尿路感染 (UTI) 是最常见的细菌感染之一。他们通常需要用抗生素治疗，几乎四分之一的治疗病例会导致反复感染。绝大多数尿路感染是由大肠杆菌的一个亚种引起的，大肠杆菌感染膀胱壁内的细胞并形成所谓的“细胞内细菌群落”。
“社区”反复破裂，细菌重新进入邻近细胞，最终杀死了排列在膀胱上皮最外层的所谓“伞状细胞”。伞状细胞的损失然后允许细菌侵入膀胱的更深层，在那里它们可以形成对抗生素具有抗性并导致尿路感染复发的“静止细胞内储库”。这些事件的动态很难在动物模型中体内捕捉。
感染动态很难从连续时间点的组织外植体的静态成像中捕捉到。到目前为止，体外模型还没有以足够的保真度重现膀胱结构来研究这些事件的时间过程。”
两项研究的主要作者 Kunal Sharma
为了解决这个问题，EPFL 生命科学学院的 John McKinney 教授小组开发了两种互补的膀胱模型，以更可控的方式研究 UTI。第一个模型由膀胱类器官组成，可重建膀胱上皮的 3D 分层结构。类器官是实验室培养的微小组织和器官，具有解剖学正确和生理功能。
第二个模型是芯片上的膀胱，它结合了生理刺激，例如膀胱充盈和排尿的机械效应，以及与脉管系统的接口，以研究免疫细胞向感染部位的迁移。这些进展发表在Cell Reports和eLife杂志上。
Sharma 说：“通过在细胞膜内结合荧光标记的小鼠生成类器官，我们可以在 EPFL 的生物成像和光学核心设施中使用活细胞共聚焦成像来识别类器官内的特定细菌生态位，并具有高空间分辨率。”“通过对多个类器官进行成像，我们设法确定了宿主-病原体相互作用的异质性和不同结果。这种概念验证系统已显示出对细菌对抗生素的持久性和免疫细胞对感染的反应动态的后续研究的潜力。 ”
标签： 膀胱模型
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