香港大学Jie Zhou研究团队在《Nature Communications》上发表了一篇题为“Human respiratory organoids sustained reproducible propagation of human rhinovirus C and elucidation of virus-host interaction”的研究论文。该研究利用了先前开发的人类呼吸道类器官培养系统,这一系统不仅能够从原代肺组织中高效获取类器官,并确保其长达半年的稳定扩增,还能通过特定分化方案使这些类器官成熟为与天然气道和肺泡上皮极为相似的气道类器官和肺泡类器官。
**研究亮点**
1. **HRV-C感染实验的成功**
- 研究人员使用9份HRV-C阳性鼻咽标本接种到气道类器官上,其中8份成功引发了病毒增殖,证明了气道类器官对HRV-C的易感性。
2. **解决连续传代难题**
- 为了克服HRV-C感染引发的强烈抗病毒反应导致的连续传代困难,研究人员引入了CYT387,一种用于治疗骨髓纤维化的药物。CYT387通过抑制干扰素及干扰素刺激基因表达,使得气道类器官能够实现HRV-C的连续5次传代,保持子代病毒的强感染力。
3. **鼻类器官的独特优势**
- 鼻类器官无需额外辅助即可自发支持HRV-C的连续传代,在不同温度条件下均表现出卓越的稳定性,为研究HRV-C生物学特性提供了可靠的模型基础。
4. **气道类器官与鼻类器官对比**
- 研究揭示了两者应对HRV-C感染过程中的显著差异:鼻类器官对HRV-C更为敏感,能提供更有利于病毒复制的环境;而气道类器官则会迅速启动强烈的先天免疫反应,这通过RNA测序和Poly(I:C)刺激实验得到了验证。
5. **深入研究病毒感染机制**
- HRV-C受体CDHR3在气道和鼻类器官纤毛细胞顶表面高度表达。通过抗体阻断CDHR3可显著抑制病毒生长,为抗病毒治疗策略提供了新靶点方向。同时,研究团队筛选出两种有效抑制HRV-C的抗病毒药物,并建立了基于类器官的免疫荧光测定法以精准定量HRV-C感染性粒子。
**临床意义与未来展望**
这项研究成功建立了能够稳定培养HRV-C的类器官系统,填补了该领域的空白,为深入了解HRV-C的病毒-宿主相互作用机制提供了平台。它不仅为抗病毒药物研发奠定了理论基础和提供了实验数据,还为其他难以培养病毒的研究提供了宝贵经验。随着类器官研究平台的发展和完善,科研人员有望在未来取得更多突破性的成果,推动全球公共卫生事业的进步。
**总结**
本研究展示了人类呼吸道类器官作为研究HRV-C的强大工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/)的价值,尤其是在模拟真实生理环境方面的能力。通过比较气道类器官和鼻类器官对HRV-C的不同响应,科学家们获得了关于病毒入侵、复制以及宿主免疫反应的重要见解,这对于开发新的治疗方法具有重要意义。此外,该研究成果也为探索其他类似病毒提供了方法学上的指导,预示着病毒学研究领域的新进展。