新冠病毒可入侵肺、肝、肾等多种器官,但哪些损害由病毒引起、哪些因感染并发症产生还不明确。近日,一些研究小组利用实验室培养的类器官组织,研究新冠病毒侵害人体的具体过程。
据《自然》报道,类器官可分化出多种细胞类型,且在数周内发育成接近真实器官的雏形,成本较动物模型低。目前,科学家已经通过类器官确定了新冠病毒在呼吸系统内的入侵过程。日本京都大学研究团队据此开发出4种不同细胞类型的支气管类器官,包括冷冻的支气管外层或上皮细胞。
该团队在预印本服务器发布的文章中指出,病毒主要针对支气管上皮干细胞,但不会进入支气管外泌细胞。他们还计划研究病毒是否通过干细胞传播到其他细胞。
此外,美国康奈尔大学团队通过类器官确定了病毒可从上呼吸道进入肺部,并引起呼吸衰竭。相关论文也发表于预印本服务器。利用体外培养的肺部类器官,该团队发现某些细胞在感染病毒后死亡,病毒会诱导趋化因子和细胞因子的产生,进而引发剧烈的免疫反应。但目前他们还不确定细胞是因为自我诱导而被破坏,还是被免疫细胞吞噬而凋亡。
上个月,《细胞》刊发了一项来自西班牙团队的研究,他们在由多能干细胞制成的类器官中找到了新冠病毒的感染路径:病毒颗粒经过内皮细胞到达血管内壁细胞,进入血液并在体内循环。这与一名新冠肺炎患者的病理报告相符,该患者曾出现血管受损情况。
另一项由中国复旦大学研究团队发表在《蛋白质与细胞》上的研究指出,新冠病毒可直接感染并杀死胆管细胞,从而导致肝损伤。在此之前,许多人认为患者的肝损伤是剧烈的免疫反应或药物副作用导致的。
还有研究人员发现病毒可感染肾脏类器官和肠道类器官,但由于单个类器官无法反映体内不同器官间的相互作用,研究者仍需建立更复杂的模型,以理解病毒如何与免疫系统发生反应。而且,他们也需要借助动物模型和临床试验验证研究结果。
相关论文信息:https://doi.org/10.1101/2020.05.25.115600
https://doi.org/10.1101/2020.05.05.079095
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.004
https://doi.org/10.1007/s13238-020-00718-6(任芳言)
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