人体各部位的上皮组织对电解质的转运维持着机体内外环境的稳定及免疫防御等方面的重要功能,在关系生命健康的各个器官和系统中扮演着重要角色。呼吸道上皮的离子转运是肺脏的非呼吸功能领域的研究热点,许多常见的肺部疾病如慢性阻塞性肺病、哮喘、遗传性囊性纤维化肺病等,病因都起始于远端气道上皮组织。而以往的研究多采用近端大气管、支气管的上皮组织作为样本来探讨其转运功能,对远端气道上皮组织的电解质转运的性质缺乏深入的了解。在结肠上皮组织中,电解质的跨上皮转运对人体消化道的吸收和免疫防御功能具有重要作用,其阴离子转运的细胞机制的许多方面仍有待于探索。本研究对猪远端气道上皮细胞的培养进行了较深入的探索,建立了远端气道上皮细胞气-液界面培养体系。应用跨上皮短路电流检测技术,对极化的紧密上皮细胞单层的阴离子转运情况进行了电生理学研究。使用细胞cAMP的激动剂Forskolin和磷酸二酯酶抑制剂IBMX对细胞进行刺激,并用离子替代法和药理学抑制剂等方法对分泌电流的离子成分以及离子转运通路进行分析。实验结果表明Forskolin/IBMX刺激能够引起远端气道上皮对Cl-、HCO3-等阴离子的分泌,其分泌过程主要是通过上皮细胞顶膜面的囊性纤维化跨膜电导调节体(CFTR)通道介导完成的；基底膜面的Na+-K+-2Cl-共转运体(NKCC)将阴离子由基底侧转运至胞内,为顶膜面阴离子分泌提供了物质来源；细胞内外Na+浓度差为阴离子分泌提供了必要的驱动力。对阴离子分泌的进一步分析发现,其中HCO3-分泌的来源主要是通过胞内碳酸酐酶(CA)作用生成和通过细胞基底膜面的Na+-HCO3共转运体(NBC)转运进入,而其分泌的主要途径则是由上皮细胞顶膜面的CFTR通道来完成的。本研究还对大鼠离体结肠上皮以及人类结肠上皮细胞系Caco-2和HT-29细胞的电生理性质进行了初步研究。使用肾上腺素能受体激动剂Adrenalin能够激活CFTR等通道引起上皮的阴离子分泌,分泌电流的强度小于Forskolin直接刺激所引起的阴离子分泌。用Ca2+-依赖的Cl-通道激动剂ATP刺激大鼠离体结肠上皮,也能引起阴离子分泌电流。实验还观察到,激动剂Adrenalin和IBMX能产生能引起不同的电流反应；在Caco-2和HT-29细胞中,Adrenalin和ATP都能引起阴离子电流的产生,提示了两者作用路径有所不同。总之,本论文建立了猪远端气道上皮细胞的培养体系,并对其阴离子分泌性质和细胞机制进行了研究,尤其是对HCO3-的分泌机制进行了较深入的探索,并对Adrenalin和ATP所引起的阴离子分泌进行了初步探究。研究结果为呼吸道有关的生理病理机制研究提供了实验依据,也为呼吸道疾病药物开发和临床治疗提供了一定的理论基础。对大鼠离体结肠上皮、人结肠细胞系Caco-2和HT-29的阴离子转运性质进行了初步研究,为其下一步的电解质转运和结肠生理、病理机制研究以及临床疾病治疗提供了实验基础和思路。