肠道类器官提升食品安全风险评估与筛选能力2026-10-28 09:10:10
这一特性使其能够真实模拟食源性病原体如沙门氏菌、轮状病毒等入侵肠道屏障的完整过程，为食品安全风险评估提供了更具生理相关性的实验平台。例如，Saxena等利用HIO成功模拟了轮状病毒感染及病毒肠毒素引起的肠腔扩张这一关键腹泻病理特征，为食源性病毒的致病性评估和风险分级提供了直接依据。在功能层面，肠道类器官可形成具有生理完整性的上皮屏障，其功能可通过跨上皮电阻测量及荧光探针通透性实验进行量化评估。此外，关键生理活动如杯状细胞分泌黏蛋白形成屏障、潘氏细胞释放抗菌肽等均在模型中得到证实，共同构建了一个高度接近体内条件的感染研究系统，有助于更准确地预测食源性危害物在人体内的实际效应。其次，肠道类器官具备高度可调控的细胞分化能力，为解析食源性病原体及毒素的细胞嗜性提供了独特工具。通过精确操控WNT、Notch等关键信号通路，研究者可定向诱导干细胞分化为特定功能细胞类型，从而实现对模型细胞组成的“编程”。例如，Foulke-Abel等通过撤除WNT3A诱导类器官分化，观察到干细胞标志物表达下调而成熟肠细胞标志物表达上调，并系统比较了分化前后的离子转运功能。类似地，添加RANKL可高效诱导M细胞分化，为研究依赖此类细胞入侵的病原体提供了关键工具。 这种可调控性使研究者能够针对特定食品危害物如特定毒素或病原体效应蛋白筛选其靶向的细胞类型，从而在分子和细胞层面精准解析其毒性机制，极大拓展了模型的研究维度与针对性。
此外，肠道类器官在高通量筛选与标准化应用方面展现出显著潜力，有效回应了食品安全领域对大量化学与生物危害物进行快速毒性评价的迫切需求。通过微型化培养与自动化操作，可在多孔板中并行培养大量均质类器官，实现感染滴度测定、药物敏感性评估及宿主遗传背景影响的高通量分析。该体系不仅支持基于报告基因或细胞病变效应的表型筛选，还可借助活细胞成像、流式细胞术等方法动态监测感染进程。
出自《肠道类器官模型在食源性致病微生物研究中的进展与挑战》作者郑军龙，付贵，张小蓝。
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