肠道微生物群在人类健康和疾病中的作用已被广泛研究，目前的研究表明，许多疾病的发生和发展与肠道微生态失衡有关，包括炎症性肠病、肥胖、糖尿病、神经系统疾病、癌症和心血管疾病。然而，对于大多数疾病，仍不知道微生物群的变化是否是疾病的病因，或者这种失衡是否是疾病的结果、副作用或症状。探索人类肠道微生物群与疾病之间的因果关系和相互作用机制很有必要。

动物模型常用于探索微生物和疾病表型之间高度复杂的关系，但除了伦理问题、成本和耗时之外，由于动物和人类的生理和遗传差异，以及动物疾病模型和人类疾病之间的差异，很难在人类身上重现动物模型实验结果。因此，研究人员将研究重点转移到了体外模型。体外方法正在成为研究人类与微生物相互作用的有力工具，随着技术的发展，体外模型可以更真实地再现人体器官的结构和功能特征，有助于探索微生物和人体组织复杂的相互作用。生物工程的进步推动了体外模型的发展，尽管之前已经有肠道和微生物之间相互作用的体外模型方面的综述，但最近出现了许多新的模型。特别是，正在开发更接近人体环境的新型类器官和器官芯片，并将其用于疾病系统。

江南大学食品科学与技术国家重点实验室等的Qi Yuli, Zhai Qixiao*等对用于人类肠道-微生物群相互作用研究的体外模型进行分类和总结，并通过具体实例描述它们的发展、应用、进展和局限性。

人类肠道的体外模型有助于弥补动物模型在研究人类肠道-微生物群相互作用方面的局限性，在阐明微生物作用机制或益生菌的高通量筛选和功能评估中必不可少。这些模型的发展构成了一个快速发展的研究领域，从2D到3D，从简单到复杂，已经开发并不断改进了多种体外细胞和组织模型。

该综述对用于研究肠道与微生物相互作用的体外人类肠道模型进行了详细的总结和分类，添加了最新的研究，并简要介绍了这些模型的构建、特征和应用，对构建和选择模型时需要考虑的关键因素进行了全面的文献综述。此外，强调了这种复杂的人体内部环境的部分特征仍然难以在体外建模，以及未来如何建立一个更真实的微生物与人体组织/器官共培养系统。

来源 | 乳品科学与技术