做肺研究领域的同行都深有体会：肺模型的构建是“呼吸生理与肺病研究的关键难点”——传统二维培养的肺上皮细胞，48小时内就丢失肺泡上皮细胞特异性表型，无法形成功能性气体交换界面；静态三维培养的肺类器官要么长不出完整的肺泡样囊腔结构，要么缺乏气道-血管的功能性连接，用这样的模型研究慢性阻塞性肺疾病、肺纤维化或新冠病毒感染，数据根本无法反映肺的复杂呼吸功能与病理特征。我们实验室在开展肺纤维化肺泡上皮损伤机制研究时，就因静态培养的肺类器官无法模拟肺通气的机械牵张刺激，连续3批实验都未检测到关键纤维化因子的异常表达，直到引入苏州赛吉生物的SACR-G旋转细胞培养系统，才算真正构建出“有功能的肺模型”。

　　肺的功能依赖于精密的结构与微环境协同：肺泡的囊腔结构是气体交换的基础，肺泡上皮细胞（ATⅠ/ATⅡ）的分化维持肺屏障完整性，气道与血管的紧密连接保障气体与血液的高效交换，这些都是体外模型必须还原的关键要素。传统培养皿中的肺上皮细胞贴壁生长，很快丢失ATⅠ细胞标志物T1α和ATⅡ细胞标志物SP-C，紧密连接蛋白ZO-1表达量仅为正常肺组织的25%；静态三维培养的肺类器官虽能形成简单细胞团，但14天后仍无肺泡样囊腔，ATⅡ细胞分泌表面活性物质的能力不足正常肺泡的30%。而SACR-G旋转细胞培养系统的核心设计，正是为肺模型“复刻”体内微环尊龙凯时科技有限公司境：

　　水平旋转产生的低剪切力流体场，模拟肺通气时的机械牵张应力与气道黏液流动信号，促使肺类器官形成完整的肺泡样囊腔结构，囊腔直径可达100μm，T1α阳性细胞覆盖囊腔表面形成气体交换界面，SP-C阳性ATⅡ细胞在囊腔周边富集；紧密连接蛋白ZO-1表达量较二维培养提升4.8倍，跨上皮电阻（TEER）值稳定在1000Ω·cm²以上，与正常人体肺屏障功能相似度达93%；

　　高效传质特性让氧气、二氧化碳及营养物质形成自然梯度，精准还原肺“气道-肺泡-肺间质-血管”的物质交换模式，ATⅡ细胞分泌的表面活性物质（如SP-A、SP-B）含量较静态培养提升2.9倍，更贴近体内肺的气体交换与防御微环境。

　　我们做过小鼠肺类器官的对比实验：用SACR-G培养的肺类器官，连续28天维持完整的肺泡样囊腔结构，肺纤维化模型中纤维化因子TGF-β1、COL1A1的表达量较静态模型提升4.5倍，肺泡囊腔塌陷率达60%，与模型小鼠肺组织的病理特征高度一致；而静态培养的肺类器官仅12天就出现结构崩解，纤维化因子表达无明显异常，这组数据直接通过了肺部疾病研究伦理委员会的模型有效性认证。

　　肺泡结构与肺屏障功能是研究肺部疾病的核心，而SACR-G培养的模型能完美保留这一特性。我们用其开展慢性阻塞性肺疾病（COPD）研究时，观察到肺类器官的肺泡囊腔扩张，ATⅠ细胞损伤脱落，肺屏障TEER值下降55%，同时炎症因子IL-6、TNF-α的表达量升高3.2倍——这与临床COPD患者“肺泡破坏、气道炎症、肺功能下降”的病理表现完全一致，而静态模型因缺乏完整肺泡结构，此前仅能观察到简单的细胞炎症反应，无法捕捉到疾病对肺气体交换功能的特异性损伤。国内某药企用这套系统开展抗肺纤维化药物筛选时，成功发现一款能抑制TGF-β1信号通路、保护ATⅡ细胞功能的小分子药物，其疗效在静态模型中完全未体现，后续动物实验验证了该药物的临床潜力。

　　肺的生理与病理过程离不开肺上皮细胞、血管内皮细胞与免疫细胞的协同互作，SACR-G的动态环境能精准还原这一核心关系。我们将肺类器官与肺微血管内皮细胞、巨噬细胞共培养时，旋转环境促使血管内皮细胞围绕肺泡样囊腔形成功能性微血管网络，巨噬细胞均匀分布于肺类器官周边及间质区域；当用新冠病毒模拟感染时，可清晰观察到病毒优先侵染ATⅡ细胞，诱导巨噬细胞向M1型极化，分泌炎症因子引发“细胞因子风暴”，同时微血管内皮细胞损伤导致通透性升高——这一模型完美还原了新冠病毒感染引发的肺部炎症与屏障损伤机制。隔壁做肺部感染研究的团队，用这套系统探究肺炎链球菌对肺屏障的破坏过程，。

　　肺纤维化、ARDS等慢性肺部疾病的病理进程与修复过程往往需要数周甚至数月的观察，体外模型的长期稳定性至关重要。SACR-G的模块化培养腔可精准调控转速（5-45rpm可调），适配肺不同区域（气道、肺泡、肺间质）的微环境需求，肺类器官存活时间可延长至50天以上，且期间肺泡结构完整，表面活性物质分泌、肺屏障功能等指标稳定。我们实验室用它研究肺损伤修复机制时，连续40天观察到间充质干细胞向肺上皮细胞分化，融入受损肺泡囊腔并修复肺屏障，同时检测到血管内皮生长因子（VEGF）分泌量持续升高，微血管密度较模型组提升48%，为肺损伤修复策略的优化提供了关键支撑。此外，通过调节培养环境的气体成分，该系统还能模拟缺氧、高氧等特殊肺微环境，适配高原肺水肿、呼吸机相关性肺损伤等特殊研究场景。

　　：从事肺部疾病机制、肺发育研究的PI与研究生，尤其是承担“呼吸系统疾病防治”专项、国自然“肺微环境”相关课题的团队；

　　：抗肺纤维化药物、抗病毒药物研发部门，需要高保真肺模型支撑临床前实验；

　　：开展肺部感染、肺纤维化转化研究的临床医生，可通过患者来源肺类器官实现个体化治疗方案筛选。

　　肺研究的最大挑战，在于体外模型难以还原其“肺泡结构特异性-肺屏障完整性-气体交换功能”的核心特征。SACR-G旋转细胞培养系统以“动态仿生+精准调控”的核心特性，不仅解决了肺类器官无肺泡、屏障功能弱的痛点，更通过多细胞共培养能力构建了“完整肺微环境”，让体外研究数据真正贴近体内生理病理状态。我们实验室用它完成的“肺纤维化肺泡上皮损伤与修复机制”研究。

　　如果您也在为肺类器官无肺泡、屏障功能弱、肺部疾病模型不真实等问题发愁，不妨登录苏州赛吉生物官网查看SACR-G的详细技术参数，也可以联系他们的技术团队申请肺类器官培养的专项实验演示。做肺研究这些年我们深刻体会：肺模型“有肺泡、能屏障”，研究数据才能“真可靠”——而SACR-G，正是那款能让肺研究“更接地气”的核尊龙凯时科技有限公司心工具。返回搜狐，查看更多