类器官模型重现神经病毒感染与黏膜免疫反应2026-10-16 08:42:09
在神经系统病毒学研究中,脑类器官直观呈现了寨卡病毒如何特异性感染并靶向清除神经前体细胞,造成神经元数量大幅度下降,类器官体积缩小,从而在分子与空间结构方面解释胎儿小头畸形的发病机制。针对高致病性病原体,WORWA等利用人iPSC生成的脑类器官,对尼帕病毒2种毒株孟加拉株和马来西亚株的复制动力学和脑组织病理变化进行了比较研究。结果显示,NiV-B复制速度较慢但可在组织中维持较高病毒载量,形成持续感染状态;而NiV-M复制更为迅速,在感染后数天内达到高峰,随后逐渐下降。2种毒株感染脑类器官后均导致细胞融合、产生包含体、细胞坏死等典型病理变化。此外,SARS-CoV-2的6种不同变异株在鼻黏膜类器官中的复制动力学存在显著差异,其中Delta变异株表现出延迟的复制动力学特征,在感染后第6天才达到稳定状态,而其他变异株仅需3 d。在肠道病毒研究中,FLORES等利用人iPSC来源的肠道和结肠类器官研究了埃博拉病毒和马尔堡病毒的感染过程,两类类器官均允许丝状病毒感染并支持病毒复制,2种病毒均破坏了肠道上皮的屏障功能和离子转运能力,这与丝状病毒病患者临床上表现出的严重腹泻和脱水症状密切相关。
病毒感染引起的免疫反应由多细胞在复杂的网络中协同完成,类器官正逐步克服传统细胞系缺乏免疫组分的局限性,精准还原天然免疫应答过程。以肠道类器官为例,向其中接入轮状病毒或诺如病毒后,可观测到上皮细胞会自主生成Ⅲ型IFN,IFN-λ是肠道黏膜发挥抗病毒保护作用的关键信号。PARSA等将从小鼠肠道分离的CD4+T细胞与感染了腺病毒或鼠诺如病毒的小肠类器官中共培养,直接证明了肠道上皮内CD4+T细胞的抗病毒功能。借助此类共培养系统,可以研究病毒特异性T细胞识别并清除被感染上皮细胞的过程,便于疫苗免疫相关机制的研究。
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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