※哈佛大學發表的腸道仿生微流晶片模型，用以模擬腸道疾病。(Photo credit: Harvard’s Wyss Institute)

哈佛大學Wyss研究中心團隊發表一個利用微流晶片建立環境性腸道功能異常(Environmental Enteric Dysfunction; EED)的模型，這是一種兒童發炎性腸道疾病，並對此疾病的遺傳變化有新發現。這是這個疾病第一個體外模型，並強調晶片上的器官系統對複雜疾病狀態的研究潛力。研究中的腸道晶片之前已經發表，但這項最新的研究利用EED患者的細胞樣品對這個模型進行測試，研究人員發現了與EED有著巨大關聯的營養物質並顯示EED晶片中的細胞表現出許多相關的遺傳特徵，顯示了這個模型在模擬EED方面的潛力。

EED是一種嚴重的腸道疾病，通常影響到低收入國家的孩童。它是一種慢性腸道疾病和營養不良、認知發展受損與生長遲緩相關。儘管影響了世界百萬計的孩童，直至目前仍沒有建立研究這個疾病的體外模型，導致了解這個疾病與開發新療法的進程緩慢。

哈佛的研究團隊將研究目光望向了解這個疾病，並意識到他們的晶片上的腸道系統很適合模擬和研究這個疾病。「從功能上來說，這些孩子的消化系統在吸收營養與抵抗感染的能力上有很大的問題，我們不能僅僅透過給他們飲食中缺少的營養物質來治療這些問題。我們的EED模型使我們能夠破解腸道在物理上與遺傳上發生的事情，進而對於EED患者的正常功能產生正向影響。」參與這項研究的Amir Bein博士說道。

這個晶片上的腸道裝置由兩個微流道組成，其中一個裝載內皮細胞模擬腸道血管，而另一個裝載腸道上皮細胞模擬腸道本身。富含營養的液體經模擬血管通道透過滲透膜運送營養物質至腸道細胞。

為了成功模擬EED，研究團隊從EED患者上取得腸道細胞樣品，並裝載至晶片中的模擬腸道中。在與健康腸道捐贈者的細胞晶片進行比對，EED晶片顯示大量基因表達上面的變化，特別是當某些營養物質缺乏的組別中。此晶片還能從幾個方面模擬這個疾病的變化，因為腸道細胞顯示出發炎症狀，腸道屏障功能受阻礙、以及吸收能力下降，這些都是與人類EED患者中相同的症狀。

這個研究表明器官晶片在重現複雜疾病狀態方面非常有用，它們可能會是開發這類型疾病新療法的關鍵。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)