益生菌并不总是“好细菌”
德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师们成功完成了第一项利用人体器官芯片技术研究疾病发展机制的研究。
来自科克雷尔工程学院的研究人员能够阐明人体的一部分——消化系统——许多问题仍未得到解答。利用他们的“芯片上的肠道炎症”微生理系统,研究团队证实了肠道屏障的破坏是肠道炎症的发病启动因素。
这项研究还包括对定期服用益生菌的传统观点提出质疑的证据,益生菌是一种被认为对肠道健康有益的活细菌,存在于补充剂和酸奶等食物中。根据研究结果,益生菌的益处取决于一个人的肠道上皮细胞或肠道屏障的活力,这是一种微妙的单细胞层,可以保护身体的其他部分免受肠道中发现的其他潜在有害细菌的侵害。
领导这项研究的生物医学工程系助理教授Hyun Jung Kim说:“通过使定制肠道中的特定条件成为可能,我们可以建立疾病的原始催化剂或发病启动剂。”“如果我们能确定根本原因,我们就能更准确地确定最合适的治疗方法。”
研究结果发表在本周的《科学》杂志上美国国家科学院院刊.
到目前为止,芯片上的器官是由活的人体细胞组成的微芯片,用于模拟从心脏和肺到肾脏和骨髓的各种器官,只是在受控环境中作为器官功能的精确模型。这是第一次开发出患病器官芯片,并用于显示疾病在人体中的发展过程——在这种情况下,研究人员进行了检查肠道炎症.
“一旦肠道屏障被破坏,益生菌就会对人体有害,就像任何其他通过受损的肠道屏障逃进人体的细菌一样。生物医学工程和金一起进行这项研究的博士候选人。“当肠道屏障健康时,益生菌是有益的。然而,当它受到损害时,它们可能弊大于利。从本质上讲,“好篱笆造就好邻居”。’”
Shin计划开发更多定制的人类肠道疾病模型,如炎症性肠病或结直肠癌,以确定肠道微生物组如何控制炎症、癌症转移和癌症免疫治疗的疗效。
金教授是芯片人体器官开发领域的领军人物。他发明了第一个人类肠道2012年,哈佛大学威斯生物工程研究所在芯片上进行了研究。
更多信息:在人类肠道芯片炎症中,肠屏障功能障碍协调炎症宿主-微生物组的交叉对话的发生,美国国家科学院院刊(2018)。www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1810819115