类器官在病毒组织嗜性与跨器官传播研究中的应用2026-10-20 09:04:14
肺类器官由基底细胞、纤毛细胞和分泌细胞组成,其纤毛可产生规律摆动。这些功能的实现说明类器官不只是对应器官的结构模型,同时也是复现核心生理作用的功能模拟体,可维持对应器官特有代谢特征,对生理及病理刺激做出反应。胰腺类器官接受葡萄糖刺激后,可分泌胰岛素。PLENGE等建立了猪结肠类器官来源的2D单层模型,发现肠道类器官能够形成具备紧密连接结构的屏障,可呈现跨上皮电阻特性,还可完成定向离子转运。在药物研究领域,类器官自身的代谢酶活性能帮助还原药物进入人体后的生物转化过程,从而使对药物疗效与毒性的预测更准确。病毒入侵宿主具有严格的细胞和组织特异性,传统细胞系由于构成单一且缺乏组织微环境,难以精准还原病毒在体内的真实入侵过程,而类器官自身组成存在异质性,是研究病毒入侵机制的理想模型。ETTAYEBI等借助肠道类器官观察到,人诺如病毒表现出极强的细胞特异性,仅能感染分化的肠上皮细胞,无法感染基底部的干细胞,且整个感染过程依赖特定宿主因子完成。同样,MÜLLER等对呼吸道类器官进行研究,明确了SARS-CoV-2主要靶向感染纤毛细胞和分泌细胞,而基底干细胞受感染概率更低,明确了SARS-CoV-2在呼吸道中的初始靶细胞。
此外,有研究进一步揭示了新冠病毒Omicron BA.2.86和JN.1变异株在人近端肠道上皮中展现出扩张的组织嗜性,表明类器官模型在追踪病毒进化过程中嗜性变化方面具有独特优势。多谱系类器官的联合应用能够系统性地呈现病毒在体内跨器官的复杂传播网络。北京大学基础医学院王麟团队利用人iPSC分化的多谱系肝类器官、小肠类器官和脑类器官,成功实现了泛基因型戊型肝炎病毒野毒株的入侵、复制、组装和释放的全生命周期体外培养,突破了传统细胞培养在野毒株中极难感染的技术瓶颈。
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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