腸道類器官：評價肉與肉制品中食源性致病菌感染的新工具

摘 要：肉及肉制品是人類膳食結構中必不可少的組成部分，因其含有豐富的營養成分，易被食源性致病菌污染，進而對人體健康造成極大的傷害。因此，預防和控制肉及肉制品中食源性致病菌感染對食品安全具有重要意義。為深入了解整個感染過程中食源性致病菌和上皮細胞之間的關系，建立研究食源性致病菌的有效腸道評價模型是控制食源性危害的前提。基于此，本文對肉及肉制品中常見的食源性致病菌感染情況進行總結，并對目前食源性致病菌感染的體內外模型進行討論。其中，腸道類器官作為評價食源性致病菌感染機制的新模型，在致病機制、細胞和組織趨向性方面具有較大應用潛力。因此，本文重點闡述腸道類器官模型在食源性致病菌感染機制方面的研究現狀，并在現有腸道類器官模型特點和問題的基礎上對腸道類器官的發展方向提出展望。

關鍵詞：肉及肉制品；食源性致病菌；評價模型；腸道類器官

Intestinal Organoids： A New Tool for Infection Assessment of Foodborne Pathogens from Meat and Meat Products

WANG Xu1， LIU Huanchen2， WANG Liming1， WANG Huixin1， WANG Yixiang1， WANG Yi3，*， ZHANG Yan1，*

（1. Hebei Food Safety Key Laboratory， Key Laboratory of Special Food Supervision Technology for State Market Regulation，

Hebei Engineering Research Center for Special Food Safety and Health， Hebei Food Inspection and Research Institute，

Shijiazhuang 050227， China; 2. National Center of Standards Evaluation， State Administration for Market Regulation，

Beijing 100026; China; 3. Key Laboratory for Industrial Biocatalysis， Ministry of Education，

Department of Chemical Engineering， Tsinghua University， Beijing 100084， China）

Abstract： Meat and meat products are an essential part of the human diet. Being nutritious， they are easily contaminated by foodborne pathogens， which causes serious damage to human health. Therefore， the prevention and control of foodborne pathogen contamination in meat and meat products is of great importance for food safety. In order to deeply understand the relationship between foodborne pathogens and epithelial cells in the whole infection process， it is a prerequisite to establish an effective intestinal evaluation model. Accordingly， this paper summarizes the infection status of common foodborne pathogens in meat and meat products， and discusses the in vivo and in vitro models currently used to assess the infection of foodborne pathogens. Among them， intestinal organoids， a new model to evaluate the infection mechanism of foodborne pathogens， have great potential in the research of the pathogenic mechanism， cell and tissue tropism. Therefore， this paper focuses on the current status of the application of intestinal organoid models in research on the infection mechanism of foodborne pathogens， and discusses the characteristics and problems of the current intestinal organoid models as well as future development directions.

Keywords： meat and meat products; foodborne pathogens; evaluation model; intestinal organoids

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240123-032

中圖分類號：TS201.3 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2024）01-0075-07

引文格式：

王旭， 劉奐辰， 王麗明， 等. 腸道類器官：評價肉與肉制品中食源性致病菌感染的新工具[J]. 肉類研究， 2024， 38（1）：

75-81. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240123-032. " "http：//www.rlyj.net.cn

WANG Xu， LIU Huanchen， WANG Liming， et al. Intestinal organoids： a new tool for infection assessment of foodborne pathogens from meat and meat products[J]. Meat Research， 2024， 38（1）： 75-81. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20240123-032. " "http：//www.rlyj.net.cn

我國是全球最大的畜禽肉生產和消費大國。2022年，

我國畜禽肉消費總量達9 732萬 t，人均占有量68.93 kg。肉類食品含有豐富的脂肪、蛋白質、必需氨基酸和微量元素等營養物質，為人體提供充足的熱量[1]。然而，這些營養成分的存在極易導致肉及肉制品被食源性致病菌污染，引發人體食源性疾病。目前食源性疾病對國際公共衛生和安全構成威脅。2021年的歐盟報告稱，彎曲桿菌造成的食源性疾病的確診病例為127 840 例，由沙門氏菌（Salmonella）、志賀氏菌（Shigella）、小腸結腸炎耶爾森氏菌（Yersinia enterocolitica）和李斯特氏菌（Listeriosis）造成的病例分別為60 050、6 789、6 084、2 183 例[2]。雞肉（肉雞）易被彎曲桿菌和沙門氏菌污染。一項研究表明，美國679 例食源性疾病被診斷與食用受污染的雞肉有關[3]。另一項研究報告稱，2017—2018年，單核細胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）感染造成南非1 060 人患病，216 人死亡，而這一事件的發生與南非最大的食品公司之一的加工肉制品消費有關[4]。此外，加拿大一家肉類加工廠生產的牛肉制品被報道是引發2012年大腸桿菌O157：H7感染暴發的主要原因[5]。在我國，肉及肉制品引發的食源性疾病約占25%[6]。因此，由肉及肉制品中食源性致病菌引發的食源性疾病是亟需解決的公共衛生問題。

