最近發(fā)表在Cell Stem Cell上的這篇文章給我們介紹了用于新冠研究的最新模型。
Yang等人的研究表明,hPSC來(lái)源的細(xì)胞和類(lèi)器官為研究SARS-CoV-2的趨向性和COVID-19的造模提供了有價(jià)值的模型。hPSC來(lái)源的胰腺內(nèi)分泌細(xì)胞、成體肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞類(lèi)器官對(duì)SARS-CoV-2易感。
SARS-CoV-2導(dǎo)致了COVID-19的大流行。現(xiàn)在的局勢(shì)迫切需要使用人類(lèi)疾病相關(guān)細(xì)胞作為研究SARS-CoV-2感染的生理模型。COVID-19的病理生理學(xué)不只是包括呼吸衰竭,也涉及其他器官系統(tǒng),包括腸道,肝臟,心臟和胰腺。
作者提出了一個(gè)由人類(lèi)多能干細(xì)胞(hPSCs)的細(xì)胞和類(lèi)器官組成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。具有刺突結(jié)構(gòu)的假病毒可感染胰腺內(nèi)分泌細(xì)胞,肝類(lèi)器官,心肌細(xì)胞和多巴胺能神經(jīng)元。最近的一些臨床研究表明COVID-19還與糖尿病關(guān)系密切。
作者發(fā)現(xiàn)人胰腺β細(xì)胞和肝類(lèi)器官對(duì)SARS-CoV-2高度易感,并使用原代人胰島細(xì)胞、成體肝、膽管類(lèi)器官進(jìn)一步驗(yàn)證。SARS-CoV-2感染引起趨化因子的顯著表達(dá),這一現(xiàn)象在原代人COVID-19尸檢的肺樣本中也可以看到。hPSC來(lái)源的細(xì)胞/類(lèi)器官,為理解人類(lèi)組織對(duì)SARS-CoV-2感染后的細(xì)胞反應(yīng),以及對(duì)COVID-19的疾病建模,提供了有價(jià)值的模型。
首先,作者檢測(cè)了在hPSC來(lái)源的細(xì)胞和類(lèi)器官中ACE2的表達(dá)。
對(duì)來(lái)源于hPSC的各種細(xì)胞及類(lèi)器官對(duì)應(yīng)的Marker及ACE2進(jìn)行染色
其后,又測(cè)試了不同類(lèi)型的細(xì)胞對(duì)偽SARS-CoV-2病毒具有不同的易感程度。
在假病毒感染24h后,8種不同類(lèi)型的細(xì)胞或類(lèi)器官的熒光素酶活性及染色成像
然后,作者還通過(guò)類(lèi)似的免疫熒光實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),成體人胰腺α和β細(xì)胞,也對(duì)SARS-CoV-2假病毒和SARS-CoV-2病毒易感。
最后的實(shí)驗(yàn)提示,胰腺內(nèi)分泌細(xì)胞的SARS-CoV-2感染所導(dǎo)致大量分泌趨化因子,與COVID-19患者的尸檢樣本中情況一致。
作者展望,將來(lái),科學(xué)家們還可以通過(guò)升級(jí)這類(lèi)平臺(tái),以生成更復(fù)雜的類(lèi)器官模型,包括引入目前系統(tǒng)中缺少的免疫系統(tǒng)相關(guān)成分。
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