近日,中检院在胃肠肝病学国际权威期刊《GUT》(IF=26.2)发表题为“iPSC-induced multilineage liver organoids,small intestinal organoids and brain organoids sustain pangenotype hepatitis E virus propagation”的类器官最新研究成果。
该研究利用基于人多能干细胞(iPSC)诱导分化的肝、小肠和脑三类功能类器官,成功建立了戊型肝炎病毒(HEV)野毒株体外类器官培养体系,突破了传统细胞培养需使用细胞适应株、野毒株扩增效率低下的技术瓶颈,凸显了类器官模型在模拟人体组织复杂结构与功能方面的独特价值,在使用替代动物模型开展药物评价领域具有广阔的应用前景。
HEV是一种重要的人畜共患病原体,全球每年约有2000万人感染,是我国成人急性肝炎的主要病原,对孕妇危害尤为巨大。目前对HEV疫苗及药物的评价主要基于动物模型,存在变异度大、周期长、具有宿主特异性等问题,根据实验动物福利“3R”原则要求,急需寻找替代模型。此外,传统HEV研究多依赖细胞培养模型,该模型所使用的病毒多为实验室适应性毒株,且无法真实反映病毒感染与致病过程,制约了致病机制研究和药物研发与评价。
类器官因其能够高度模拟人体器官的三维结构、细胞类型及生理功能,已成为生命科学研究的前沿模型。研究团队通过iPSC体外诱导分化出模拟体内生理和空间结构的肝类器官、小肠类器官和脑类器官,成功实现了HEV野毒株的入侵、复制、组装和释放的全生命周期培养。该平台不仅克服了传统细胞培养体系无法支持野毒株有效复制的技术瓶颈,还首次在体外完整模拟了HEV在肝、小肠和脑组织中的感染过程,更充分展现了类器官模型在精准模拟病毒-宿主相互作用方面的巨大潜力。研究进一步揭示,HEV野毒株在肝类器官中引发典型的肝损伤指标变化,在小肠类器官中导致上皮屏障功能障碍,在脑类器官中展现显著的嗜神经特性。尤为重要的是,通过该平台进行的抗病毒药物验证显示出良好的抑制效果,充分证明其在药物筛选和评价方面的广泛应用价值。
该研究工作是由中检院、北京大学、厦门大学和中国医学科学院医学生物学研究所等单位合作完成,获国家自然科学基金项目支持。该研究成果是我国病毒性传染病与类器官模型构建领域取得的又一重要突破,展现了中检院利用前沿类器官技术建立病毒感染和产品评价模型方面的技术能力。
(刘凡、吴曦、支劭阳)


