Тканеинженерная in vitro модель стенки кишечника для оценки иммуномодулирующей активности бактерий микробиоты человека
И. В. Арутюнян1,2, А. Г. Соболева1,2, М. С. Дас1, А. Н. Сенягин1, И. В. Подопригора1, Д. В. Бальчир1, С. О. Мелкова1, С. Ю. Фаддеева1, А. В. Ельчанинов1,2 - 47-54
1Научно-исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины, Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, РФ; 2Научно-исследовательский институт морфологии человека им. акад. А.П. Авцына, Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского, Москва, РФ
Разработка in vitro моделей для скрининга иммунологической активности комменсальных бактерий микробиоты человека — перспективное и востребованное направление тканевой инженерии и экспериментальной микробиологии. Описана технология, позволяющая получить стандартизированную, доступную и простую в исполнении тканеинженерную in vitro модель стенки кишечника человека, воспроизводящую релевантное соотношение адсорбирующих и муцинпродуцирующих энтероцитов, обеспечивающую пространственное распределение и взаимодействие энтероцитов и иммунных клеток, не требующих применения ксеногенных или синтетических материалов скаффолда. Воздействие ЛПС E. coli O55:B5 на тканеинженерную модель кишечника приводит к развитию воспалительного ответа, верифицируемого по изменению уровня экспрессии клетками гена IL8, ключевого провоспалительного цитокина при дисбактериозе. Разработанная тканеинженерная модель стенки кишечника может быть использована для скрининга иммуномодулирующей активности штаммов комменсальных бактерий с потенциальным органопротекторным эффектом, как это показано на примере штамма Opitutia bacterium KCR 482.
Ключевые слова: тканеинженерная модель; кишечник; микробиота; 3D-культивирование; иммуномодулирующая активность
Адрес для корреспонденции: labrosta@yandex.ru Арутюнян И
DOI: 10.47056/1814-3490-2026-1-47-54 EDN: ZTNTVG
A tissue-engineered in vitro intestinal model for assessing the immunomodulatory activity of human gut microbiota
I. V. Arutyunyan1,2, A. G. Soboleva1,2, M. S. Das1, A. N. Senyagin1, I. V. Podoprigora1, D. V. Balchir1, S. O. Melkova1, S. Y. Faddeeva1, A. V. Elchaninov1,2
1Research Institute of Molecular and Cellular Medicine, Peoples’ Friendship University of Russia Named after Patrice Lumumba (RUDN University), Moscow, Russia; 2Avtsyn Research Institute of Human Morphology, Petrovsky National Research Center of Surgery, Moscow, Russia
The development of in vitro models for screening the immunological activity of commensal bacteria in the human microbiota is a promising and highly relevant field of tissue engineering and experimental microbiology. This article describes a technology for fabricating a standardized, accessible, and easy-to-implement tissue-engineered in vitro model of the human intestinal wall. This model reproduces the physiologically relevant ratio of absorptive and mucin-producing enterocytes, ensuring the spatial distribution and interaction of enterocytes and immune cells without the need for xenogeneic or synthetic scaffold materials. Exposure of the tissue-engineered intestinal model to E. coli O55:B5 LPS leads to the development of an inflammatory response, as verified by changes in the expression level of the IL8 gene, encoding a key proinflammatory cytokine in dysbiosis. The developed tissue-engineered intestinal model can be used to screen for the immunomodulatory activity of commensal bacterial strains with potential organoprotective effects, as demonstrated by the example of the Opitutia bacterium KCR 482 strain.
Key Words: tissue-engineered model; intestine; gut microbiota; 3D culture; immunomodulatory activity