“肠道内脏”系统显示肠道屏障破坏是肠道炎症的起始发起者

生物医学工程助理教授Hyun Jung Kim带着直觉。

德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师成功地完成了第一项使用人体器官芯片技术研究疾病发生机制的研究。

科克雷尔工程学院的研究人员能够揭示人体的一部分 - 消化系统 - 许多问题仍未得到解决。研究小组利用他们的“肠道炎症 - 芯片”微生理系统证实，肠道屏障破坏是肠道炎症的起始发起者。

该研究还包括一些证据，这些证据使人们对益生菌的常规智慧产生怀疑 - 这些益生菌被认为对肠道健康有益并且在补充剂和酸奶等食物中发现。根据研究结果，益生菌的益处取决于一个肠上皮的活力，或肠道屏障，一个精致的单细胞层，保护身体其他部分免受人体肠道中发现的其他潜在有害细菌。

“通过使定制肠道的特定条件成为可能，我们可以为疾病建立原始催化剂或起始发起者，”负责该研究的生物医学工程系助理教授Hyun Jung Kim说。“如果我们能够确定根本原因，我们可以更准确地确定最合适的治疗方案。”

该研究结果发表在本周的“美国国家科学院院刊”上。

到目前为止，片上器官是由活细胞排列的微芯片，用于模拟从心脏和肺到肾脏和骨髓的各种器官，仅在受控环境中作为器官功能的精确模型。这是第一次开发出一种病变的芯片上器官并用于显示疾病如何在人体内发展 - 在这种情况下，研究人员检查了肠道炎症。

“一旦肠道屏障受损，益生菌就像任何其他通过受损的肠道屏障逃逸到人体内的细菌一样有害，”生物医学工程博士Woojung Shin说。在研究中与Kim合作的候选人。“当肠道屏障健康时，益生菌是有益的。然而，当它受到损害时，它们会造成更多的伤害而不是好处。基本上，'良好的围栏会成为好邻居。'“

Shin计划开发更多定制的人体肠道疾病模型，例如炎症性肠病或结肠直肠癌，以确定肠道微生物组如何控制炎症，癌症转移和癌症免疫疗法的功效。

Kim是开发人体器官芯片的领先研究员。他于2012年在哈佛大学Wyss生物启发工程研究所开发了第一个人体肠道芯片。

该研究部分得到了国际伦理研究基金会研究员奖学金和韩国国家研究基金会科学研究方案的支持。