“腸道芯片”促進(jìn)對(duì)微生物學(xué)理解

發(fā)表于新一期《APL生物工程》雜志上的一項(xiàng)研究，來(lái)自美國(guó)加利福尼亞大學(xué)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員描述了一種新設(shè)備——腸道芯片，該設(shè)備模型成功地維持了人類(lèi)腸道細(xì)胞和微生物群的共生體長(zhǎng)達(dá)幾天，甚至是幾周的時(shí)間。

器官芯片是人體器官的微型模型。它們含有微小的通道，細(xì)胞和組織培養(yǎng)物與精確控制的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在其中相互作用。使用這些模型避免了耗時(shí)巨大和成本高昂的試驗(yàn)挑戰(zhàn)以及動(dòng)物試驗(yàn)背后的倫理問(wèn)題。

由于獨(dú)特的環(huán)境條件，對(duì)微生物組進(jìn)行建模尤其困難。但腸道芯片可以模擬其中的許多特性，如腸道的無(wú)氧環(huán)境、液體流動(dòng)和收縮／放松的脈沖。與標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞培養(yǎng)相比，在這種環(huán)境中生長(zhǎng)的腸道細(xì)胞更接近人類(lèi)生物學(xué)。

腸道是人體最復(fù)雜的器官之一，其內(nèi)部充滿了各種各樣的微生物種群，這種微生物群的平衡遭到破壞，與一系列疾病有很強(qiáng)的聯(lián)系，例如炎癥性腸病、肥胖癥、哮喘，甚至心理和行為障礙。因此，有效的腸道模型對(duì)了解其功能和相關(guān)疾病非常有用。

研究人員表示，獲得可以在實(shí)驗(yàn)室中更方便展開(kāi)研究的有效人體器官模型，可以極大地加快科學(xué)發(fā)現(xiàn)和新藥開(kāi)發(fā)。該團(tuán)隊(duì)目前正在研究腸道微生物群落的失衡原因，及其對(duì)健康造成的重大影響。

（科技日?qǐng)?bào)）