《Cell Stem Cell》重磅报道了韩国和英国的科学家培育出的肺类器官，模拟了SARS-CoV-2感染和肺部早期先天性免疫反应的机制。

众所周知，SARS-CoV-2的主要靶组织是肺泡，为了更好地了解SARS-CoV-2是如何感染肺部并导致疾病的，来自英国和韩国的一个科学家小组将研究对象转向类器官，即三维生长的“微型器官”，以模拟组织和器官的行为。

研究小组利用捐赠组织，提取了人类肺泡2型细胞。通过重新编程这些细胞回到早期的“干细胞”阶段，他们能够生长出类似肺泡的自组织三维结构，模拟关键肺组织的行为。

剑桥大学Wellcome MRC剑桥干细胞研究所的联合高级作者兼小组组长Joo Hyeon Lee博士说：“我们对SARS-CoV-2如何感染肺部并导致疾病知之甚少。我们的方法使我们能够在实验室里培育关键肺组织的3D模型——从某种意义上说是‘微型肺’——并研究当它们受到感染时会发生什么。”

研究小组用从韩国一名患者身上提取的SARS-CoV-2菌株感染了类器官，该患者于2020年1月26日在前往中国武汉后被诊断为COVID-19。通过结合荧光成像和单细胞遗传分析，他们能够研究细胞对病毒的反应。

当3D模型暴露于SARS-CoV-2时，病毒开始迅速复制，在感染6小时后达到完全细胞感染。复制使病毒能够扩散到全身，感染其他细胞和组织。

大约在同一时间，这些细胞开始产生干扰素——一种向邻近细胞发出警告信号的蛋白质，告诉它们激活抗病毒防御系统。48小时后，干扰素触发了先天免疫反应——它的第一道防线——细胞开始抵抗感染。

感染60小时后，肺泡细胞开始分裂，导致细胞死亡和肺组织损伤。

尽管研究人员在感染后三天内观察到肺细胞的变化，但COVID-19的临床症状很少出现这么快，有时在暴露后10天以上才会出现。研究小组说这有几个可能的原因。从病毒第一次侵入上呼吸道到到达肺泡可能需要几天时间。它也可能需要相当大比例的肺泡细胞被感染，或在患者出现症状之前与免疫细胞进一步相互作用，才能导致炎症。

“基于我们的模型，我们可以解决许多尚未解答的关键问题，例如了解SARS-CoV-2的遗传易感性，评估病毒突变体的相对感染性，揭示病毒在人体肺泡细胞中的损伤过程，”联合高级作者Young Seok-Ju博士说。“重要的是，它为开发和筛选抗SARS-CoV-2感染的潜在治疗剂提供了机会。”

Ju博士补充道：“我们希望利用我们的技术，从特别易受感染的患者细胞（如老年人或肺部疾病患者）中培养出这些3D模型，并找出他们的组织发生了什么变化。”

原文检索：Human lung stem cell-based alveolospheres provide insights into SARS-CoV-2 mediated interferon responses and pneumocyte dysfunction


（生物通：伍松）