Католический университет Кореи создал 3D-платформу совместного культивирования кишечных микробов и клеток

Группа профессора Кан Нам Чжу из Католического университета Кореи совместно с группой профессора Ким Бонсу из Женского университета Ихва разработала трёхмерную платформу совместного культивирования, имитирующую толстую кишку человека, для изучения взаимодействия кишечных микробов и клеток хозяина, сообщает unimatea.co.kr. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ Работа опубликована 23 октября в журнале Gut Microbes (импакт-фактор по JCR 2025 года — 15,3, верхние 5,4% в микробиологии). unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗

Ограничения существующих моделей

Клеткам человека нужен кислород, а анаэробные кишечные микробы к нему чувствительны, поэтому стабильное совместное культивирование в обычных моделях было затруднено. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ Кишечные органоиды и системы «кишечник на чипе» хорошо воспроизводят структуру ткани и позволяют управлять микросредой, но для совместного культивирования анаэробов и иммунных клеток могут понадобиться дополнительные методы или оборудование. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗

Устройство платформы

Платформа Mm 3D-HaeMan (Mucosal Mimetic 3D–Host Aerobic Microbiota Anaerobic Co-culture) воспроизводит градиент кислорода и слизистый слой толстой кишки. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ Эпителиальные клетки, иммунные клетки и анаэробные микробы находятся в пространственно разделённых слоях, каждый в подходящих условиях, и взаимодействуют через метаболиты и сигнальные молекулы. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ Она работает на стандартном оборудовании для клеточных культур, а пробы из каждого слоя берутся независимо, поэтому экспрессию генов и метаболизм клеток хозяина и микробов можно анализировать одновременно. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗

Проверка на двух бактериях

Команда проанализировала перекрёстное питание (cross-feeding) Bifidobacterium bifidum и Anaerostipes caccae. При совместном росте увеличилась выработка бутирата — короткоцепочечной жирной кислоты, важной для здоровья кишечника. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ В культуре с клетками хозяина авторы наблюдали рост митохондриального дыхания эпителиальных клеток, сохранение барьерных функций и изменение цитокиновых ответов иммунной системы. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗ Совместный анализ транскриптомов показал, что экспрессия метаболических генов микробов зависела от присутствия клеток хозяина. unimatea.co.krunimatea.co.krunimatea.co.krОткрыть источник ↗