類器官技術(shù)在女性生殖道感染領(lǐng)域的應(yīng)用2025群以乳桿菌為主；當(dāng)需氧菌、厭氧菌、假絲酵氧菌性陰道炎、細(xì)菌性陰道病、外陰陰道假原體如沙眼衣原體(chlamydiatra個(gè)組織器官的感染，從而導(dǎo)致盆腔炎癥性疾病等的發(fā)生，嚴(yán)重?fù)p害生殖健康[1]。當(dāng)前，應(yīng)用類器官技術(shù)構(gòu)建合適的研究模型，從而進(jìn)行微生物感染相關(guān)過程和機(jī)制的研究逐漸興起[2]。類器官是應(yīng)用成體干細(xì)胞或多能干細(xì)胞進(jìn)行體一定空間結(jié)構(gòu)的組織類似物，可以最大程度模擬體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)及其功能，來源組織器官高度相似，可以很好地模擬組養(yǎng)，從而解決了某些細(xì)胞無法體外常規(guī)培養(yǎng)的問題[3]。類器官模型在2019年被評價(jià)為“優(yōu)良的臨床前疾病模型”,已廣泛應(yīng)用疾病建模、抗癌藥物篩選和感染性疾病研究等領(lǐng)域[4]。當(dāng)前，人源的卵巢、輸卵管、這些類器官不僅可以復(fù)現(xiàn)原始器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)選擇合適的方法將微生物引入類器官至關(guān)重要，碎片感染法、極性反轉(zhuǎn)感染法、二維培養(yǎng)感染法以及類器官芯片感染法。然而由于基質(zhì)膠的屏障作用，會影響膠外細(xì)菌的進(jìn)入和膠內(nèi)細(xì)菌的移動[8]。直接感染法操作容易，適合于大規(guī)模操作，且可以提供均勻的細(xì)胞分布和對營養(yǎng)物質(zhì)的暴露，成本較低，相互作用的方式，與人體生理狀態(tài)相差較遠(yuǎn)。原體等小型病原微生物對類器官的感染[9]。細(xì)胞頂端的一側(cè)，同時(shí)保留類器官的三維結(jié)別適合厭氧菌的感染[10]。目前，此方法在研究腸類器官微生物感染中應(yīng)用較多，如鼠傷寒沙門菌(是兼性厭氧菌)只有接觸腸管上皮細(xì)胞頂端此種方法已用于探究最佳注射體積、觀察熒微注射、缺氧條件下感染研究等。但是由于注身也極具挑戰(zhàn)性，需要在特定條件、使用特定設(shè)備才能操作[12,13]。3.碎片感染法：類器官的碎片感染法也稱傳代感染法，是在傳將類器官分解成碎片，并將其與細(xì)菌、細(xì)菌產(chǎn)物或常使用的一種方法[14]。但由于此種感染方法需要在碎片時(shí)將微生物加入并進(jìn)行孵育，孵育時(shí)間的長短、每個(gè)類器官碎量均不可控，需要不斷進(jìn)行摸索。目前，已有采用此種方法進(jìn)行CT感染輸卵管上皮細(xì)胞類器官或子宮內(nèi)膜類器官的研究4.極性反轉(zhuǎn)感染法：類器官的極性反轉(zhuǎn)法是通過去除類器官培養(yǎng)過程的進(jìn)行直接感染。這種方法確保了適當(dāng)?shù)纳掀て琳贤甑⒎撬蓄愋偷念惼鞴倬茉趹腋∨囵B(yǎng)時(shí)成功反類器官結(jié)構(gòu)、類器官大小、反轉(zhuǎn)時(shí)間等有關(guān)，反轉(zhuǎn)條件的摸索，并且在沒有基質(zhì)膠存在的官易出現(xiàn)粘連聚堆現(xiàn)象，會影響后續(xù)觀察和操作[19,20]。養(yǎng)使類器官線性化和平面化，犧牲了類器官和操作，也更容易標(biāo)準(zhǔn)化和高通量化[21]。