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研究 SARS-CoV-2 感染期间支气管-血管相互作用的微观多器官模型

2024-02-01 10:33:59 百科知识 来源:
导读 最近的一项合作研究开发了一种微生理系统来研究 COVID-19 的影响。该模型由支气管类器官和血管床组成,揭示了 SARS-CoV-2 感染后支气管

最近的一项合作研究开发了一种微生理系统来研究 COVID-19 的影响。该模型由支气管类器官和血管床组成,揭示了 SARS-CoV-2 感染后支气管和脉管系统之间的相互作用。研究人员还确定了最大限度减少血管损伤的新靶标,这是严重的 COVID-19 病例的一个标志特征。该研究发表在《芯片实验室》杂志上。

除了对呼吸系统产生有害影响外,SAR-CoV-2 感染(尤其是在严重的 COVID-19 病例中)还会严重影响多个器官系统,包括脉管系统。血管结构完整性和功能的丧失一直是了解 COVID-19 病理生理学研究工作的主要焦点,但迄今为止仅使用血管上皮细胞来模拟 SAR-CoV-2 感染的体外研究提供了相互矛盾的证据。

因此,研究小组尝试通过使用微生理系统来概括支气管和血管之间的器官间相互作用来进行全面检查,该微生理系统是通过将原代支气管上皮细胞(作为支气管类器官)和内皮细胞(作为血管床)共培养而建立的。具有微流体装置的装置。

研究人员发现,ACE2 和 TMPRSS2(分别是 SAR-CoV-2 劫持进入细胞的主要受体和蛋白酶)主要在支气管类器官中表达。因此,他们还观察到病毒感染主要发生在支气管上皮细胞中,而血管床最初并未受到感染。

然而,尽管病毒感染和复制主要发生在微生理系统的支气管组织中,但病毒感染后 4 天的基因表达分析显示,随着时间的推移,两种组织类型都出现了炎症反应。对这两种组织的进一步形态学分析揭示了血管床的结构和功能破坏,与在 COVID-19 患者的组织样本中观察到的血管损伤相似。

值得注意的是,研究人员发现,内皮细胞中对干扰素信号传导至关重要的受体(IFNAR2)或支气管类器官中的干扰素β(IFNB1)基因缺失,可以对SAR-CoV-2感染引起的血管损伤发挥显着的保护作用。


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