普诺赛细胞学堂 | 深度解析上皮细胞：从形态学到培养技术的实用研究手册

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通过紧密连接构建细胞间无缝闭合结构，有效阻隔外界微生物、化学刺激及防止机体水分流失，典型的如皮肤角化上皮。

特化的上皮细胞具有微绒毛结构以增加吸收面积（如肠道上皮），或具有腺样分泌功能（如汗腺、消化腺上皮），承担分泌任务与营养物质、离子、气体的跨膜转运。

上皮细胞可表达多种免疫相关分子（如MHC I/II、TLR等），分泌细胞因子（如TSLP、IL-33），并直接参与先天免疫应答，是黏膜免疫防御的重要前哨。

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上皮细胞具有明确的顶端-基底极性：顶端域参与物质摄取或分泌，基底域附着于基底膜，执行信号感应与结构支撑的功能。

包括：

紧密连接（Tight Junction）：密封细胞间隙，限制旁路扩散；

粘附连接和桥粘连（Adherens Junctions & Desmosomes）：提供机械支持；

缝隙连接（Gap Junction）：实现细胞间信号传递。

上皮细胞通过半桥粒（Hemidesmosomes）与基底膜连接，后者富含IV型胶原与层粘连蛋白，介导细胞-基质间的黏附、营养交换与信号调控。

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上皮细胞是多种实体瘤的起源细胞（如乳腺癌、肺腺癌、结直肠癌）。研究其在增殖失控、细胞极性丧失、基底膜破坏及上皮-间充质转化（EMT）等过程中的行为，有助于构建体外肿瘤模型，解析肿瘤发生、侵袭与转移的分子机制。

气道、消化道和泌尿生殖道的上皮细胞不仅构成黏膜屏障，还参与免疫识别与炎症响应。它们可表达Toll样受体（TLRs）、MHC分子，并分泌TSLP、IL-33等炎性因子，广泛用于研究病毒（如SARS-CoV-2）、细菌或真菌感染的宿主防御机制。

皮肤、肠道和肺泡上皮细胞可用于建立体外屏障模型，模拟天然屏障环境，广泛用于药物渗透性评估、药物递送系统优化和毒性检测等研究。

在组织工程与再生医学中，干细胞向功能性上皮细胞的定向分化是构建皮肤、肠道、肺等类器官的关键步骤。上皮细胞研究为开发精准诱导体系、优化类器官结构及功能提供理论依据和实践支持。

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以分离培养SD大鼠肾小管上皮细胞为例，操作步骤如下：

SD大鼠（4-6周龄）2-3只、PBS、胶原酶Ⅰ、上皮细胞专用培养基、鼠尾胶原蛋白预包被培养皿、细胞筛（80目、150目）、离心管等。

断颈处死大鼠，75%乙醇浸泡5 min后移入超净台。剪开腹腔取出完整肾脏，置于含PBS的玻璃皿中。

剥除肾包膜后，从肾正中纵切，可见皮质与髓质界限明显。用显微剪剪取肾皮质组织。

将肾皮质组织剪成约1 mm3小块，放于80目细胞筛上，使用注射器柱塞轻轻研磨，并用PBS冲洗，收集滤液。

滤液依次通过80目与150目筛网，肾小管结构多聚集于150目筛网表面（如图1）。

反转150目筛，用含2% FBS的PBS冲洗肾小管组织，收集滤液，1200 rpm离心5 min后，加入0.1%胶原酶Ⅰ，在37℃水浴中消化15-30 min。

加入PBS稀释终止消化，轻柔吹打至液体混浊，再次离心并用PBS洗涤一次。

用预热的上皮细胞专用培养基重悬细胞沉淀，接种于预先用鼠尾胶原蛋白包被的培养皿。培养24-48 h后观察细胞贴壁情况，换液后可见典型“铺路石"样上皮细胞形态（如图2）。

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