interface,ALI)培養(yǎng)系統(tǒng)中，進(jìn)行氣液交互培養(yǎng)的方法已逐步應(yīng)用于呼加培養(yǎng)基，上層與空氣接觸，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)允許下ALI培養(yǎng)。ALI培養(yǎng)方法為某些細(xì)胞類型提供了類生理環(huán)境，可以誘導(dǎo)類器官中細(xì)胞的極性朝向空氣層，并誘導(dǎo)纖毛細(xì)增加了后續(xù)免疫熒光及免疫組化操作的復(fù)雜性。國內(nèi)學(xué)者Tian等[23]結(jié)可高度再現(xiàn)子宮內(nèi)膜的解剖結(jié)構(gòu)、細(xì)胞組成、激素誘導(dǎo)的月經(jīng)周期變化、基因表達(dá)譜和動態(tài)纖毛，已用于子宮內(nèi)膜感染和胚胎著床的研究[24]。6.類器官芯片感染法：在過去10年，組織工程、生物制造和微流體技術(shù)通過結(jié)合三維培養(yǎng)的類器官，構(gòu)成類器官芯片模擬體內(nèi)微生物的動態(tài)感染過程，可開發(fā)出更真實(shí)的體外模型[8,25,26,27]。Mahajan等[281開發(fā)了一種“陰道芯片”模型，該模型是一個(gè)復(fù)制人陰道黏膜的動態(tài)培養(yǎng)系統(tǒng)，內(nèi)桿菌成功黏附并植入陰道類器官中，乳桿菌產(chǎn)生D-乳酸、L-乳酸，下調(diào)了培養(yǎng)基的pH值和促炎癥細(xì)胞因子水平；相反使培養(yǎng)基pH值升高，并增加了促炎癥細(xì)胞因子的分泌，最終導(dǎo)致陰道類然較少。應(yīng)用類器官技術(shù)，將微生物與生殖管卵巢膿腫。早在2015年，有學(xué)者報(bào)告了從輸卵管組織中成功建立輸卵官含有纖毛細(xì)胞和具有分泌功能的分泌細(xì)胞，且持續(xù)生長和分化[29]。卵管傘端組織中輸卵管上皮干細(xì)胞比例更高有關(guān)[30]。美國學(xué)者采用輸染過程，并分析249個(gè)炎癥基因的表達(dá)譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種細(xì)菌具有完全不同的炎癥反應(yīng)，趨化因子19家族在陰道阿托波菌感染的輸卵管類器官中高度上調(diào)；流式細(xì)胞儀檢測顯示，免疫細(xì)胞在感染明觀察到的炎癥反應(yīng)是由輸卵管類器官中的上皮細(xì)胞產(chǎn)生的[31]。2019年，文獻(xiàn)報(bào)道應(yīng)用輸卵管類器官建立了CT長期慢性感染模型，CT病原體可以在類器官中存活80d余，感染后導(dǎo)致纖輸卵管類器官中纖毛細(xì)胞減少，激活了與輸卵管發(fā)育和炎癥相關(guān)的白血病inhibitoryfactor,LIF)信號通路，引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，使白細(xì)胞介素17受體B(interleukin17receptorB)、CC型趨化因子受體7(CCmotifchemokinereceptor7,CCR7)和殺傷細(xì)胞凝集素樣受體F1(killercelllectin-likereceptorF1,KLRF1)表達(dá)增加，且CT感染增加了DNA的甲基化，加速了細(xì)胞衰老[32]。另有研究同樣探究CT持續(xù)性感染輸卵管類器官的機(jī)制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CT持續(xù)性感染的究認(rèn)為，IFN-γ通過吲哚胺-2,3-雙加氧酶激活L-色氨酸的分解代謝和耗因子1(signaltransducerandactivatoroftranscription1,STAT1)基因可以逆轉(zhuǎn)IFN-γ誘導(dǎo)的CT持續(xù)性感染[33】。