专家讨论类器官如何成为女性健康研究的未来

类器官——实验室中培养的人体器官的微型简化版本——和器官芯片设备——模拟组织和器官生理功能的微流控系统——正在改变科学家们研究疾病的方式。这些先进的模型为传统二维细胞培养和动物实验提供了一种更接近人体的替代方案，使研究人员能够复制复杂的细胞环境，更准确地测试治疗方法，并以更具生理意义的方式研究疾病机制。

这一技术飞跃对女性健康领域尤为重要，该领域在生物医学研究中历来被边缘化。从早期临床试验中排除女性受试者，到缺乏适合如子宫内膜异位症或转移性乳腺癌等疾病的模型——主要或不成比例影响女性的疾病研究长期以来一直面临科学障碍。

在WORD+ 2025会议上，三位处于这一领域前沿的研究人员分享了他们对于这些新兴技术如何用于推进女性健康研究的看法。《Technology Networks》向每位研究人员提出了同样的两个问题。

Rhianna-lily Smith (RLS):

您的类器官和/或器官芯片技术研究如何填补女性健康研究中的现有空白？

Mhairi（“Varia”）Morris, 博士 (MM):

我的研究使用患者来源的乳腺癌类器官与脂肪细胞（来自皮下脂肪与内脏脂肪）共培养，以研究运动如何调节肥胖相关乳腺癌的肿瘤微环境。

大多数癌症相关的死亡是由继发性转移引起的，而这主要是由一小部分称为癌症干细胞（CSCs）的细胞驱动的，这些细胞可以自我更新。然而，目前文献中没有任何关于运动如何影响这些CSCs的内容。

通过这种新颖的模型，我希望可视化不同细胞类型之间的相互作用，帮助我们理解运动如何减少肥胖在乳腺癌中的促癌效应。

Stefaan Verbruggen, 博士 (SV):

女性健康历来是一个研究不足的领域，往往是因为缺乏适当的动物或实验室模型来测试治疗方法。

在伦敦玛丽女王大学，我们在类器官和器官芯片技术方面的研究通过创建更精确的模型来加速这些领域的研究，以研究复杂且主要影响女性的疾病。例如，晚期乳腺癌的大部分疼痛来自于骨转移，我们的器官芯片模型使我们能够密切模拟癌细胞如何扩散到骨骼并与其互动。这项研究对于开发更有针对性的疗法和改善转移性乳腺癌女性患者的治疗结果至关重要。

同样，我们对阴道微生物群失调建模的工作旨在解决一个重要的知识空白，即微生物失衡如何导致细菌性阴道病、盆腔炎性疾病和增加HIV易感性等问题。这些模型可以展示微生物群落变化如何在细胞水平上影响女性健康，这对于开发更好的诊断方法和个性化治疗至关重要。

这两个项目都强调了我们现在能够更好地复制人体生理学，有助于填补女性健康研究中的关键空白，并改善患者护理。

Emma Laporte, 博士 (EL):

我认为任何关于女性健康的研究都在填补空白，而更好的模型总是有帮助的。

目前没有好的子宫内膜异位症的体内模型，包括啮齿动物模型。因为老鼠不会月经，所以也不会得子宫内膜异位症。因此，好的体外模型非常有用。

RLS:

在使用这些技术推进女性健康方面最大的挑战是什么？您希望在未来5-10年内看到什么？

MM:

虽然3D模型如类器官和器官芯片技术比传统的2D培养提供了更具有生理相关性的模型，但最大的挑战之一是批次间和患者间的可重复性和变异性。这使得创建一致且可扩展的乳腺癌研究模型变得困难。

在临床环境中验证这些技术生成的发现也很困难，因为肿瘤异质性和模型系统中代表性不足（例如，激素波动、年龄相关变化和种族/遗传变异）。

我希望在未来5-10年内看到包含多样化患者来源类器官的生物库的扩展，以反映不同的种族背景、年龄、生活方式和社会经济因素——以及使用类器官技术进行高通量筛选平台的发展，以快速测试新的药物和生活方式干预措施（例如，结合运动的药物治疗）。

此外，将人工智能和机器学习整合到分析3D模型的大数据集中，以开发个性化治疗策略，如个性化运动处方，也将是非常好的。

SV:

使用器官芯片技术推进女性健康的最大挑战之一是准确复制人体微环境的复杂性，尤其是捕捉不同患者之间的许多遗传和细胞差异。我们旨在建模的细胞相互作用、组织特异性行为和动态环境极其复杂，当前技术仍然难以完全复制这些复杂的系统。例如，在我们的乳腺癌转移模型中，复制癌细胞与骨微环境之间的相互作用需要精确的组织工程和多种细胞类型的整合，这在一致性方面可能很难实现。

另一个挑战是这些模型的可扩展性和可重复性。尽管它们在小规模上提供了重要的见解，但在临床设置或更大人群研究中转化这些发现仍然是一个障碍。

展望未来5-10年，我希望看到更精细的器官芯片模型，能够更好地模拟各种生物学相互作用。我还希望看到机器学习与高通量筛选平台和大型患者数据库的更大整合，这些技术共同显示了加速研究的潜力，尤其是在罕见疾病方面。

最终，我希望这些技术能够带来更个性化、更有效的治疗方法，并改善全球女性的治疗结果。

EL:

目前最大的差距是我们只模仿了上皮层，所以我们缺少了许多在子宫内膜中重要的其他细胞类型。我们可以将其与基质细胞结合，但我们还应该包括免疫细胞、神经细胞和内皮细胞，因为所有这些不同的细胞类型都会对疾病产生影响。我认为这是我们所缺乏的。

当然，模型越复杂，输出就会越低。我认为在我们药物发现计划的早期阶段，拥有这些可以扩大规模的非常简单的模型是很好的。

我希望看到更多专门针对女性健康的资金支持。这将非常好。

哥本哈根生物创新研究所有一个女性健康项目，他们会寻找女性健康领域的项目和研究。例如，在比利时，我们没有这种特定的资金支持，所以你总是要与其他所有项目竞争——而癌症和其他许多疾病都有他们的特定机构。

(全文结束)