上皮細胞在我們體內(nèi)的許多中空器官中排列。單層上皮由緊密堆積的單個上皮細胞組成，這些上皮細胞通過稱為緊密連接的蛋白質(zhì)復合物相互連接。上皮細胞是外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境之間的障礙。這可能是氣道上皮，保護身體免受空氣傳播的病原體侵害，也可能是腸上皮，保護身體抵抗腸道中的機會性微生物。上皮屏障功能是通過限制分子之間以及通過上皮細胞從器官腔進入血液的運輸和流動來實現(xiàn)的。通過上皮層的運輸可以通過以下兩種過程之一進行：

上皮細胞通常被稱為“極化的”，這意味著它們具有截然不同的膜區(qū)室，頂端和基底外側。頂膜面對內(nèi)腔，是細胞的“頂部”，而基底外側膜面對內(nèi)部環(huán)境，并包圍細胞的側面和“底部”。上皮細胞的基底外側和頂膜通過緊密連接的存在而被分開和維持，并且經(jīng)常表達不同的跨膜蛋白和轉運蛋白。

上皮細胞在塑料上生長時通常不會極化，因此研究人員使用特殊的滲透培養(yǎng)插入，允許培養(yǎng)基接觸根尖和基底外側的細胞。這模擬了體內(nèi)的環(huán)境，刺激細胞分化和極化。極化和上皮“緊密性”是通過測量跨上皮電電阻來評估的，后者測量上皮單層的電阻；更緊密的上皮將具有更大的電阻。

為了研究氣道上皮，科學家開發(fā)了一種專門的極化培養(yǎng)系統(tǒng)，其中細胞在氣液界面中生長以模仿氣道。為了使用氣液界面，氣道上皮細胞生長在可滲透的插入物上，僅在培養(yǎng)皿的基底外側添加培養(yǎng)基，使細胞的頂表面與空氣接觸。多項研究報告了Lifeline?氣道上皮細胞的使用氣液界面中的細胞研究呼吸道病毒感染。Hauser等人在2013年的一項研究中使用了在氣液界面生長的Lifeline?人支氣管/氣管上皮細胞。證明與人呼吸道上皮相比，豬呼吸道上皮細胞的抗病毒反應降低。他們得出結論，這可能有助于解釋來自多種來源（如禽或人）的流感病毒在豬中重組的能力增強。

此外，之前的研究，使用在氣液界面生長的Lifeline?人氣管/支氣管上皮細胞來分離，繁殖，測序和分類患者冠狀病毒樣本。最后，使用了通過氣液界面生長的Lifeline?人氣管/支氣管上皮細胞來鑒定人β冠狀病毒HKU1的突突（S）蛋白中的受體結合域。病毒與其宿主細胞結合，開始感染。這些報告清楚地表明，在氣液界面中培養(yǎng)的Lifeline?支氣管/氣管細胞提供了出色的人氣道體外模型。

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