顶端向外型气道类器官(AOAO)的构建技术2025-12-15 08:53:01
AOAO在培养过程中,需先将扩增后的ABSCs以每孔100个细胞的密度接种于AggreWell培养皿,经离心使细胞聚集后,置于培养箱中培养至细胞团形成。细胞融合成团后,轻轻吹打混匀,制备成细胞团悬液,并转移至普通细胞培养皿,在分化培养基中继续培养15d至分化完成。该模型在初始构建阶段需要较大的接种细胞量,但其突破在于不依赖ECM支持的悬浮培养可诱导极性倒置,形成纤毛向外的三维结构,从根本上解决了传统AO顶端难以接触的操作瓶颈,显著提升了模型的易用性。同时,其分泌的黏液可直接释放至培养液中,极大简化了分泌物成分检测的收集与检验操作流程,并保留了完整的气道上皮细胞组成。与顶端向内型AO相比,AOAO具有培养周期更短、同一批次产量更高、表型更均一的特点,因此,AOAO更适用于实时荧光定量PCR和蛋白质印迹等定量分析方法。此外,该模型无需ECM支持,不仅降低了培养成本,更重要的是消除了ECM批次差异这一影响实验可重复性的关键变量,为高通量筛选应用提供了理想平台。同时,其顶端向外的极性特征允许病原体通过培养液直接接触纤毛表面,更真实地模拟了人类呼吸道的自然感染过程。相关研究显示,该模型中纤毛细胞和杯状细胞标志基因的表达水平较传统模型更高,对宿主-病原体相互作用的检测灵敏度也优于气液界面培养系统,使其在感染性疾病研究中具有独特优势。
然而,AOAO模型的技术革新也伴随着显著的结构与功能局限性:一是结构稳定性与屏障完整性缺陷,由于缺乏ECM的物理和生化支撑,其结构稳定性相对较低,可能影响细胞间紧密连接的形成和长期维持,进而对需要高度结构化组织的复杂病理机制的精确模拟造成挑战;二是细胞融合现象,去除ECM后,相邻的AOAO可能发生融合,这一现象在长期培养中尤为明显,可能影响实验结果的准确解读。
出自《气道类器官的培养技术及其在呼吸系统疾病中的应用进展》作者黄佩滢,彭思荣,张敬。
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