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为探究肺生理学及对感染的反应，研究人员开发 3D 肺模型，研究通气在肺泡上皮层形成及对病毒感染应答中的作用。结果显示，通气增强紧密连接形成、影响病毒感染性和炎症因子产生。该研究推动了对肺部病毒应答的理解。
通气灌注肺模型是一种新兴的体外（in vitro）呼吸研究平台，目前技术成熟度等级（TRL）为 4 级。它整合了通气和灌注来模拟肺泡环境，但仍面临关键挑战，包括细胞复杂性有限、缺乏气体交换特性描述以及负压通气的引入问题。未来改进方向将聚焦于纳入原代肺泡上皮细胞（AECs）或诱导多能干细胞衍生的 AECs 来替代 A549 细胞，并集成生物传感器进行实时监测。此外，未来的迭代版本将融入周期性负压通气，以更好地模拟自然呼吸过程中的生理牵张力。与动物模型和临床数据进行标准化对比和验证，对于监管部门的认可和制药行业的应用至关重要，这有助于提高临床前研究的预测性。虽然该模型为基于正压通气的体外系统奠定了基础（正压通气是临床机械通气的一个特征），但它作为呼吸研究中与生理相关的替代方法，在增强药物筛选、感染研究和疾病建模方面具有巨大潜力。
亮点：
- 采用（正压）通气灌注 3D 肺模型进行病毒感染研究。
- 通气促进紧密连接形成，增强屏障功能。
- 通气通过使肺泡上皮敏感化，增强了感染性。
- 通气调节上皮层对病毒感染的应答。
摘要：在本研究中，开发了一种包含肺泡和血管成分的 3D 肺模型，用于研究肺生理学和对感染的反应。研究人员探究了通气在肺泡上皮层形成及其对病毒感染应答中的作用。将灌注模型在气液界面（ALI）进行长达 10 天的连续呼吸循环。结果显示，随着时间推移，通气增加紧密连接的形成，改善上皮屏障功能。测试了两种病毒，即流感病毒和呼吸道合胞病毒（RSV），通气随着时间推移增强了感染性，促进病毒传播，同时使上皮对病毒识别更加敏感。通气还减弱了关键促炎趋化因子的产生。这些发现是推进对肺部特异性病毒应答和通气相关呼吸道感染理解的关键一步，为肺部生理学和病理生物学的重要方面提供了新的见解。
