仿生芯片探明新冠病毒感染損傷腸道組織機制

記者1月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症狀，包括腹痛、腹瀉、便血，甚至腸道穿孔等。在患者糞便樣本中，還可發現病毒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，模擬腸組織微環境。整套裝置具有建模周期短、耗費低和易於動態觀測等優勢。研究在昆明動物研究所BSL-3實驗室進行。

研究發現，當腸芯片裝置暴露於新冠病毒后，在人腸上皮細胞內可見大量病毒復制，同時出現絨毛破壞，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皮細胞損傷以及細胞數量明顯減少、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的腸道感染，發現新冠病毒可導致人腸組織屏障功能障礙、內皮細胞損傷和炎症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。”鄭永唐說。