Nat Microbiol：实验室培育的人类皮肤类器官有助揭示猴痘病毒感染之谜

皮肤类器官（skin organoids）为正在进行的抗击猴痘病毒（mpox virus）的药物研发提供了一个强大的平台。一种在实验室中研究猴痘病毒感染的新模型系统为了解这种病毒攻击皮肤细胞的机制提供了有价值的见解，为发现创新性药物来对抗这种新出现的病原体提供了潜在的催化剂。

来自荷兰伊拉斯姆斯大学医学中心、莱顿大学医学中心和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员证实实验室培养的人类皮肤---干细胞衍生的称为皮肤类器官的三维结构---能够有效促进猴痘病毒的积极复制。相关研究结果于2023年10月12日在线发表在Nature Microbiology期刊上，论文标题为“Mpox virus infection and drug treatment modelled in human skin organoids”。

论文共同作者、阿卜杜拉国王科技大学生物信息学学者Intikhab Alam说，“科学家们如今可以利用这种模型来研究猴痘病毒如何致病，并测试新的治疗方法。”

感染了猴痘病毒的人通常会出现皮疹和皮肤损伤，通常会导致疤痕和毁容。如今这些实验室培育的皮肤类器官有助于说明其中的原因。

这些作者报告了猴痘病毒在角质细胞---皮肤外层的主要细胞类型--中的驻留情况。在那里，这种病毒进行了四个步骤的组装，他们能够在高倍显微镜下观察到这一过程。他们进行的基因表达分析表明，许多病毒基因在感染后几天内被激活。这种激活反过来又似乎诱导宿主细胞发生变化，导致与免疫和细胞死亡有关的多个人类基因的活性发生改变。这些基因的改变很可能会损害皮肤的保护屏障，从而导致感染者身上出现特征性病变。

使用一种名为特考韦瑞（tecovirimat）的抗病毒药物可以逆转他们所观察到的影响。在受到猴痘病毒感染的皮肤类器官中，这种药物被证明在阻止病毒复制和破坏宿主细胞方面非常有效。

图片来自Nature Microbiology, 2023, doi:10.1038/s41564-023-01489-6。

这些发现验证了特考韦瑞抑制猴痘病毒的潜力，这种药物已被批准用于治疗相关的天花病毒感染。这些发现还强调了这种类器官系统作为一个多功能平台的潜力，用于筛选具有类似特性的新型化合物。

值得注意的是，猴痘病毒的影响超出了与皮肤相关的问题。在严重的病例中，这种病毒会对内脏器官造成严重破坏。科学家们之前开发了一种肾脏类器官系统，用于研究肾脏组织中的 猴痘病毒感染（Cell Discovery, 2023, doi:10.1038/s41421-023-00545-z）。其他人也对结肠和大脑类器官中的猴痘病毒动态变化进行了研究。

论文共同作者、阿卜杜拉国王科技大学的Roberto Incitti说，“这些研究通过模拟不同组织中的猴痘病毒感染和不同类型的疾病表现，相互补充。”

Incitti说，“总体来说，在类器官模型方面所做的努力如今正在扩展到其他病毒感染系统，应当“有助于应对当前的猴痘病毒疫情，并加强未来的大流行准备工作”。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Pengfei Li et al. Mpox virus infection and drug treatment modelled in human skin organoids. Nature Microbiology, 2023, doi:10.1038/s41564-023-01489-6.

2. Lab-grown skin helps unlock secrets of mpox virus infection
https://medicalxpress.com/news/2023-10-lab-grown-skin-secrets-mpox-virus.html