当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业资讯 > >

人源肠道类器官技术演进及其仿生应用价值2026-10-22 08:31:20

2022年,He Guiwei等在人源小肠类器官的培养基中添加白细胞介素-22进行优化,使其能够持续生成所有分化细胞类型。2024年,瑞士研究团队在Nature发表重磅研究,其成功构建了包含自体组织驻留记忆T细胞的人类肠道免疫类器官,真实模拟了肠道上皮与免疫细胞的相互作用。肠道类器官技术源于成体干细胞或多能干细胞,能够在体外重现肠上皮的隐窝-绒毛样空间结构,并包含吸收性肠细胞、杯状细胞、潘氏细胞、肠内分泌细胞等多种分化细胞类型。更重要的是,肠道类器官能执行诸如屏障形成、黏液分泌、营养吸收及抗菌肽释放等关键生理功能,从而为肠道生物学和疾病研究提供了一个高度仿生的离体平台。

基于上述优势,肠道类器官模型已被迅速应用于宿主-病原体互作研究。在食源性致病微生物领域,它已被成功用于模拟志贺氏菌、沙门氏菌、致病性大肠杆菌、轮状病毒、诺如病毒以及隐孢子虫等多种重要病原体的感染过程,为阐明其入侵机制、毒力因子功能、宿主固有免疫应答及上皮屏障损伤等提供了前所未有的见解。例如,利用HIO衍生的二维单层模型,研究者直观揭示了福氏志贺氏菌通过III型分泌系统从上皮顶面入侵的精细时空动态。尽管如此,标准的肠道类器官模型仍存在诸多挑战,例如其封闭的腔室结构限制了病原体的直接接入、缺乏肠道蠕动的机械应力以及未包含免疫细胞和肠道微生物群等关键微环境组分。
 
近年来,通过极性反转技术、微流控芯片、生物打印及复杂的共培养体系等工程化策略,类器官模型的生理相关性和应用范围正在被不断拓展。本综述旨在系统梳理与评述肠道类器官技术在食源性致病微生物研究中的应用进展与前景。首先,概述肠道类器官的构建原理、分化调控策略及其核心仿生特性;进一步系统评述该类器官模型在主要食源性细菌、病毒及寄生虫感染研究中的应用案例与机制发现;最后,综合分析该技术体系在当前研究中的独特优势、面临的挑战及未来的发展方向。
 
出自《肠道类器官模型在食源性致病微生物研究中的进展与挑战》作者郑军龙,付贵,张小蓝。