仿生芯片探明新冠病毒感染损伤肠道组织机制

  2021-01-25 12:58:37

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  最新发现与创新

  科技日报昆明1月24日电 (记者赵汉斌)记者24日从中科院昆明动物研究所获悉,该所郑永唐团队与中科院大连化学物理研究所秦建华团队合作,建立了一种仿生肠芯片感染模型,为新冠病毒致病机理、传播途径研究和快速药物评价等提供了新的思路和方法。研究成果发表在著名国际期刊《科学通报》上。

  有20%—50%的新冠患者具有明显胃肠道症状,包括腹痛、腹泻、便血,甚至肠道穿孔等。在患者粪便样本中,还可发现病毒RNA,这意味着肠道有可能是新冠病毒攻击的另一主要靶器官。但此前,鲜有针对新冠病毒诱发肠道感染的研究。

  研究团队仿生建立了一种可灌注肠芯片装置,模拟肠组织微环境。整套装置具有建模周期短、耗费低和易于动态观测等优势。研究在昆明动物研究所BSL-3实验室进行。

  研究发现,当肠芯片装置暴露于新冠病毒后,在人肠上皮细胞内可见大量病毒复制,同时出现绒毛破坏,黏液分泌细胞分布异常,钙黏蛋白表达水平降低等多种肠组织屏障损伤改变。此外,病毒感染还可导致血管内皮细胞损伤以及细胞数量明显减少、细胞间连接蛋白表达降低等改变。

  研究团队还利用肠芯片装置探究新冠病毒诱发的肠道感染,发现新冠病毒可导致人肠组织屏障功能障碍、内皮细胞损伤和炎症反应等一系列病理过程。

  “下一步还可结合人体多种肠道免疫细胞和肠道微生物等因素,在芯片上建立更加复杂的肠道免疫微环境,这对深入研究肠道病原体与宿主间相互作用,以及病毒传播途径等具有重要意义。”郑永唐说。

【编辑:孙静波】

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