Science: SARS-CoV-2有效感染人小肠上皮细胞

BioArt  |   2020-05-03 09:46

来源:BioArt

撰文 | 唐小糖

此前已有研究表明ACE2在肠道细胞中具有较高的表达水平【1】,临床上也发现了一部分具有肠道症状的患者【2】,此外,病毒RNA也可以在直肠拭子中检测到【3】,但SARS-CoV-2是否可以感染肠道细胞还缺少直接的实验证据。

2020年5月1日,荷兰皇家艺术与科学院Hans Clevers团队与Erasmus医学中心的Bart L. Haagmans在Science上在线发表了题为“SARS-CoV-2 productively infects human gut enterocytes”的文章。该研究通过共聚焦和电子显微镜在人小肠类器官(hSIOs)中检测到了大量的传染性病毒颗粒。mRNA表达分析揭示了一定的机制,即常规病毒反应程序被强烈诱导激活。该研究表明SARS-CoV-2可以感染人小肠上皮细胞并有效复制,hSIOs也可作为冠状病毒感染的实验模型。 

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 图1. SARS-CoV-2感染肠上皮细胞 

研究首先确定了SARS-CoV和SARS-CoV-2可以感染2D培养的类器官人气道上皮培养物,随后从原代肠上皮干细胞中建立了基于3D培养的hSIOs,包含所有体内上皮中增殖和分化的细胞类型。在四种不同的培养状态下,SARS-CoV和SARS-CoV-2感染后均可以检测到较高滴度的病毒水平。以上结果说明SARS-CoV和SARS-CoV-2可以有效感染人气道和小肠类器官。通过共聚焦和电子显微镜确定了SARS-CoV-2可感染的细胞类型是肠上皮细胞谱系以及病毒感染的过程和生活周期。最后研究者通过mRNA序列分析确定了SARS-CoV-2感染引起的基因表达变化,即I型和III型干扰素通路的细胞因子和干扰素刺激基因(ISGs)被强烈诱导上调。 wt_a12302200503120822_64b582.jpg

图2. SARS-CoV-2感染小肠类器官的转录谱分析 

总之,该研究发现了SARS-CoV-2可以感染小肠上皮细胞并能有效复制的实验证据,此前复旦大学发现SARS-CoV-2可以感染人胆管类器官(详见BioArt报道:Protein & Cell | 人源类器官证实SARS-CoV-2感染和损伤胆管组织 )两项研究共同表明人源类器官可以作为研究病毒感染的有效模型,相比于复杂的动物模型,类器官模型更加直接和便捷。

原文地址:

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/04/30/science.abc1669 

参考文献

1. F. Qi, S. Qian, S. Zhang, Z. Zhang, Single cell RNA sequencing of 13 human tissues identify cell types and receptors of human coronaviruses. Biochem. Biophys. Res. Commun. 526, 135–140 (2020).2. J. Gu, B. Han, J. Wang, COVID-19: Gastrointestinal manifestations and potential fecal-oral transmission. Gastroenterology 158, 1518–1519 (2020).3. W. Wang, Y. Xu, R. Gao, R. Lu, K. Han, G. Wu, W. Tan, Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens. JAMA (2020).

来源:BioGossip BioArt

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzQyNjY1MQ==&mid=2652483933&idx=3&sn=f23eb4880896a855f74ec753701f95ea&chksm=84e222e9b395abffc1019fe77d30725a34b1a4383538f5697c50008fc352ad1783d735130152#rd

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