在实验室测试中,人类肺和大脑类器官对SARS-CoV-2感染的反应不同

在实验室测试中,人类肺和大脑类器官对SARS-CoV-2感染的反应不同
加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员发现,肺类器官(左)的SARS-CoV-2感染(绿色)大约是大脑类器官(右)的10倍。来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学学院

Covid-19,由大流行冠状病毒SARS-COV-2引起的疾病主要被认为是呼吸道感染。然而,这种病毒也已知以不太了解的方式影响身体的其他部位,有时是长期后果,例如心脏心律失常,疲劳和“脑雾”。

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员正在使用干细胞衍生的类器官——人体小球这看起来像是在实验室菜肴中的迷你器官 - 研究病毒如何与各种器官系统相互作用,并开发治疗以阻止感染。

“我们发现SARS-CoV-2不会以同样的方式感染整个身体,”加州大学圣地亚哥分校医学院和莫尔斯癌症中心儿科学遗传部主任、教授Tariq Rana博士说。ob体育开户网址“在不同的细胞类型中,病毒触发了不同基因的表达,我们看到了不同的结果。”

Rana的团队于2021年2月11日发表了他们的调查结果干细胞报告

像许多器官,球队的肺部和有机体产生分子ACE2和TMPRSS2,坐在细胞外表面上的门把手。SARS-COV-2用穗蛋白抓住这些门把手,作为进入细胞并建立感染的手段。

Rana和Team开发了一种假冒血症 - 一种非福利版的SARS-COV-2 - 并用它标记为GFP是一种来自水母的明亮分子,可以帮助研究人员可视化细胞内部的工作方式。荧光标记使他们能够量化病毒刺突蛋白与人类肺和脑类器官中的ACE2受体的结合,并评估细胞的反应。

与脑器有机体相比,该团队感到惊讶地看到大约10倍的ACE2和TMPRSS2受体,并且在肺器有机体中相应地进行了更高的病毒感染。用病毒刺激蛋白或TMPRSS2的治疗抑制剂减少了两个有机体中的感染水平。

“我们在大脑类器官中看到荧光点,但真正亮起来的是肺类器官,”Rana说。

除了感染性水平的差异,肺和脑器有机体也对病毒的反应不同。SARS-COV-2感染的肺器官泵出旨在召唤免疫系统 - 干扰素,细胞因子和趋化因子的帮助的分子。另一方面,受感染的脑器有机体在其其他分子中增加了其他分子,例如TLR3,造成的受体家族的成员,其在病原原识别和激活先天免疫中起着基本作用

Rana解释说,虽然似乎似乎脑子有机体反应只是另一种形式的免疫应答,但这些分子也可以帮助编程细胞死亡。Rana的团队以前看到了对Zika病毒的类似脑细胞反应,该感染是特技新生儿脑发育的感染。

Rana说:“我们看到的脑细胞对病毒反应的方式可能有助于解释COVID-19患者报告的一些神经影响。”

当然,有机体不是人体器官的准确性。例如,它们缺乏血管和免疫细胞。但它们提供了研究疾病和测试潜在疗法的重要工具。根据Rana的说法,有机体更准确地模仿现实世界的人体状况,而不是用于过于表达人体ACE2和TMPRSS2的细胞系或动物模型。

“在过度表达ACE2受体的动物身上,你可以看到所有的东西都被感染了,甚至是大脑,所以每个人都认为这是真实的情况,”Rana说。“但我们发现情况可能并非如此。”

除了与伪论的工作外,该团队还通过将活性,传染性SARS-COV-2施用到肺部和生物安全三级实验室——一个专门设计和认证来安全研究高危微生物的设施。

现在Rana和合作者正在开发SARS-COV-2抑制剂并测试他们的工作程度来自各种种族和种族背景的人的模型,这些种族和种族背景代表加利福尼亚州的多元化人口。他们最近颁发了加州再生医学研究所的新资金,以支持这项工作。


进一步探索

遵循Coronavirus(Covid-19)爆发的最新消息

更多信息:Shashi Kant Tiwari等人。利用人类干细胞来源的肺和脑类器官揭示组织特异性SARS-CoV-2感染和宿主反应,干细胞报告(2021)。DOI: 10.1016 / j.stemcr.2021.02.005
期刊信息: 干细胞报告

引用:人类肺和大脑类器官对SARS-CoV-2感染的实验室检测反应不同(2021年,2月24日),2021年4月21日从//www.puressens.com/news/2021-02-human-lung-brain-organoids-differently.html检索
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