В начале 30-х годов Хлопинприступил к экспериментальному изучению мезотелия. В качестве объекта Хлопин избрал мезотелий серозных оболочек кроликов, изучив его от рождения до взрослого состояния животного в нормальных условиях, при раздражении и репаративной регенерации в составе целого организма и в условиях культуры тканей. Классическая гистология не разрешила вопроса о тканевой природе мезотелия. Неясность, которая существовала в определении природы своеобразных, располагающихся в один слой на свободной поверхности серозных оболочек, большей частью плоских или призматических клеток, иллюстрируется названиями, под которыми они фигурируют: эндотелий, эпителий, целомический эпителий, покровные клетки серозных оболочек и, наконец, мезотелий. На природу мезотелия существовало несколько точек зрения. Его относили к элементам соединительной ткани, сближали или даже отождествляли с ее оседлыми клетками, так называемыми фибробластами, или фиброцитами. Покровные клетки серозных оболочек относились к покровной, или эпителиальной, ткани. Наконец, под мезотелием подразумевали ткань эмбрионального характера, которая не может отождествляться с сосудистым эндотелием и соединительными клетками. Постановка проблемы мезотелия Хлопиным отличалась принципиальной новизной. Он обнаружил, что мезотелий по совокупности своих свойств не укладывается в понятия классической гистологии. Оказалось, что покровные клетки серозных оболочек существенно отличаются как от эпителиальных тканей, так и от мезенхимных производных, т. е. клеток соединительной ткани в том числе и сосудистого эндотелия. Иными словами, — писал Хлопин,- мезотелий представляет собой гистологически вполне детерминированную ткань, характерную для выстилки полостей тела, производных целома. Его эксперименты показали что ни о каком превращении мезотелия в элементы соединительной ткани, в фибробласты не может быть и речи.