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COVID⁃19人肺模型的可行性2023-11-06 09:01:34

面对上述两种模型的不足,人们可以通过建立肺类器官模型,研究COVID⁃19的发病机理并进行药物筛选以寻找最佳治疗策略。肺类器官在模拟人类疾病发生、研究宿主⁃病原体之间相互作用和药物筛选方面拥有巨大的前景。大量的临床数据与生物学研究均表明,SARS⁃CoV⁃2 主要通过呼吸道感染肺部,轻症患者表现为轻微的呼吸道症状,重症患者可因肺损伤、多器官衰竭而死亡。COVID⁃19患者尸检报告显示,SARS⁃CoV⁃2能够感染支气管上皮中的分泌细胞、纤毛细胞、杯状细胞以及肺泡中的AT2细胞。

在iPSCs或ESCs诱导分化形成的肺泡类器官中,SARS⁃CoV⁃2只侵染AT2细胞。在ESCs诱导分化形成的支气管类器官中,大多数被感染的是纤毛细胞,少部分被感染的是分泌细胞。Tindle等提出了一种由成人干细胞衍生而来,具有近端和远端气道上皮细胞的人肺类器官模型,该模型具有可传代、可扩增、个性化等优点。来自成人肺类器官、初级气道细胞或hiPSC衍生的肺泡Ⅱ  肺细胞被SARS⁃CoV⁃2感染,以创建COVID⁃19的体外肺模型。结果显示,受感染的ALO很好地概括了COVID⁃19患者衍生的呼吸道样本在不同队列中的转录组特征,验证了COVID⁃19人肺模型的可行性,能够用于COVID⁃19发病机制与检验新疗法和疫苗有效性的研究。
 
SARS⁃CoV⁃2感染人体组织范围很广,包括肺、心脏、大脑等组织系统。为研究SARS⁃CoV⁃2特异性感染肺的宿主反应,Tiwari等建立了ipsc来源的3D人类肺类器官,其通过病毒模拟感染肺类器官,发现肺泡上皮细胞高表达ACE2和TMPRSS2,并允许SARS⁃CoV⁃2感染,宿主因子如神经蛋白酶⁃1(NRP1)、 组织蛋白酶 L(CTSL1)、纤溶酶和促肽酶相关肽酶13(KLK13)在肺类器官模型中均有表达。
 
出自《类器官在肺部疾病研究中的运用》作者李彦军,刘杨青,章培军.