炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease），包括克羅恩氏病與潰瘍性腸炎，都伴隨著慢性的腸道炎癥、粘膜層損傷等癥狀。這類疾病被認(rèn)為與腸道微生物種群以及腸道周圍的淋巴細(xì)胞有密切的。然而，目前的技術(shù)很難在動物體內(nèi)對這些因素進(jìn)行獨(dú)立分析；另外，這些微生物很難通過常規(guī)的培養(yǎng)系統(tǒng)在體外進(jìn)行培養(yǎng)。為了解決這一問題，來自哈佛大學(xué)生物工程系的Donald E. Ingber課題組發(fā)明了一套可以進(jìn)行腸道表皮細(xì)胞體外培養(yǎng)的設(shè)備。在該設(shè)備中，腸道表皮細(xì)胞能夠在類似于腸道生理環(huán)境中得到培養(yǎng)，并且能偶展現(xiàn)出類似于腸道蠕動的特性。另外，這一系統(tǒng)能夠承受較長時(shí)間的細(xì)菌共培養(yǎng)，從而便于模擬細(xì)菌在體內(nèi)的作用特性。之后，作者利用該設(shè)備進(jìn)行了腸道炎癥反應(yīng)以及微生物功能的一系列研究與模擬，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在zui近一期的《PNAS》雜志上。

首先，作者利用該腸道模型與大腸桿菌進(jìn)行共同培養(yǎng)。結(jié)果顯示，在初期加入時(shí)，大腸桿菌定植在接種部位，之后24小時(shí)內(nèi)，細(xì)菌快速蔓延整個(gè)腸道上皮層。然而，在接下來的4天內(nèi)，大腸桿菌未能影響腸道防護(hù)層的正常生理功能。之后，為了模擬腸炎的發(fā)病特征，作者向該模型中加入PBMC（含有各類淋巴細(xì)胞）進(jìn)行共同孵育，結(jié)果顯示：單獨(dú)加入PBMC并不能引起腸道上皮的損傷，但同時(shí)加入細(xì)菌與PBMC時(shí)會引起腸道粘膜層的明顯損傷，這一特征與腸炎的發(fā)病癥狀十分相似。

之后，作者檢測了在腸道受損的情況下細(xì)胞分泌各類細(xì)胞因子的情況。結(jié)果顯示：在加入細(xì)菌與PBMC時(shí)，細(xì)胞分泌的IL-8，IL-1beta，IL-6以及TNF-a會有明顯的上升。之后，作者單獨(dú)將純化的上述細(xì)胞因子加入沒有接受刺激的腸道細(xì)胞模型中。結(jié)果顯示：在四類細(xì)胞因子同時(shí)加入時(shí)，腸道模型表現(xiàn)出與上述刺激相同的受損特征。這一結(jié)果說明這些細(xì)胞因子對于微生物引發(fā)的腸道炎癥反應(yīng)具有關(guān)鍵的作用。elisa試劑盒

zui后，作者在大腸桿菌刺激的基礎(chǔ)上加入了幾種不同類型的益生菌進(jìn)行復(fù)合刺激。結(jié)果顯示，這些益生菌能夠有效抑制大腸桿菌以及PBMC引發(fā)的腸道炎癥反應(yīng)。這一結(jié)果說明了腸道微生物種群對免疫反應(yīng)的復(fù)雜的調(diào)節(jié)功能。

綜上，作者利用新開發(fā)的腸道細(xì)胞體外重構(gòu)模型成功再現(xiàn)了體內(nèi)的腸炎發(fā)病過程，這對于將來的基礎(chǔ)研究以及轉(zhuǎn)化研究都具有重要的意義。elisa試劑盒