據報道，空腸彎曲桿菌（Campylobacter jejuni）[7]、小腸結腸炎耶爾森氏菌[8]、單核細胞增生李斯特氏菌[9]、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）[10]、沙門氏菌[11]和志賀氏菌[12]等是肉及肉制品中常見的食源性致病菌。食用被食源性致病菌污染的肉品后，大部分人群主要表現為胃腸癥狀，但對于特殊人群會導致神經系統疾病、敗血癥等，甚至死亡[13]。因此，為更好地預防和控制肉及肉制品中食源性致病菌的感染，首先需要明確整個感染過程中致病菌和腸道上皮細胞之間的關系，這對于建立預防和治療方案至關重要。近年來，應用體外人源細胞或人體組織構建的腸道模型在研究食源性致病菌方面取得了一定進展。鑒于此，本文在綜述肉及肉制品典型食源性致病菌污染現狀的基礎上，討論基于體內外模型的食源性致病菌感染方面的研究進展，并著重介紹腸道類器官作為新的模型體系對研究食源性致病菌的應用潛力，分析其存在的主要問題，為研究食源性致病菌的感染機制及建立完善的評價模型提供理論支撐，從而為進一步預防和控制肉及肉制品中食源性致病菌提供參考。

1 肉及肉制品中常見的食源性致病菌

1.1 空腸彎曲桿菌

空腸彎曲桿菌廣泛存在于鳥、豬、牛、雞、狗等多種動物腸道內，是一種微需氧的革蘭氏陰性菌，也是引起人類腹瀉的主要食源性致病菌之一。一項研究報道，在空腸彎曲桿菌感染中，約80%病例是由于食用了污染空腸彎曲桿菌的肉雞[14]。空腸彎曲桿菌感染后臨床表現為急性水樣或血樣腹瀉及腹部絞痛，并伴有嘔吐、發熱、脫水等癥狀，研究顯示，500～800 CFU劑量的空腸彎曲桿菌可以引起人體出現臨床癥狀[15]。這是因為空腸彎曲桿菌通過被污染的食物進入宿主體內后迅速在小腸定植，然后通過鞭毛運動黏附并侵入腸道上皮細胞，產生并釋放多種毒素引發病變[16]。然而，由于空腸彎曲桿菌的致病基因多種多樣且發揮的作用也不同，因此，需要進一步借助腸道模型研究該菌感染機制。

1.2 小腸結腸炎耶爾森氏菌

小腸結腸炎耶爾森氏菌是一種能夠在低溫環境生長的無莢膜革蘭氏陰性菌，廣泛分布于動物宿主（尤其是羊和豬）[17]。由于小腸結腸炎耶爾森氏菌具有嗜冷特性，使其成為肉及肉制品和速凍食品中最主要的致病菌之一。據報道，肉制品中小腸結腸炎耶爾森氏菌的污染率為2.1%～27.4%，而在生肉制品中陽性檢出率超過30%[8，18]。小腸結腸炎耶爾森氏菌感染機體后，不僅能夠引起胃腸道癥狀，還會引起結節性紅斑、耶爾森肝炎，甚至可引發敗血癥，嚴重時可導致死亡。由于該菌是一種腸侵入型致病菌，首先入侵腸上皮，然后經過Peyer’s淋巴結，進入吞噬細胞，并能夠在其中存活并進行轉移[19]。

