传统细胞培养与类器官研究平台的发展演变2026-10-16 08:39:53
病毒体外感染模型是病毒学研究的基础工具。自HeLa细胞系建立以来,传统细胞系在病毒分离与疫苗研发中发挥了重要作用,但其存在固有生理局限性。类器官技术的出现,推动病毒细胞培养技术实现了从二维单层体系向三维仿生体系的跨越,由干细胞自组装形成的类器官可高度模拟原生组织结构与功能,为病毒致病机制解析与药物研发提供了更精准的研究平台。近年来,类器官模型已在病毒学研究中得到广泛应用。病毒是非细胞型微生物,必须依赖宿主细胞完成各项生命活动,其入侵人体后会破坏人体生理功能并激活免疫反应。近年来,新型冠状病毒感染、猴痘、禽流感等高致病性病毒性传染病的暴发频次呈持续上升态势。20世纪50年代,HeLa细胞系的建立实现了人类细胞的体外连续培养,彻底重构了病毒学研究的基础。传统细胞系随后成为病毒分离诊断的基础工具,支撑病毒疫苗研发平台的搭建,也为病毒生命周期研究与抗病毒药物筛选提供了主要研究模型。随着科技进步,病毒体外感染细胞模型从简单的二维单层培养发展为复杂的三维类器官系统。类器官模型可模拟原生器官的结构与功能,重现病毒感染过程、复制动力学特征和宿主应答,为探索病毒致病机制、筛选药物和开发疫苗搭建了更精细的研究平台。
现梳理类器官模型的应用及进展,讨论其特点、局限性等,以期对相关研究未来发展方向提供参考。传统细胞系在病毒学研究中应用广泛,其中HeLa细胞是全球最早建立的人源连续细胞系,也是目前使用范围最广的一类。其增殖速度快、环境适应性好,这类特性源自人乳头瘤病毒致癌基因引发的细胞周期失控。HeLa细胞培养难度低,被大量应用于病毒增殖、癌症生物学和基础细胞过程相关研究中,但同时存在较强的污染风险。Vero细胞属于非整倍体连续细胞系,未发生肿瘤性转化,其干扰素产生能力存在缺陷:病毒在该细胞内复制时,不会受到先天免疫系统主要抗病毒通路的抑制,因此可产出高滴度病毒颗粒。
出自《类器官模型在病毒研究中的应用》作者樊娅轩,王玢,李薇。
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