SARS-CoV-2诱导肺损伤的仿生人类疾病模型及器官芯片系统的免疫反应

2019冠状病毒病（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的全球性流行病。缺乏能够准确模拟人类对病毒感染的相关反应的模型。这里，创建了一个芯片上的仿生人类疾病模型，该模型可以在器官水平上重现SARS-CoV-2体外诱导的肺损伤和免疫反应。这种人肺泡芯片通过在正常和疾病的流体流下共培养人肺泡上皮、微血管内皮和循环免疫细胞，重现了肺泡毛细血管屏障的关键特征。SARS-CoV-2感染后，上皮对病毒的敏感性高于内皮。转录分析显示，感染后第3天，上皮细胞的先天免疫反应和内皮细胞的细胞因子依赖性途径被激活，揭示了不同细胞类型的不同反应。值得注意的是，病毒感染导致免疫细胞募集、内皮细胞脱离和炎性细胞因子释放增加，这表明免疫细胞在肺泡屏障损伤和炎症加剧中起着至关重要的作用。瑞德西韦治疗可以抑制病毒复制并缓解芯片上的屏障破坏。该器官芯片模型可以密切反映人类对SARS-CoV-2感染的相关反应，这是体外模型难以实现的，为COVID-19研究和药物开发提供了独特的平台。