有研究報道稱，鐵的供應和外源性含鐵細胞也可促進腸道外小腸結腸炎耶爾森氏菌感染的發展[20]。

1.3 單核細胞增生李斯特氏菌

單核細胞增生李斯特氏菌是一種革蘭氏陽性菌，廣泛存在于自然環境中，能夠引發嚴重的食物中毒。該菌具有耐酸堿、耐高鹽等特性，在4 ℃條件下仍可生長繁殖，是低溫食品威脅人類健康的主要致病菌之一。我國近年來的食品安全風險監測結果表明，該菌在生肉中污染率較高[9]。在重慶市肉及肉制品的食源性致病菌污染監測報告中，單核細胞增生李斯特氏菌在生禽肉、生畜肉、調理肉制品及熟肉制品中檢出率分別為16%、10%、4%和3%[21]。機體一旦感染單核細胞增生李斯特氏菌后，會引發胃腸炎、腦膜炎、敗血癥、流產等，甚至死亡，平均致死率約30%，已超過肉毒梭狀芽孢桿菌（Clostridium botulinum）和沙門氏菌[22]。其感染機制也是通過入侵腸道上皮細胞，在細胞內和細胞間擴散，進而進入血液，由血液傳送給其他敏感的機體細胞，其感染主要包括4 個階段：內化、逃避胞液、肌動纖維聚集和細胞傳播[20]。

1.4 金黃色葡萄球菌

金黃色葡萄球菌是兼性厭氧的革蘭氏陽性球菌，具有耐高溫、耐低溫、耐高鹽等特性，是一種常見的食源性致病菌。據統計，由金黃色葡萄球菌引起的食源性疾病占12.6%，是第三大食源性致病菌[23]。金黃色葡萄球菌感染機體后會產生葡萄球菌性腸毒素、溶血素、殺白細胞毒素等，使機體產生相應的臨床癥狀，如惡心、嘔吐、腹瀉、慢性阻塞性肺疾病、肺炎、化膿性中耳炎、偽膜性腸炎、心包炎等疾病，甚至出現敗血癥、膿

毒癥[24]。由于金黃色葡萄球菌在低溫冷凍條件下部分菌株會呈現亞致死狀態，導致各類冷凍食品存在被該菌污染的風險。一項研究表明，在市售生鮮肉樣品中金黃色葡萄球菌的檢出率為37.84%[10]。從菏澤市牡丹區采集的120 份冷凍生豬產品中該菌的檢出率為21.7%，純肉類中檢出率為30%，高于排骨類（15%）和內臟類（20%）[25]。

1.5 沙門氏菌

沙門氏菌是一種帶鞭毛的革蘭氏陰性、不形成孢子的兼性厭氧菌，由沙門氏菌引起的衛生安全問題引發許多國家的關注。每年我國約3億 人因沙門氏菌患病，約占食源性疾病的70%～80%[26]。家禽、肉類產品和蛋是沙門氏菌病的主要來源。據統計，我國肉類食品沙門氏菌檢出率為1.1%～39.5%，在英國和美國肉制品中檢出率分別為9.9%和20%～25%[11]。食用沙門氏菌污染的食物后，臨床表現主要有惡心、嘔吐、腹脹腹瀉、發熱、不適、敗血癥等，其感染機制主要是沙門氏菌通過侵入腸道上皮細胞，之后到達腸壁固有層的淋巴結群，進而被巨噬細胞或樹突狀細胞吞噬并在其中大量繁殖，導致大量病原菌進入血液循環和淋巴循環，在肝臟及脾臟中定植，引發全身系統性感染[27-28]。

1.6 志賀氏菌

志賀氏菌是一類具有傳染性的革蘭氏陰性菌，分為痢疾志賀氏菌、福氏志賀氏菌、鮑氏志賀氏菌和宋內志賀氏菌，也是引發細菌性痢疾的食源性致病菌[29]。據報道，全球64%的細菌性腹瀉疾病是由志賀氏菌感染所致，每年約有1.6億 人感染，死亡人數高達110萬[30]。在食品生產、加工等多個環節均易受到志賀氏菌污染。感染人體后，志賀氏菌會迅速入侵結腸黏膜，通過滲透、復制快速擴散到黏膜上皮細胞之間，誘導炎癥反應，進而破環結腸上皮細胞，導致結腸黏膜炎癥和潰瘍，其臨床表現主要為腹痛、腹瀉、局部膿血便、神志障礙和休克等癥狀，嚴重時可致死亡[31]。

