类器官技术在女性生殖道感染领域的应用2025
女性生殖道(femalereproductivetract)由输卵管、子宫及阴道共同构成，生殖道内微生物群落对于女性生殖健康具有重要作用。健康的阴道菌群以乳杆菌为主；当需氧菌、厌氧菌、假丝酵母菌等占主导时，可导致需氧菌性阴道炎、细菌性阴道病、外阴阴道假丝酵母菌病等。一些性传播病原体如沙眼衣原体(chlamydiatrachomatis,CT)、淋病奈瑟菌、单纯疱疹病毒(herpessimplexvirus,HSV)、生殖支原体等也可引起多个组织器官的感染，从而导致盆腔炎症性疾病、异位妊娠、不良妊娠结局等的发生，严重损害生殖健康[1]。当前，应用类器官技术构建合适的研究模型，从而进行微生物感染相关过程和机制的研究逐渐兴起[2]。
本文将对目前类器官技术在女性生殖道感染领域应用的研究进行综述。
一、类器官技术简介
类器官是应用成体干细胞或多能干细胞进行体外三维培养而形成的具有
一定空间结构的组织类似物，可以最大程度模拟体内组织结构及其功能，并能够长期稳定传代培养。类器官在组织结构、细胞类型和功能等方面与来源组织器官高度相似，可以很好地模拟组织的异质性，且能稳定传代培养，从而解决了某些细胞无法体外常规培养的问题[3]。类器官模型在2019年被评价为“优良的临床前疾病模型”,已广泛应用疾病建模、抗
癌药物筛选和感染性疾病研究等领域[4]。当前，人源的卵巢、输卵管、子宫、子宫颈的类器官均已被构建，鼠源的阴道类器官也已构建成功[5,6]。这些类器官不仅可以复现原始器官的形态结构及功能，也对雌激素和孕激
素具有一定的应答，为研究相关生殖系统疾病的发病机制提供了优良的模型[7]。
二、微生物感染类器官的常用方法
当前类器官技术培养的类器官大多是上皮细胞来源的类器官，大多数类器官的培养需要将类器官种植于基质胶中，基质胶的包裹使形成的类器官大多具有细胞顶端面朝内、基底面朝外的结构，且由于基质胶对细菌和真菌具有一定的阻挡作用，这就限制了微生物对类器官的直接感染，使类器官的感染过程变得困难和复杂[8]。
选择合适的方法将微生物引入类器官至关重要，目前，关于微生物感染类器官的方法主要有以下几种：直接感染法、显微注射法(microinjection)、
碎片感染法、极性反转感染法、二维培养感染法以及类器官芯片感染法。
1.直接感染法：
将微生物直接添加到基质胶或者培养基中进行感染，是最简单的一种方法；然而由于基质胶的屏障作用，会影响胶外细菌的进入和胶内细菌的移
动[8]。直接感染法操作容易，适合于大规模操作，且可以提供均匀的细胞分布和对营养物质的暴露，成本较低，更适合高通量开展。但是由于上皮细胞顶端面朝内而基底面朝外的特点，不能准确模拟体内宿主-微生物相互作用的方式，与人体生理状态相差较远。因此，此种方法更适合于探索微生物产物、代谢产物等对类器官的影响，或者研究病毒、支原体、衣原体等小型病原微生物对类器官的感染[9]。
2.显微注射法：类器官的显微注射是采用直径3~5μm的微细针头，在显微镜下将要感染的微生物直接注射到类器官的内腔，使微生物接触上皮细胞顶端的一侧，同时保留类器官的三维结构。由于腔内的氧水平低，特别适合厌氧菌的感染[10]。目前，此方法在研究肠类器官微生物感染中应用较多，如鼠伤寒沙门菌(是兼性厌氧菌)只有接触肠管上皮细胞顶端侧时才能刺激类器官中细胞因子的产生，因此顶端面暴露是必要的[111。此种方法已用于探究最佳注射体积、观察荧光标记细菌感染过程、重复显微注射、缺氧条件下感染研究等。但是由于注射过程针头会对类器官造成一定的结构损伤，且针孔易使细菌“溢出”到基底外侧，显微注射技术本身也极具挑战性，需要在特定条件、使用特定设备才能操作[12,13]
3.碎片感染法：类器官的碎片感染法也称传代感染法，是在传代过程中将类器官分解成碎片，并将其与细菌、细菌产物或病毒等混合孵育一段时间，然后将碎片重新接种到基质胶中培养。碎片感染法操作简单，较易实现，且这种方法有助于细菌与上皮细胞的顶端和基底面相互作用，也是较常使用的一种方法[14]。但由于此种感染方法需要在碎片时将微生物加入并进行孵育，孵育时间的长短、每个类器官碎片的成功感染的微生物数量均不可控，需要不断进行摸索。目前，已有采用此种方法进行CT感染输卵管上皮细胞类器官或子宫内膜类器官的研究，为更深入探索生殖道上皮细胞与不同微生物的相互作用奠定了基础[15,16]。
4.极性反转感染法：类器官的极性反转法是通过去除类器官培养过程的基质胶，将