首次证明人类可被SARS-CoV-2感染

COVID-19的大流行到目前为止在全球已经发生了八百多万病例，四十多万的死亡病例。而且数字每天都在上升。COVID-19是由严重的急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的。其中，呼吸衰竭是COVID-19患者最常见的死亡结果，但是包括心脏，大脑，和胃肠道等在内的多个器官系统中都观察到了严重甚至致命的表现。

目前，用于SARS-CoV-2研究的最广泛使用的模型是非洲猿猴衍生的Vero细胞，人类癌细胞系，转基因小鼠，仓鼠和雪貂，它们对复杂的人体细胞和器官系统建模具有明显的局限性。因此，开发生理学相关的人类细胞模型以研究SARS-CoV-2感染至关重要。

人多能干细胞（hPSC），包括人胚胎干细胞（hESCs）和诱导性多能干细胞（hiPSC），可用于衍生功能性人细胞/组织/有机体，以建立人类疾病和药物发现的模型，包括感染性疾病。

2020年6月19日，康奈尔大学陈水冰、Robert E. Schwartz、Todd Evans、Fong Cheng Pan、西奈山Icahn医学院Benjamin R. tenOever、上海科技大学David D. Ho合作（共同一作为杨柳柳、韩玉岭、Benjamin E. Nilsson-Payant和Vikas Gupta）在Cell Stem Cell杂志上发表文章A Human Pluripotent Stem Cell-based Platformto Study SARS-CoV-2 Tropism and Model VirusInfection in Human Cells and Organoids，通过分化人多能干细胞，得到了来源于三胚层的不同的细胞或类器官：内皮细胞（中胚层），心肌细胞（中胚层），巨噬细胞（中胚层），小胶质细胞（中胚层）；胰腺内分泌细胞（内胚层），肝脏类器官（内胚层）；皮质神经元（外胚层）和多巴胺神经元（外胚层）。通过对人多能性干细胞分化而来的不同组织的细胞/类器官感染SARS-CoV-2病毒，发现不同组织的细胞/类器官对SARS-CoV-2表现为不同的易感性。其中，胰腺α和β细胞，肝脏细胞，心肌细胞和多巴胺神经元细胞对于SARS-CoV-2病毒是易感的。

进一步，作者使用成年人类的胰岛细胞来证实了胰腺α和β细胞对SARS-CoV-2病毒的易感性。另外，作者也使用成人肝类器官确认了肝细胞和胆管细胞对SARS-CoV-2病毒感染的易感性（Protein & Cell | 人源类器官证实SARS-CoV-2感染和损伤胆管组织）。数据表明，SARS-CoV-2感染的胰腺内分泌细胞和肝脏细胞显示出强大的趋化因子诱导作用，这与从COVID-19病人的尸检样本中发现的趋化因子相似，证明类器官模拟了COVID-19病人对SARS-CoV-2感染的免疫反应，可以进一步用于病理研究和药物筛选。

这个是首例证明人类胰腺α和β细胞可以被SARS-CoV-2感染的工作，说明Covid-19和糖尿病有双向的影响，除了糖尿病人被SARS-CoV-2感染后可能有更差的预后【1】，Covid-19也可能是新发糖尿病的诱因。最近一期的新英格兰医学杂志刚刚报道了一个国际糖尿病合作项目 CoviDIAB Project对Covid-19–相关糖尿病人的注册 (covidiab.e-dendrite.com)【2】。这说明干细胞分化的类器官平台除了能够模拟已知的病理过程，也可以预测一些急性病的可能预后，从而对临床研究起到指导作用。