綜上，為更好地預防和控制肉中微生物食源性中毒，需要改進對食源性致病菌感染的監測手段，通過建立有效的評價模型解析致病菌毒力因子的作用機制，預測食源性致病菌感染人體的潛力，以期為肉及肉制品中食源性致病菌檢測技術的完善提供參考。

2 食源性致病菌感染的評價模型

食物被食源性致病菌污染，經食用后進入人體需要突破腸道屏障。針對食源性致病菌感染，體內動物模型是主要的評價模型。然而，使用動物模型仍存在一定的局限性，如研究結果不完全適用于人體、倫理、成本昂貴等。基于體外腸道模型可以研究食源性致病菌的毒性，通過評估感染細胞的菌株數量，分析菌株的感染進程和毒性強弱以及毒性因子的作用機制，闡明食源性致病菌影響人體健康的危害程度。

2.1 體內動物模型

基于人體腸道內部的復雜性和腸道菌群多樣性，體內動物模型在研究食源性致病菌的致病機制、防治食源性致病菌的策略及評估治療方案的有效性方面具有一定的優勢。目前，已成功建立由沙門氏菌誘導腸道損傷的BALB/c小鼠模型[32]、產腸毒素大腸桿菌誘導腸道感染C57BL/6小鼠模型[33]、志賀毒素[34]和金黃色葡萄球菌[35]誘導的非人類靈長類動物模型。嚙齒類動物成本低、易飼養，成為致病菌感染模型的首選；但是，由于某些致病菌對普通嚙齒類動物的敏感度不高，需要對實驗動物進行改造。例如，利用基因敲除技術構建空腸彎曲桿菌感染IL-10―/―小鼠模型，發現空腸彎曲桿菌在該免疫缺陷小鼠體內的定植率很高，具有高致病性，易導致血性炎性腹瀉[36]。此外，通過轉基因技術在小鼠腸細胞中表達人腸道上皮細胞鈣黏蛋白，成功建立單核細胞增生李斯特氏菌感染模型，這種手段能夠彌補單核細胞增生李斯特氏菌經口感染建立模型的不足[37]。由此可見，經過基因改造后的嚙齒類動物可以更好地模擬食源性致病菌感染。雖然嚙齒類動物為探索食源性致病菌感染機制提供了研究模型，但由于食源性致病菌種類較多，不能針對每一種致病菌進行嚙齒類動物基因改造。除此之外，由動物實驗獲得的結果不能完全用于人體，并且“3R”原則（減少、替代、優化）倡導減少實驗中使用的動物數量，因此，未來應進一步研發能夠替代動物模型的食源性致病菌感染模型。

2.2 細胞模型

相較于動物模型，細胞模型能夠簡化復雜的生物系統，并且大規模培養。因此，細菌與上皮細胞相互作用的細胞培養模型已成為替代動物模型的首選方案。人結直腸腺癌細胞（Caco-2）、人結腸癌細胞（HT29）及人結腸腺癌細胞（SW480）等人類腸上皮癌細胞系是建立致病菌感染最常用的細胞系。早前的一項研究利用Caco-2細胞模型確證副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）毒素引起生物腹瀉的作用機制[38]。研究發現，單核細胞增生李斯特氏菌對SW480細胞的入侵具有高度選擇性，該細胞系成為研究單核細胞增生李斯特氏菌感染機制的有效模型[39]。然而，從結構上講，單層細胞不能解釋3D結構和腸上皮的復雜細胞群。鑒于這些缺點，多細胞共培養3D模型被用于反映人體腸道的生理學。例如，與單獨的HT29細胞（不產生黏液）相比，其與人組織細胞淋巴瘤細胞U937構建的3D共培養感染模型能抑制沙門氏菌的黏附、侵襲及存活，該結果更接近人體內巨噬細胞保護宿主免受腸道病原體侵害的事實[40]。目前，由于3D培養技術較為復雜且無統一標準，在研究食源性致病菌方面處于起步階段，在解析致病菌毒性機制方面仍需更多的驗證和評估。除此之外，這些構建腸道模型的細胞大都源自腫瘤，與人體原代腸道上皮細胞存在顯著差異，不能表征實際的宿主細胞特征。因此，3D細胞模型作為研究食源性致病菌感染的優越性仍需進一步證實。

2.3 腸道類器官

為模擬體內腸道結構和生理特性，食源性疾病模型需要分化的隱窩-絨毛結構。腸道類器官利用從腸道組織中分離的多能干細胞或從腸隱窩分離的成體干細胞，通過3D培養技術生成的具有中空腔、花瓣狀結構的細胞團，包含隱窩和絨毛（圖1）。

