• 人体肠道模型HuMiX代表肠道内发生的实际情况和过

    2019-07-23 13:19:25

    人体肠道模型HuMiX代表肠道内发生的实际情况和过程 2016年5月11日 最复杂的人体器官之一是消化道:在这里,身体接触到各种各样的饮食衍生化合物和无数细菌。卢森堡大学卢森堡系统

      人体肠道模型HuMiX代表肠道内发生的实际情况和过程 2016年5月11日 最复杂的人体器官之一是消化道:在这里,身体接触到各种各样的饮食衍生化合物和无数细菌。卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心(LCSB)的科学家与卢森堡卫生研究所和美国亚利桑那大学的同事合作,现已证明他们开发并获得专利的人体肠道模型 - HuMiX - 代表我们肠道内发生的实际情况和过程。通过HuMiX,研究人员可以分析人体细胞和细菌之间复杂的相互作用,预测它们对健康或疾病发作的影响,并研究益生菌和药物的作用。研究人员今天在Nature Communications(DOI:10.1038 / NCOMMS11535)上发表了他们的发现。 在HuMiX中,“Human Microbial Cross-talk”模型,人体肠细胞和细菌可以在代表性条件下在非常小的空间中一起栽培。该设备不比啤酒垫大,由三个腔室组成。顶部腔室是供应水平,营养物质从中逐渐流向下面的细胞培养物。人体细胞在中间室的非常薄的膜上生长,而细菌在最低的室中生长。 “使用HuMiX,我们可以在与人体肠细胞通信时实时观察细菌的相互作用”。 LCSB生态系统生物学组组长兼HuMiX发明人Paul Wilmes教授说。 由于他们的测试证实了HuMiX实验的有效性,研究人员采用了各种细菌菌株的纯培养物。 “利用在LCSB建立的尖端分析方法,我们研究了肠上皮细胞的基因活性和代谢如何根据HuMiX中使用的细菌菌株而变化”。威尔姆斯解释道。 “我们的数据与其他研究小组的结果进行比较,这些研究小组从人类或动物那里获得了他们的数据,结果非常一致。”这意味着HuMiX可以非常准确地描绘人体肠道中发生的细胞和分子过程。 “使用HuMiX,我们还可以研究迄今为止现有实验方法无法获得的过程,”威尔梅斯补充道。 相关故事与健康状况不佳有关的不健康饮食每日饮酒可能会增加卒中风险的研究表明,研究建议针对致命性脑癌的新治疗策略。 Pranjul Shah,该出版物的第一作者和HuMiX设备的共同发明人,列举了LCSB研究人员用HuMiX发现的代谢过程的一个例子:“在肠细胞和某种细菌物种Lactobacillus的共培养物中鼠李糖,我们确定神经系统的信使,特别是神经递质γ-氨基丁酸或GABA的产生在肠细胞中被刺激,表明肠可能与大脑连通的机制。几年前,科学家已经看到这种效应的证据表明,当他们的肠道接种了类似的乳杆菌菌株时,出生时肠道完全无菌(没有所有肠道菌群)的小鼠大脑。 Shah表示,HuMiX提供这种反应的能力可归因于HuMiX模型允许培养厌氧细菌以及人肠细胞的独特能力。 “由于HuMiX,我们现在可以以前所未有的精确度研究这些和类似的效果,” Paul Wilmes继续说道。 “有一些线索,例如,炎症过程可以在神经退行性疾病如帕金森病的发病中发挥作用。在HuMiX中,我们可以将不同的细菌物种或整个群落引入人工肠道模型中,无论这些生物是否触发或减缓炎症,或者甚至将免疫细胞和神经元与细菌一起引入。在他们的出版物中,科学家们提出证据表明HuMiX是理解人类细胞和细菌之间相互作用的一系列分子过程的合适工具。此外,Wilmes认为不仅对基础研究有益,而且对临床应用也有好处:“使用HuMiX,我们现在还可以分析益生菌,膳食化合物或药物如何影响人体生理学。我们期望看到有关如何改进这些疗法的具体指标,以便在将来更好地发挥作用。 资料来源:卢森堡大学