半管道融化电写支架支持免疫能力高的凝嵌入肠上芯片的工程
Robine Janssen1, Henrike S Schulze1, Claire M L Nelissen1
1Department of Pharmaceutical Sciences, Pharmacology, Utrecht University, Utrecht, 3584 CG, The Netherlands.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 10, 2025
概括
一个使用生物打印和化电写的新型3D免疫能力肠上芯片模型增强了对食物过敏的研究. 这种先进的模型更好地模仿肠道内膜,改善了对食物敏感性和炎症性疾病的研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 胃肠病学 胃肠病学
背景情况:
- 当前的2D体外模型无法充分复制肠道粘膜的复杂性,以研究食物过敏.
- 现有的肠上芯片 (IoC) 模型在食物过敏研究中未得到充分利用,尽管它们具有潜力.
- 树突细胞 (DC) 迁移和DC-T细胞相互作用对于食物过敏至关重要,但在2D系统中模拟不佳.
研究的目的:
- 为研究食物过敏机制开发和验证3D免疫能力的IoC模型.
- 评估模型模仿肠道粘膜炎症和食物蛋白质敏感性的能力.
- 将3D IoC模型的性能与现有的体外系统进行比较.
主要方法:
- 利用基于挤出的生物打印和电写 (MEW) 来创建一个3D IoC系统.
- 在MEW支架上集成的人类肠上皮细胞 (Caco-2),并与单细胞衍生DC (moDC) 共培养.
- 在暴露于食物过敏原和炎症刺激时,评估了表皮屏障功能,代谢活性和免疫反应 (Th1 / Th2).
主要成果:
- 与跨井系统相比,3D IoC 模型证明了与超级代谢和刷边界酶活性相比,密封的上皮屏障具有更高的代谢和刷边界酶活性.
- 对食物过敏原和炎症刺激的暴露引起了对上皮质完整性和moDC驱动的Th1/Th2免疫反应的明显影响.
- 该模型成功地整合了上皮细胞和免疫细胞,使得研究它们的相互作用成为可能.
结论:
- 开发的3D免疫能力IoC模型代表了研究食物过敏原敏感性和肠道炎症疾病的重大进步.
- 该模型为体外食物过敏研究提供了一个比传统的2D模型更具生理相关性的平台.
- 该系统能够回顾肠粘膜免疫的关键方面,有望改善食品安全评估.