2009年，Sato等[41]利用小鼠Lgr5＋干細胞培養出隱窩-絨毛類器官。傳統的細胞模型和類器官模型的比較見表1。

與體外細胞模型相比，腸道類器官由于其高度的細胞類型多樣性和與具有類似腸道組織的形態學，被廣泛應用于疾病建模、藥物研發和疾病發生機制的研究。隨著腸道類器官的發展，其食源性致病菌感染機制研究取得了一些進展。例如，Geiser等[42]建立了具有高度時間和空間分辨率的腸道類器官感染模型，發現鞭毛運動和III型分泌系統1（type III secretion system 1，TTSS-1）促進鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium）靶向腸上皮內隔室并突破上皮屏障，通過追蹤感染，確定TTSS-1驅動的腸上皮細胞侵襲周期、上皮細胞內復制及感染的上皮細胞排出再現是鼠傷寒沙門氏菌管腔定植的關鍵機制。相較于基因缺陷的小鼠腸隱窩培養的類器官，正常類器官可通過分泌α-防御素抑制類器官腔內沙門氏菌的生長[43]。此外，利用人源干細胞培養的腸道類器官已成功建立了腸出血性大腸埃希氏菌感染模型[44]和志賀氏菌感染模型[45]。

3 腸道類器官在食源性致病菌感染機制方面的應用

腸道類器官具有類似天然腸上皮細胞的遺傳特征，能夠模擬人體內細胞的狀態，再現病原菌與腸道細胞間的相互作用和生物過程。Karve等[46]發現，添加中性粒細胞的腸道類器官可以模擬產志賀毒素大腸桿菌O157：H7感染腸道和先天細胞反應，結果表明，大腸桿菌O157：H7感染能夠增加活性氧的產生，上調炎癥反應，如白細胞介素（interleukin，IL）-8。此外，Koestler等[45]發現，福氏志賀氏菌優先通過基地外側表面侵入極化的腸道類器官單層，形成肌動蛋白尾，并且福氏志賀氏菌能夠增加腸道類器官促炎信號和氨基酸轉運蛋白SLC7A5的表達，證明由于腸道類器官緊密連接的破壞導致福氏志賀氏菌入侵頂端表面，闡明了志賀氏菌的發病機制。已有研究證明了一些致病菌使腸道類器官中組織結構完整性喪失。例如，沙門氏菌[47]、腸出血性大腸桿菌[44，46]或志賀氏菌[45]感染的類器官呈現出明顯的腸道組織損傷，并發現其細胞內也攜帶了這些病原體。

食源性致病菌感染腸道的部位和能力不同。例如，在腸出血性大腸桿菌感染的腸類器官模型中，結腸和空腸環境的類器官頂端表面附著的細菌數量存在差異，該菌優先定植在產生黏液的結腸類器官[44]。志賀氏菌與腸出血性大腸桿菌不同，可以從十二指腸、回腸和結腸侵入腸道[45]。此外，腸道類器官允許被基因編輯，利用基因編輯技術如CRISPR/Cas9有助于將其轉化為多功能培養系統，進而評估它們對宿主的感染機制[48-49]。

鑒于腸道類器官的特征類似于天然腸上皮細胞的遺傳特征，因此也可以用于研究食源性致病菌感染后宿主的免疫反應。Crowley等[50]利用Caspase-1/11缺陷型（Casp1/11―/―）腸類器官模型驗證了炎癥半胱天冬酶（Caspase-1和Caspase-11）的激活可以促進炎癥小體將感染/受損的腸上皮細胞從上皮層排到腸腔中，并且發現在感染早期Caspase-1對腸上皮細胞有保護作用，隨著感染的進一步發展，宿主炎癥反應上調腸上皮細胞中Caspase-11的表達，這2 種酶的共同作用形成了多層先天防御，從而控制細胞內沙門氏菌負荷，保護宿主免受病原體的攻擊。此外，有研究學者還將對腸道穩態至關重要的其他細胞類型與腸道類器官共同培養，用于研究食源性感染后宿主免疫反應。Noel等[51]構建用于研究上皮細胞-巨噬細胞相互作用和對腸道病原體先天免疫反應的巨噬細胞-腸道共培養模型，發現頂端大腸桿菌感染提高了巨噬細胞的黏附性；與無巨噬細胞的腸道類器官相比，該模型中產腸毒素大腸桿菌的菌落形成單位數明顯較低，并抑制促炎細胞因子，如IL-8、IL-6和干擾素-γ的分泌。綜上，將基因工程和免疫細胞引入腸道類器官模型中可以進一步了解食源性致病菌影響腸道屏障功能和感染機制，以及明確宿主腸道的防御機制。因此，腸道類器官正逐漸成為研究食源性病原菌毒性機制的新工具。