輸卵管類器官內(nèi)含多種細(xì)胞且可長期傳代培養(yǎng)，培養(yǎng)的細(xì)胞類型單一以及輸卵管上皮細(xì)胞難器官中上皮細(xì)胞存在極性，與體內(nèi)高度相似，的研究認(rèn)為，子宮腔內(nèi)微生物群以乳桿菌、鏈球菌科和雙歧桿菌科為主，但豐度極低[34]。CT、生殖支原體上行感染可導(dǎo)致慢性子宮內(nèi)膜炎，影不僅可以從正常及子宮畸形患者(如MRKH綜合征)子宮內(nèi)膜組織中分子宮內(nèi)膜類器官內(nèi)各類型上皮細(xì)胞頂端緊密鼠子宮內(nèi)膜類器官進(jìn)行CT感染研究發(fā)現(xiàn)，CT可聚集在類器官上皮細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，且經(jīng)歷完整的網(wǎng)狀體(reticulatebody,RB)向原體(elementarybody,EB)轉(zhuǎn)變的發(fā)育周期，CT在細(xì)胞內(nèi)生態(tài)位的成功建立依賴于細(xì)菌Ⅲ型效應(yīng)蛋白[38]。另有研究應(yīng)用高分辨和延時(shí)顯微技術(shù)，觀察CT從侵入類器官到排出的整個(gè)過程，證實(shí)CT感染可導(dǎo)致細(xì)胞骨架重組、細(xì)胞間連接的破壞以及細(xì)胞器如高爾基體的重組；通過CT感染的子宮內(nèi)膜類器官與骨髓來源的原代中性粒細(xì)胞共培養(yǎng)，觀察到子宮內(nèi)膜類器官對中性粒細(xì)胞的募集以及(chlamydiaproteaseactivityfactor,CPAF)和易位早期磷酸化蛋白 (translocatedearlyphosphorprotein,TepP)等效應(yīng)因子限制中性粒細(xì)胞向感染的類器官的募集以及對CT的清除[39]。更深入的研究發(fā)TepP在感染早期將表皮生長因子受體通路底物8(epidermalgrowth靶點(diǎn)的藥物開發(fā)可能作為CT感染后子宮內(nèi)膜上皮修復(fù)的途徑之一[40]。細(xì)菌性陰道病相關(guān)細(xì)菌以及淋病奈瑟菌等的感染可導(dǎo)致急性子宮內(nèi)膜炎，使內(nèi)膜功能受損，使用旋轉(zhuǎn)生物發(fā)生器可將結(jié)構(gòu)(并非類器官)細(xì)胞形態(tài)與增殖期的人子宮內(nèi)膜組織中的非纖毛細(xì)胞的形態(tài)相似，在相鄰細(xì)胞之間和頂端細(xì)胞表面觀察到分泌物質(zhì)和沉積物。觀察到大多數(shù)的細(xì)菌定植于細(xì)胞團(tuán)的縫隙中，作用，僅感染淋病奈瑟菌顯著誘導(dǎo)促炎癥反速地聚合與解聚合，參與細(xì)菌的自然轉(zhuǎn)化、蹭動實(shí)了pilT基因和IV型菌毛在淋病奈瑟菌感染中的重要作用[41]。淋病奈嚴(yán)重后遺癥的原因之一。乳頭狀瘤病毒(humanpapillomavirus,HPV)易感區(qū)，也是子宮頸癌子宮頸鱗柱交界的體外模型。2020年，有團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了使用正常子宮頸組織構(gòu)建出的主要由鱗狀細(xì)胞構(gòu)成的子宮散的產(chǎn)黏蛋白的柱狀細(xì)胞群[42]。2021年，著名的HansClevers團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種長期培養(yǎng)復(fù)層鱗狀上皮的子宮頸類器官和單層柱狀上皮的子宮頸類器官的培養(yǎng)方案，兩種類器官均可征[43]。