類器官——SARS-CoV-2研究新模型

2023年5月5日，世界衛生組織總干事譚德塞在日內瓦舉行的發布會上宣布，新冠疫情不再構成“國際關注的突發公共衛生事件"。但譚德塞在發布會上也指出，宣布新冠疫情不再構成“國際關注的突發公共衛生事件"，這并不意味著新冠作為一種全球健康威脅已經結束。上周，新冠仍然每三分鐘就奪走一條生命，很多地方仍然有成千上萬的人正在重癥監護室里為他們的生命而戰。SARS-CoV-2不會消失，人類要加強對自然界的監控。同時，藥物、免疫治療的研究不能停下，以防以后再有類似情況發生。

2019 SARS-CoV-2 已經成為一場“大流行病"，這一致命的疾病對人體多器官造成了損傷，包括呼吸系統、胃腸道系統和神經系統等。類器官作為一種具有自我更新、自我組織能力和再現來源組織生物學結構和功能的新型研究模型，已廣泛應用于SARS-CoV-2研究。它不僅能模擬SARS-CoV-2的感染機制、臨床特征，還能為抗病藥物篩選帶來新的希望。

類器官模型特性

類器官培養常用小分子化合物

小分子化合物是指分子量小于1000Da（尤其小于500 Da），具有生物學活性的化合物。小分子化合物與細胞因子和蛋白不同，小分子可以透過細胞膜進入細胞，發揮相應的生物學功能。小分子化合物的作用靶點眾多，已廣泛應用于干細胞、類器官、免疫學、神經生物學、表觀遺傳學、細胞凋亡、離子通道、腫瘤學和信號轉導等生命科學中諸多重要的研究領域。

表1 類器官培養常用小分子化合物

類器官在SARS-CoV-2研究中的應用

新冠患者表現出的癥狀多種多樣，常見臨床癥狀為呼吸系統損傷，部分患者出現急性心衰、肝腎損傷等多器官功能衰竭^[2]。而病人尸檢結果顯示，在多種組織和器官中都檢測到了病毒基因組，如肺、腸、咽、心臟、肝臟、腎臟、大腦等^[3]。病毒如何進入人體不同組織的細胞，如何在宿主細胞內復制，宿主與病原體之間的相互作用，這些研究需要一個能展示組織結構組成信息及組織生理功能的模型，而源自不同組織類型的類器官已應用于SARS-CoV-2感染研究中，成為研究SARS-CoV-2感染病理生理學以及藥物評估和體外毒理學研究的良好模型（表2）。

表2 不同類型3D類器官在SARS-CoV-2中的研究

類器官原代培養操作流程

[1] 王婷, 范時盼, 陳曄光. 類器官:SARS-CoV-2研究新模型[J]. 中國科學:生命科學, 2023, 53(2):12.

[2] Shi R, Radulovich N, Ng C, et al. Organoid cultures as preclinical models of non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res, 2020,26:1162-1174.

[3] Hui K P Y, Ching R H H, Chan S K H, et al. Tropism,replication competence,and innate immune responses of influenza virus:an analysis of human airway organoids and ex-vivo bronchus cultures. Lancet Respir Med,2018,6:846-854.

[4] Han Y,Duan X,Yang L,et al.Identification of SARS-CoV-2 inhibitors using lung and colonic organoids. Nature, 2021, 589:270-275.

[5] Monteil V,Kwon H,Prado P,et al.Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2.Cell,2020,181:905-913.e7.

[6] Lamers M M,Beumer J,van der Vaart J,et al.SARS-CoV-2 productively infects human gut enterocytes.Science,2020,369:50-54.

[7] Eriksen A Z, M?ller R, Makovoz B, et al.SARS-CoV-2 infects human adult donor eyes and hESC-derived ocular epithelium.Cell Stem Cell, 2021,28:1205-1220.e7.

[8] Zang R,Gomez Castro M F,McCune B T,et al.TMPRSS2 and TMPRSS4 promote SARS-CoV-2 infection of human small intestinal enterocytes.Sci Immunol,2020,5:eabc3582.

[9] Pellegrini L,Albecka A,Mallery D L,et al.SARS-CoV-2 infects the brain choroid plexus and disrupts the blood-CSF barrier in human brain organoids.Cell Stem Cell,2020,27:951-961.e5.

[10] Monteil V,Kwon H,Prado P,et al.Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2.Cell,2020,181:905-913.e7.

[11] Yang L,Han Y,Nilsson-Payant B E,et al.A human pluripotent stem cell-based platform to study SARS-CoV-2 tropism and model virus infection in human cells and organoids.Cell Stem Cell,2020,27:125-136.e7.

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