC）与抗菌肽（如 β- 防御素），黏蛋白能润滑气管黏膜、黏附异物，抗菌肽则具有广谱抗菌活性，二者共同构成气管上皮的化学防御体系。生长特性上，RTE 细胞为严格的贴壁依赖性生长，最适培养温度为 37℃，需在含 5% CO?的恒温恒湿培养箱中维持 pH 稳定（7.2-7.4）；增殖速率中等，倍增时间约为 48-60 小时，对数生长期细胞密度可达 3×10?-5×10?个 /cm2，且具有接触抑制特性，当细胞融合度达到 85% 以上时，增殖减缓并开始向分化状态过渡，这一特征与体内气管上皮细胞的生长分化规律相符。

在培养操作与质量控制层面，RTE 大鼠气管上皮细胞的培养需重点关注 “维持上皮表型与功能完整性"，避免因培养条件不当导致细胞分化异?；蚬δ芡嘶?。培养基选择上，需使用专用的上皮细胞培养基，常规搭配含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 混合培养基，并添加 2ng/mL 表皮生长因子（EGF）、5μg/mL 胰岛素与 0.1μg/mL 氢化ke的松 —— 血清需经过支原体检测与上皮细胞兼容性验证，确保无有害微生物且富含上皮细胞生长所需的营养因子；EGF 可促进细胞增殖与纤毛分化，胰岛素与氢化ke的松则能维持细胞的上皮形态与分泌功能，若长期缺乏这些成分，细胞易出现纤维化改变或分泌功能丧失。培养操作时，需使用经胶原或纤连蛋白包被的培养皿，增强细胞贴壁能力与分化效率，避免因贴壁不良导致的细胞凋亡；传代流程需轻柔操作：先用无菌 PBS 缓冲液冲洗细胞表面 2 次，去除残留培养基，加入 0.25% 的细胞消化液后 37℃孵育 3-5 分钟，待细胞边缘收缩、间隙增大时，立即加入含血清的培养基终止消化，轻柔吹打形成单细胞悬液，按 1:3-1:4 的比例接种至新培养皿，接种后 24 小时内避免移动培养皿，确保细胞稳定贴壁。若需诱导纤毛分化，可在细胞融合后更换为无血清分化培养基，培养 7-10 天即可观察到纤毛结构。质量控制方面，需定期开展多维度检测：通过台盼蓝染色确保细胞活力≥85%；通过免疫细胞化学染色验证上皮特异性标志物（细胞角蛋白 18、紧密连接蛋白 occludin）与气管上皮功能标志物（黏蛋白 MUC5AC、纤毛蛋白 β-tubulin IV）的阳性表达率≥95%；通过检测跨上皮电阻（TEER）评估细胞屏障功能（正常 TEER 值需≥100Ω?cm2）；若用于炎症相关研究，还需验证细胞对炎症因子（如 LPS、TNF-α）的应答能力（如 IL-6、IL-8 分泌上调），确保细胞功能符合实验要求。

在科研应用领域，RTE 大鼠气管上皮细胞凭借 “组织特异性 + 功能完整性" 的优势，在多个呼吸系统研究方向中发挥核心作用。呼吸道炎症机制研究是其最核心的应用场景 —— 科研人员可通过向 RTE 细胞模型中加入炎症诱导剂（如细菌脂多糖 LPS、病毒模拟物 Poly (I:C)），模拟呼吸道感染引发的炎症反应，检测细胞炎症因子（IL-6、IL-8、TNF-α）的分泌水平、炎症信号通路（NF-κB、MAPK）的激活状态，解析炎症发生发展的分子机制；例如在哮喘研究中，可通过过敏原（如卵清蛋白）刺激 RTE 细胞，观察黏蛋白分泌变化与炎症因子释放，探索哮喘气道黏液高分泌的调控机制。呼吸道损伤修复研究方面，RTE 细胞可用于模拟气管上皮损伤后的修复过程 —— 通过机械划伤或药物诱导建立细胞损伤模型，观察细胞迁移、增殖速率及修复相关蛋白（如 EGF 受体、基质金属蛋白酶 MMP-9）的表达变化，评估不同干预措施（如生长因子、中药提取物）对损伤修复的促进作用，为呼吸道损伤（如气管cha管损伤、烧伤后气道损伤）的治疗提供实验依据。呼吸科药物筛选与毒性评估中，RTE 细胞是理想的体外评价模型 —— 在抗呼吸道感染药物研发中，可检测药物对炎症因子分泌的抑制效果；在吸入性药物毒性评估中，可通过细胞活力、屏障功能（TEER 值）、凋亡率等指标，判断药物对正常气管上皮细胞的损伤程度，避免药物因气道毒性过高而被淘汰；此外，该细胞还可用于环境污染物（如 PM2.5、甲醛）的气道毒性研究，观察污染物对细胞形态、功能的影响，为制定环境健康标准提供数据支撑。

不过，使用 RTE 大鼠气管上皮细胞需注意其局限性。该细胞系源自大鼠，虽与人类气管上皮细胞生物学特性相似，但仍存在物种差异 —— 例如细胞对炎症因子的敏感性、药物代谢酶的表达模式可能与人类不同，因此研究结果需结合人类原代气管上皮细胞或动物模型（如大鼠哮喘模型）进行验证。体外培养环境无法wan全模拟体内气管的复杂微环境（如气流刺激、黏膜纤毛清除系统、免疫细胞相互作用），可能导致细胞的炎症应答或损伤修复过程与体内状态存在偏差，例如体外实验中药物的抗炎效果可能优于体内实际疗效。同时，RTE 细胞长期传代（超过 20 代）后易出现分化能力下降（如纤毛数量减少、黏蛋白分泌降低），需定期冻存早期传代细胞（如 P5-P10 代），并在实验前验证细胞功能，确保实验结果的可靠性。