科学网—四川大学华西口腔医院赵行团队开发可标准化构建的口腔上皮模型
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2026-4-22 09:32
| 个人分类: 口腔科学与稳态医学 | 系统分类: 论文交流
口腔黏膜上皮 是维持口腔稳态的重要屏障,在抵御病原体入侵、维持组织微环境稳定以及调控药物渗透过程中发挥关键作用。三维(3D)上皮模型因能够更真实地模拟体内黏膜的结构与功能,已成为开展 上皮分化 、屏障功能、感染机制和药物递送研究的重要体外工具。然而,传统3D上皮模型高度依赖原代角质形成细胞,普遍存在细胞来源受限、批次差异明显、培养成本高、操作流程复杂、标准化程度不足等问题,制约了其在口腔稳态研究、药物筛选和转化应用中的进一步推广。

近期,四川大学华西口腔医院赵行团队在 Oral Science and Homeostatic Medicine 上发表题为“ A simplified 3D oral epithelial model using an air-liquid interface culture system ”的研究成果。 该研究针对传统模型构建中的关键瓶颈,基于无血清气液界面 (air-liquid interface, ALI) 培养体系 , 仅使用HOK口腔上皮细胞和HaCaT皮肤角质形成细胞两种永生化细胞系,即成功构建出结构清晰、分层稳定、功能可靠的3D口腔/皮肤上皮模型 (图1)。 与传统依赖原代细胞的方法相比,该模型具备低成本、高重复性和易标准化制备等优势,为建立可推广、可复制的上皮研究平台提供了新方案 。

图1 :基于ALI系统的口腔上皮三维模型。
在模型构建方法上,团队建立了分阶段诱导体系:细胞先在浸没条件下完成增殖扩增,随后转入气液界面(ALI)培养,启动上皮分层与分化。整个过程采用无血清体系,流程简便、条件稳定,有效避免批次差异。组织学与免疫表型结果显示,该3D模型形成结构清晰的分层上皮,具有典型的基底层与上层分化结构,细胞排列紧密、连接完整。在功能层面:渗透实验表明其具备稳定的屏障功能,通透性接近天然上皮,可用于 药物渗透 与黏膜屏障评价;在白色念珠菌感染模型中,该体系能够模拟病原刺激下的黏膜损伤与应答过程,为感染机制研究及抗真菌药物筛选提供了可靠的体外平台。

图2:上皮模型组织学表型,渗透实验与白色念珠菌感染实验
研究表明, 基于永生化细胞系构建的这一三维上皮模型,能够较好地模拟口腔及皮肤上皮的关键结构特征与屏障功能,为上皮分化机制研究、口腔稳态调控研究以及体外功能评价提供了实用工具 。该模型未来有望广泛应用于黏膜给药系统开发、病原-宿主互作研究、黏膜毒性评价及相关药物测试等领域,为口腔医学和转化研究提供标准化、可规模化的体外模型支撑。
文章信息
Liu L, Liu J, Yuan Y, et al. A simplified 3D oral epithelial model using an air-liquid interface culture system. Oral Science and Homeostatic Medicine , 2026, https://doi.org/10.26599/OSHM.2026.9610045
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2026
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