一种在血管微环境中的工程化人胎盘类器官微生理系统用于模拟病毒感染

胎盘形成母胎界面，保护发育中的胎儿免受外源性物质或病原体的侵害。然而，由于缺乏接近生理状态的模型，对胎盘复杂特征及其对病原体反应的理解受到阻碍。在此，我们提出了一种结合血管内皮的工程化人胎盘类器官微生理系统（MPS），能够在血管微环境中重现早期胎盘特征。该系统由一个定制的基于插入物的器官芯片和一个摇床组成，能够在动态培养条件下，从人滋养层干细胞原位分化和形成胎盘类器官。通过整合血管内皮，滋养层类器官（TOs）维持了改善的细胞活力、长期的滋养层增殖和分化。此外，与内皮共培养的滋养层类器官（EndTOs）显示出先天免疫相关信号通路的激活以及包括抗病毒I型和III型干扰素及滋养层特异性因子在内的多种免疫调节因子的高水平分泌。我们进一步证明，与单独培养的TOs相比，EndTOs对寨卡病毒（ZIKV）的易感性降低，表明血管微环境在增强滋养层内在抗病毒防御功能中的关键作用。这种仿生胎盘类器官MPS为研究胎盘生理和相关疾病提供了一个有用的平台。