科学家们开发出了他们所说的世界上首个“阴道芯片”，该芯片使用活细胞和细菌来模拟人类阴道的微生物环境。它可能有助于测试针对细菌性阴道病 (BV) 的药物，细菌性阴道病是一种常见的微生物失衡，使数百万人更容易感染性传播疾病，并增加怀孕期间早产的风险。
哈佛大学维斯生物启发工程研究所的生物工程师 Don Ingber 说，阴道健康很难在实验室环境中研究，部分原因是研究动物的“微生物群与人类的完全不同”。为了解决这个问题，他和他的同事们创造了他们独特的芯片，该芯片在 Microbiome 杂志上有所描述：一个一英寸长的矩形聚合物外壳，其中包含来自捐赠者的活体人阴道组织，以及模拟阴道粘液的雌激素携带物质的流动。
像这样的器官芯片模拟身体功能，使其更容易研究疾病和测试药物。之前的例子包括肺和肠的模型。在这种情况下，该组织在某些关键方面表现得像真正的阴道；它甚至通过调整某些基因的表达来响应雌激素的变化。并且它可以容纳以“好”或“坏”细菌为主的人类微生物群。
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例如，伦敦布鲁内尔大学女性健康器官芯片研究员 Ruth Mackay 说，很多时候“乳杆菌属细菌使您的阴道保持良好的酸性”，她没有参与这项新研究。但她说，如果其他细菌（如加德纳菌属）占主导地位，它可能会“破坏乳杆菌属”，这可能会导致细菌性阴道病。
Ingber 和他的同事们已经证明，在芯片组织上生长的乳杆菌属通过产生乳酸来帮助维持低 pH 值。相反，如果研究人员引入加德纳菌属，芯片会产生更高的 pH 值、细胞损伤和炎症增加：这是细菌性阴道病的典型迹象。换句话说，该芯片可以显示健康或不健康的微生物群如何影响阴道。
下一步是个性化。Ingber 说，他的团队已经开始通过使用阴道拭子将志愿者个人的细菌群落加载到芯片上，来研究他们不同的微生物群。
伦敦圣乔治大学的性健康医生 Achyuta Nori 说，该芯片是一项重大的进步，他没有参与这项研究。“它可能会改变我们行医的方式，”他说。Nori 对测试典型的细菌性阴道病抗生素治疗如何影响不同的细菌菌株特别感兴趣。他说，目前“大多数女性健康[问题]的证据质量非常非常差”。“这是一个利用现代技术将女性健康带入现代社会的机会。”
器官芯片技术的批评者经常提出这样的观点，即它是在与身体其他部分隔离的情况下对器官进行建模。“它确实有其局限性，”Mackay 说。例如，许多研究人员对怀孕期间发生的阴道微生物群变化感兴趣，因为细菌性阴道病与分娩并发症之间存在联系。尽管该芯片的组织对雌激素有反应，但 Mackay 并不相信它可以在没有涉及其他器官的反馈回路的情况下完全模拟怀孕。
Ingber 说，对于模拟怀孕等过程，研究人员“可能不需要人们认为重要的所有其他复杂性”。尽管如此，他的团队已经在致力于将阴道芯片连接到宫颈芯片，这种组合可以更好地代表更大的生殖系统。
即使某些应用需要更多开发，Mackay 也很高兴该芯片成为现实。她说，除了是一项有希望的技术进步之外，像 Ingber 这样的人（她称他为器官芯片技术的“教父”）的兴趣可能有助于使对阴道的研究正常化。“它不应该带有任何污名，”她说。“但它确实存在。”