近日,中國農業科學院蘭州獸醫研究所豬禽黏膜免疫團隊成功建立絨毛外翻型豬腸道3D類器官體外培養系統,為豬腸道病原感染及免疫應答等研究搭建了良好的平臺。相關研究成果在線發表在《病毒學雜志(Journal of Virology)》上。
據劉光亮研究員介紹,豬腸道病毒一直以來嚴重影響豬群健康及養豬業的發展,然而,由于該類病毒在體外難以培養致使相關的研究工作難以開展。2009年,荷蘭烏特勒支大學漢斯.克萊夫教授首先建立了一種基于腸道Lgr5+干細胞的新型腸上皮細胞體外研究模型,之后人和多種動物的腸道類器官培養系統也先后成功建立。但是,該類腸道類器官均培養于凝固的基質膠中,其腸絨毛被包裹于腔體內部,不利于腸道病毒的感染及免疫學等相關研究。為克服這一缺陷,有科學家將其轉化為2D單層類器官培養系統用于腸道病毒研究,然而2D培養模式又使類器官失去了應有的結構并可能導致功能異常,所得到的數據也并不一定能如實反映出其生理狀態下的結果。
為從根本上解決這一難題,該團隊通過反復嘗試并優化條件,最終通過去除成熟的豬腸道類器官培養系統中的基質膠,將其懸浮培養后,原本腸絨毛內置的類器官發生極性反轉、其絨毛展示于類器官外表面,從而成功獲得腸絨毛外置的極性反轉類器官。腸絨毛外翻后的3D類器官可在培養體系中與病原自由接觸,完全符合生理狀態下病原-宿主互作模式,其得到的結果也更為真實準確。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等經費資助,以及中國農科院研究生院-比利時列日大學聯合培養博士學位項目支持。(通訊員 郭海霞)
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