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仿生芯片探明新冠病毒感染損傷腸道組織機制
記者２４日從中科院昆明動物研究所獲悉，該所鄭永唐團隊與中科院大連化學物理研究所秦建華團隊合作，建立了一種仿生腸芯片感染模型，為新冠病毒致病機理、傳播途徑研究和快速藥物評價等提供了新的思路和方法。研究成果發(fā)表在著名國際期刊《科學通報》上。
有２０％—５０％的新冠患者具有明顯胃腸道癥狀，包括腹痛、腹瀉、便血，甚至腸道穿孔等。在患者糞便樣本中，還可發(fā)現(xiàn)病毒ＲＮＡ，這意味著腸道有可能是新冠病毒攻擊的另一主要靶器官。但此前，鮮有針對新冠病毒誘發(fā)腸道感染的研究。
研究團隊仿生建立了一種可灌注腸芯片裝置，模擬腸組織微環(huán)境。整套裝置具有建模周期短、耗費低和易于動態(tài)觀測等優(yōu)勢。研究在昆明動物研究所ＢＳＬ－３實驗室進行。
研究發(fā)現(xiàn)，當腸芯片裝置暴露于新冠病毒后，在人腸上皮細胞內(nèi)可見大量病毒復制，同時出現(xiàn)絨毛破壞，黏液分泌細胞分布異常，鈣黏蛋白表達水平降低等多種腸組織屏障損傷改變。此外，病毒感染還可導致血管內(nèi)皮細胞損傷以及細胞數(shù)量明顯減少、細胞間連接蛋白表達降低等改變。
研究團隊還利用腸芯片裝置探究新冠病毒誘發(fā)的腸道感染，發(fā)現(xiàn)新冠病毒可導致人腸組織屏障功能障礙、內(nèi)皮細胞損傷和炎癥反應等一系列病理過程。
“下一步還可結合人體多種腸道免疫細胞和腸道微生物等因素，在芯片上建立更加復雜的腸道免疫微環(huán)境，這對深入研究腸道病原體與宿主間相互作用，以及病毒傳播途徑等具有重要意義?！编嵱捞普f。