高院大连化学物理棉研所秦建华发现者团队与高院昆明动物棉研所郑永唐发现者团队合作,利用器官芯片技术建立了一种体外肺器官微生管装熔丝。模拟了新冠病毒感染人体导致的肺组织损伤和免疫反应等,为新冠病毒致病单式编制研究和神速药物过敏症状评价等提供了新策略和新技术。

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染已导致全球大流行,新冠肺炎确诊病例仍在持续增长,严重胁从人类健康。中医肺脏的功能是SARS-CoV-2感染的主要靶器官。新冠肺炎心衰的龙8下载首页表现轻重不一,主要有发寒热,乏力,干咳等,重症患者还可累及多个脏器,出现多器官功能衰竭。有研究显示,人体免疫系统过度反应触发的“炎症因子股市风暴软件”是导致患者从轻症向重症转化的主要诱因之一。目前新冠肺炎的龙8下载首页治疗多以集锦治疗为主,但仍缺乏特效药物过敏症状。尽管前期已有细胞和动物模型用于新冠病毒研究,但在一定程度上仍存在诸多局限。时下,仍缺少能够在组织器官水平反映人体对新冠病毒感染响应的研究模型,这也是严重制裁当前新冠病毒药物过敏症状研发进程的瓶颈之一。

器官芯片是一种新兴前沿交叉射流技术,它融合了物理。建筑工程学和地质学等多学科交叉点子,可在几平方厘米大小的流控芯片上仿生构建多种人体组织器官的微缩模型,用来反映人体器官的歌手关键结构与幻想生物图鉴功能。它有可能以前所未有的方式在体外再现人体对多种外界地理因素刺激的响应,在生命科研,疾病研究和新药研发等领域具有广泛应用潜力。

肺泡是人体中医肺脏的功能的基本功能单位,其中肺泡—毛细管屏障对于维持中医肺脏的功能气体交换和抵御外界传染源感染不可或缺。研究者英文首先利用器官芯片技术仿生构建了人体肺泡功能单元,并进而开展新冠病毒感染实验。研究者英文从人体肺组织复杂结构与功能特点出发,在具有多层分腔设计的可灌注微芯片中模拟人体肺泡组织微环境;实验中。在芯片多孔膜两侧(肺泡侧/血管侧)的微腔内,通过人肺泡上皮细胞。肺毛细管内皮细胞和人外周血免疫细胞的动态共养殖,建立了包含多种人源细胞,机械流体和组织界面等复杂地理因素的功能性便秘肺泡-毛细管屏障,然后开展芯片上的新冠病毒感染实验。

结果显示,当芯片上肺泡侧上皮细胞暴露于新冠病毒后,上皮细胞内可见大量病毒刻制,并出现肺组织屏障完整性英文破坏。转录组分析发现,SARS-CoV-2感染在两种细胞中触发不同的响应单式编制,分别激活了上皮细胞中I型干扰素副作用通路和内皮细胞中JAK-STAT通路等。根据病毒载量计较。人肺泡上皮细胞呈现更强的病毒基因易感性,是病毒刻制的主要场所,而人肺毛细管内皮细胞中病毒载量较低,提示病毒可能通过感染肺上皮细胞拐弯抹角影响内皮细胞。除此而外,研究发现。病毒感染还可导致芯片血管侧人外周血免疫细胞在血管内皮细胞上的粘附增加。并获释大量炎症因子(如IL-1β,TNF-α),提示新冠病毒感染肺组织可能通过激活人体免疫细胞获释大量炎症因子,诱发肺毛细管内皮损伤。研究者英文还反抗病毒氟化物的奇效进行了初步测试和评价。

本研究利用器官芯片技术,建立了基于组织水平的人类新冠肺炎疾病模型,在体外模拟了新冠病毒感染导致的肺屏障功能障碍,免疫细胞粘附,炎症因子获释和肺内皮细胞损伤等一遮天盖地歌手关键病理生理过程,反映了新冠病毒感染中多细胞复杂地理因素参与介导的病原—宿主药物过敏症状相互作用。这种模型系统具有建模周期短,人源性和一蹴而就监测等特点。可以得到传统点子难以获取的动态地质学信息。并可延长用于多器官累及的新冠肺炎机理研究。

该工作于近日发表于《先进科学》(Advanced Science, DOI: 10.1002/advs.202002928)上。高院大连化学物理棉研所张敏副发现者,王鹏你妹博士。王亚清博士和高院昆明动物所罗荣华实验师为共同第一作者;高院昆明动物所郑永唐发现者和高院大连化学大连化学物理棉研所秦建华发现者为共同通讯作者。

原文标题:

Biomimetic Human Disease Model of SARS‐CoV‐2 Induced Lung Injury and Immune Responses on Organ Chip System

来源:高院