高蔷， 王龙飞， 邓林红， 王翔

(常州大学生物医学工程与健康科学研究院，常州 213164)

1 引 言

哮喘是一种以气道高反应性和气道壁重构为特征的慢性阻塞性气道疾病。虽然其发病机理尚不清楚[1]，但已有研究表明作为气道壁的重要组成部分，气道平滑肌细胞(ASMC)是哮喘发生时导致气道狭窄的主要效应细胞。ASMC的异常收缩增加了气道内部的机械应力，使气道狭窄[2]。因此，ASMC是治疗哮喘的主要靶细胞[2-4]。临床上舒张ASMC的药物主要包括β2受体激动剂、糖皮质激素、胆碱受体拮抗剂等[3,5-7]。例如，盐酸异丙肾上腺素(ISO，一种β2受体激动剂)通过与ASMC的β2受体结合，引发ASMC产生cAMP信号分子，进而导致ASMC松弛[8-10]。然而，此类药物具有导致心律失常、低氧血症等副作用，长期使用还会导致ASMC的舒张能力下降，使哮喘进一步恶化。因此，筛选新一代的靶向气道平滑肌的舒张药物非常重要，而如何准确、快速测量药物的细胞舒张效应是评价药物有效性的关键。

目前已建立了从动物到细胞水平的多种用于评价ASMC舒张药物的方法[11]。动物模型虽然对药物作用产生完整生理反应，却无法用于对ASMC的收缩状态的直接测量[12-13]。组织切片法保留了体内的部分真实结构，可用于直接观测ASMC的收缩状态。但是，源自动物的组织无法真实反映药物对人体组织的作用[14]。2D体外细胞培养技术可以培养人源平滑肌细胞，但由于缺少可能调节平滑肌力学响应的胞外基质，无法较好地模拟体内的生化和物理环境[15-16]。因此，通过3D细胞培养构建微组织部分模拟体内环境的技术更具优势[14]。……