使用子宮頸癌或癌前病變組織構(gòu)建的類器官具有與原疾病相似的特征，均保留了致病的HPV病毒基因組，此外，子宮頸癌及癌前病變類器官可模擬HPV的感染，為HPV感染與子宮頸癌的研究提供了重要的基礎(chǔ)模型。有研究對感染HPV16與未感染HPV16的子宮頸類器官進(jìn)行單細(xì)胞RNA測序，發(fā)現(xiàn)了上皮特異性轉(zhuǎn)錄因子ELF3/ESE-1過表達(dá)的隱可能具有促進(jìn)癌變的作用[44]。子宮頸黏膜不斷面臨多種病原微生物的合并國學(xué)者于2022年報(bào)道了使用行子宮切除術(shù)的良性婦科疾病患者來源的子宮頸鱗柱交界處組織構(gòu)建的子宮頸類器官hCEcto,系統(tǒng)地模擬了HPV和CT的單獨(dú)和共感染的動力學(xué)特征，通過HPV感染類器官引入HPVE6E7癌基因模擬HPV16整合，構(gòu)建出hCEctoE6E7,發(fā)現(xiàn)感染的hCEctoE6E7類器官在保留自我更新能力的同時(shí)，也表現(xiàn)出子宮頸癌前類器官形成能力更強(qiáng)，高表達(dá)細(xì)胞增殖相關(guān)核抗原Ki-67,低表達(dá)上皮分子鈣黏蛋白1(cadherin1);應(yīng)用hCEctoE6E7類器官進(jìn)行與CT的共感染，發(fā)現(xiàn)HPVE6E7抑制了CT的胞內(nèi)發(fā)育，且CT顯示出再感染能力的喪失，同時(shí)抑制RB向EB的再分化，從而導(dǎo)致CT發(fā)育周期的減慢[45]。類器官可以支持HPV和CT全生命周期的活動，為多重感染研究創(chuàng)造出獨(dú)特的細(xì)胞微環(huán)境，為研究子宮頸多種病原體感染創(chuàng)造了條件。應(yīng)用陰道組織作為細(xì)胞來源構(gòu)建類器官，極易出陰道上皮細(xì)胞增殖活性較弱，陰道類器官生長緩慢，導(dǎo)致陰道類在2010年，有團(tuán)隊(duì)采用人陰道上皮細(xì)胞系結(jié)合旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器，構(gòu)建出一種三維細(xì)胞團(tuán)結(jié)構(gòu)，該細(xì)胞團(tuán)具有微絨毛、緊密連接，且具有黏蛋白、糖蛋白分泌功能，受Toll樣受體(TLR)相關(guān)激動劑刺激后可產(chǎn)生白細(xì)胞介素(interleukin,IL)6、IL-8、IFN-y、CXC型趨化因子配體10(CXCL10)等細(xì)胞因子，說明其對微生物感染可能具有免疫應(yīng)答[46]。2020年，Ali等[47】首次發(fā)表了使用小鼠陰道這些基底細(xì)胞增加了類器官的形成效率；且軸蛋白Axin2+的細(xì)胞為陰道陰道微生物或化學(xué)物質(zhì)如何與陰道上皮細(xì)胞相互作用，以及陰道疾機(jī)制提供了有力的研究工具。最近，張莉等[481報(bào)道了從大鼠陰道組織中構(gòu)建出對雌激素和孕激素具有反應(yīng)性的大鼠陰道類器官，角蛋白5/8、角蛋白15、Ki-67和p63等陰道上皮標(biāo)志物的表達(dá)與原始陰道上皮組織陰道上皮細(xì)胞是HSV入侵的常見門戶，了解HSV在陰道上皮的復(fù)制動態(tài)及其引起的免疫應(yīng)答對改進(jìn)抗病毒治療和疫苗至道上皮類器官(vaginalepithelialorganoid)和CD?+T淋巴細(xì)胞共培Tcells,TRM),體外TRM表型和轉(zhuǎn)錄特征與體內(nèi)陰道上皮TRM相似；HSV病毒分子機(jī)制以及探索陰道上皮對病原體的免疫防御機(jī)制