Кишечные органоиды сельскохозяйственных животных

У сельскохозяйственных животных слой эпителиальных клеток, покрывающий слизистую оболочку пищеварительного тракта, играет важную роль в усвоении питательных веществ и обеспечении барьерной функции кишечника. Однако исследования кишечного эпителия сельскохозяйственных животных долгое время были ограничены отсутствием подходящих моделей in vitro. За последнее десятилетие разработаны методы культивирования кишечных органоидов свиней, крупного рогатого скота, кроликов, лошадей, овец и кур. Для получения таких органоидов стволовые клетки кишечного эпителия, выделенные из ткани, помещают в трёхмерную среду, воспроизводящую in vitro нишу стволовых клеток. Органоиды можно получить за несколько дней. Они состоят из монослоя поляризованных эпителиальных клеток и включают различные типы дифференцированных клеток эпителиального ряда, воспроизводя структуру и функции исходного эпителия. Фенотип кишечных органоидов остаётся стабильным при длительном культивировании и отражает особенности того отдела пищеварительного тракта, из которого они были получены. Органоиды кишечника сельскохозяйственных животных можно размножать in vitro, криоконсервировать и использовать в различных экспериментах, что позволяет существенно сократить применение живых животных в исследованиях. Большинство исследований с использованием таких органоидов посвящено взаимодействию хозяина с микроорганизмами на поверхности эпителия, прежде всего при кишечных инфекциях, вызванных вирусами, бактериями или паразитами. Другие области применения включают изучение всасывания питательных веществ, редактирование генома и скрининг биологически активных соединений, представляющие интерес для сельского хозяйства, ветеринарии и биомедицины. Чтобы точнее воспроизводить сложную структуру кишечной ткани, необходимо усовершенствовать методы культивирования органоидов, в частности обеспечить присутствие клеток неэпителиального происхождения и кишечной микробиоты. Для повышения воспроизводимости результатов также потребуется стандартизировать методы культивирования кишечных органоидов сельскохозяйственных животных. В этом обзоре обобщены методы получения и криоконсервации таких органоидов, охарактеризованы их фенотипы и рассмотрены существующие и перспективные области применения этой инновационной системы культивирования пищеварительного эпителия.