科學家們開發出了他們所說的世界上首個“陰道晶片”，該晶片使用活細胞和細菌來模擬人類陰道的微生物環境。它可能有助於測試針對細菌性陰道病 (BV) 的藥物，細菌性陰道病是一種常見的微生物失衡，使數百萬人更容易感染性傳播疾病，並增加懷孕期間早產的風險。
哈佛大學維斯生物啟發工程研究所的生物工程師 Don Ingber 說，陰道健康很難在實驗室環境中研究，部分原因是研究動物的“微生物群與人類的完全不同”。為了解決這個問題，他和他的同事們創造了他們獨特的晶片，該晶片在 Microbiome 雜誌上有所描述：一個一英寸長的矩形聚合物外殼，其中包含來自捐贈者的活體人陰道組織，以及模擬陰道粘液的雌激素攜帶物質的流動。
像這樣的器官晶片模擬身體功能，使其更容易研究疾病和測試藥物。之前的例子包括肺和腸的模型。在這種情況下，該組織在某些關鍵方面表現得像真正的陰道；它甚至透過調整某些基因的表達來響應雌激素的變化。並且它可以容納以“好”或“壞”細菌為主的人類微生物群。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續推出關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。
例如，倫敦布魯內爾大學女性健康器官晶片研究員 Ruth Mackay 說，很多時候“乳桿菌屬細菌使您的陰道保持良好的酸性”，她沒有參與這項新研究。但她說，如果其他細菌（如加德納菌屬）占主導地位，它可能會“破壞乳桿菌屬”，這可能會導致細菌性陰道病。
Ingber 和他的同事們已經證明，在晶片組織上生長的乳桿菌屬透過產生乳酸來幫助維持低 pH 值。相反，如果研究人員引入加德納菌屬，晶片會產生更高的 pH 值、細胞損傷和炎症增加：這是細菌性陰道病的典型跡象。換句話說，該晶片可以顯示健康或不健康的微生物群如何影響陰道。
下一步是個性化。Ingber 說，他的團隊已經開始透過使用陰道拭子將志願者個人的細菌群落載入到晶片上，來研究他們不同的微生物群。
倫敦聖喬治大學的性健康醫生 Achyuta Nori 說，該晶片是一項重大的進步，他沒有參與這項研究。“它可能會改變我們行醫的方式，”他說。Nori 對測試典型的細菌性陰道病抗生素治療如何影響不同的細菌菌株特別感興趣。他說，目前“大多數女性健康[問題]的證據質量非常非常差”。“這是一個利用現代技術將女性健康帶入現代社會的機會。”
器官晶片技術的批評者經常提出這樣的觀點，即它是在與身體其他部分隔離的情況下對器官進行建模。“它確實有其侷限性，”Mackay 說。例如，許多研究人員對懷孕期間發生的陰道微生物群變化感興趣，因為細菌性陰道病與分娩併發症之間存在聯絡。儘管該晶片的組織對雌激素有反應，但 Mackay 並不相信它可以在沒有涉及其他器官的反饋迴路的情況下完全模擬懷孕。
Ingber 說，對於模擬懷孕等過程，研究人員“可能不需要人們認為重要的所有其他複雜性”。儘管如此，他的團隊已經在致力於將陰道晶片連線到宮頸晶片，這種組合可以更好地代表更大的生殖系統。
即使某些應用需要更多開發，Mackay 也很高興該晶片成為現實。她說，除了是一項有希望的技術進步之外，像 Ingber 這樣的人（她稱他為器官晶片技術的“教父”）的興趣可能有助於使對陰道的研究正常化。“它不應該帶有任何汙名，”她說。“但它確實存在。”