腸道類器官可以模擬腸道復雜的多細胞環境，利用腸道類器官模型可以很好地了解食源性致病菌與高度特化的上皮細胞（即產生黏液的細胞、Paneth細胞和M細胞）的相互作用。盡管腸道類器官已展現出一定的優勢，但其還存在一些不足，見表2。特別是，目前培養出的腸類器官，其上皮細胞頂端被封閉在管腔內，造成腸道其他類型細胞和微生物引入受到限制。盡管可以通過顯微注射方法[52]將其引入，但這是一項繁瑣的技術，并且該方法可能會受到腔內積聚的細胞物質的干擾。2012年，

腸器官芯片的開發似乎可以解決這一問題。在芯片上通過將其他多種細胞與腸上皮細胞共培養成類似腸組織結構，并通過微流控技術和微工程技術對腸器官芯片結構不斷優化改造，從而最大程度地還原腸道真實結構，更好地反映病理生理變化。例如，利用腸器官芯片構建志賀氏菌感染模型，發現志賀氏菌通過利用微結構和機械力有效地侵入腸道，從而影響腸道微環境[53]。

Tovaglieri等[54]將出血性大腸桿菌引入人腸類器官和腸微血管內皮細胞搭建的腸器官芯片后，發現微生物代謝產物能夠增加該菌的易感性。此外，利用腸道芯片結合腸道微生物構建的腸侵襲性大腸埃希氏菌感染模型得出與臨床表現相似的結論，即益生菌能夠抑制大腸埃希氏菌的過度生長并減輕由該菌引發的破壞性損傷[55]。由于腸道益生菌可以驅動腸道屏障的保護機制，基于微生物組分及其微環境之間的串擾作用將腸道微生物引入類器官進行疾病模擬，為開發食源性疾病的新療法提供仿真度更優的研究平臺。

4 結 語

食源性致病菌作為食源性疾病的重要影響因素，可對食品安全造成重大隱患。為深入研究肉及肉制品中食源性致病菌控制方法，需要建立有效的食源性致病菌感染腸道模型。本文首先總結肉及肉制品中常見的食源性致病菌，并討論常用的腸道感染模型在研究食源性致病菌侵襲腸道方面的研究進展。然而，這些傳統的動物模型、細胞模型在研究病原體與宿主相互作用方面存在局限性。類器官作為研究腸道細菌病原體毒力的人類模型，可以模擬腸道復雜的多細胞環境，揭示致病菌與腸道細胞間的相互作用和生物過程。但目前腸道類器官在食源性致病菌感染研究中仍存在一些不足，今后其研發方向和應用應關注以下問題：1）增加模型復雜性，以評估食源性致病菌與其他器官和環境的相互作用。為更好地模擬腸疾病并評估黏膜和上皮-免疫細胞通訊對食源性致病菌的作用，上皮類器官與其他器官特異性元件（如巨噬細胞和T細胞）共培養是有意義的；2）利用腸器官芯片重現食源性致病菌在腸道環境中暴露的機械力，如流動和蠕動。在動態條件下連接流體系統中的多個器官系統充分利用類器官的細胞多樣性，通過器官芯片設備可以模擬多器官的復雜性，如腸-腦軸或腸道和腎臟之間的相互作用，深入研究從原發性感染到繼發性感染部位的感染進展；3）創建個性化腸道類器官疾病模型。對攜帶與病原菌感染相關的突變類器官或患者來源的類器官進行基因工程改造，可以進一步揭示遺傳特征和食源性疾病易感性之間的潛在聯系；4）建立類器官標準化協議，促使實驗室和臨床更容易采用該模型，并提供更準確的數據。腸道類器官能夠制造出仿生效果好、功能完善的腸微生理系統，為研究肉及肉制品中食源性致病菌的控制和預防提供更好的評價模型。

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