研究建立腺病毒呼吸道类器官感染模型 - 学术前沿

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研究建立腺病毒呼吸道类器官感染模型

发布时间：2023-05-16 11:10:12

南方医科大学和暨南大学病原微生物研究院合作，研究建立了人胚胎干细胞（hESCs）分化的气道类器官（hAWOs）和肺泡类器官（hALOs）研究腺病毒感染的新系统，揭示了人55型腺病毒引起高致病性的机制，并利用该类器官感染模型评估了西多福韦（Cidofovir）抗腺病毒的效果。

人3型腺病毒（HAdV-3）和人55型腺病毒（HAdV-55）是常见的高传染性呼吸道病原体，其中HAdV-3主要以感染儿童为主，多引起上呼吸感染和轻症；HAdV-55常引起成人社区获得性肺炎，导致死亡。由于人腺病毒的种属特异性，目前尚无理想动物体内感染模型，无法明确不同型别腺病毒传染性和致病性差异具体机制。
在当前没有合适的腺病毒动物感染和致病模型的背景下，该研究建立了由hESCs分化的hAWOs和hALOs体外肺类器官平台，具有生物学相关性、可重复性和易于获得性，对探索体外病毒感染致病机制及病理发展过程具有重大意义。研究利用hAWOs和hALOs两种体外肺类器官探索HAdV-3和HAdV-55的致病性差异的可能机制，并用于抗腺病毒药物筛选鉴定。
研究发现HAdV-55在hALOs中的复制效率高于HAdV-3，意味着HAdV-55在人肺组织中的具有更高毒力。研究还揭示了HAdV-3和HAdV-55在细胞趋向性上的差异，HAdV-55对hAWOs的基底干细胞和hALOs的远端干细胞（AT2细胞）具有更高感染性，这两种细胞分别与肺类器官的损伤修复途径和细胞分化功能密切有关，可使HAdV-55引起更高的致病性。
此外，研究利用透射电镜，探究了HAdV-3和HAdV-55在人肺类器官中的生命周期。在HAdV-3或HAdV -55感染类器官的细胞核中均观察到病毒相关包涵体：圆形致密包涵体和不规则松散或致密的包涵体。最后，研究利用hAWOs和hALOs分析了西多福韦对HAdV-3及HAdV-55的抗病毒效果，发现西多福韦可有效抑制HAdV-3和-55在肺类器官中的复制，且对肺类器官的毒性低。（信息来源：细胞与基因治疗领域）

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