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综述:肠道类器官:猪肠道冠状病毒研究的新型理想体外平台
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Virology 2.8
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这篇综述系统阐述了肠道类器官作为研究猪肠道冠状病毒(SECoVs,含TGEV/PEDV/PDCoV/SADS-CoV)的突破性体外模型,其通过模拟肠道微环境(如Lgr5+ 隐窝干细胞分化机制),解决了传统细胞模型和动物模型的局限性,为病原-宿主互作、药物筛选及致病机制研究提供了更接近体内条件的平台。
肠道类器官:破解猪肠道冠状病毒研究困局的钥匙
Swine enteric coronavirus
猪肠道冠状病毒(SECoVs)是威胁全球养猪业的重大病原体,包括传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪丁型冠状病毒(PDCoV)和猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)。这些病毒引发仔猪高致死性腹泻,但研究长期受限于缺乏理想的体外培养体系和小动物模型。
Establishment of intestinal organoids
肠道类器官的诞生源于对肠道干细胞(如Lgr5+
隐窝基底柱状细胞)的发现。这类细胞在基质胶(Matrigel)提供的3D环境中可自发分化为具有肠管样结构的类器官,完美复现了肠上皮的快速更新特性。
Mechanisms of intestinal organoid development
类器官发育的核心是Lgr5+
干细胞的分级分化:初期形成球形囊肿,随后通过Notch/Wnt等信号通路调控,逐步发育出隐窝-绒毛样结构。这一过程高度模拟体内肠道形态发生,甚至可生成杯状细胞、潘氏细胞等特化上皮细胞。
Application of intestinal organoids
该模型已广泛应用于肠道发育、营养代谢、癌症炎症及宿主-微生物互作研究。在SECoVs研究中,类器官成功模拟了病毒入侵肠上皮的全过程,揭示了病毒偏好感染特定分化阶段细胞的特性,为疫苗靶点筛选提供了新思路。
Organoids in SECoVs infection
利用猪肠道类器官,研究者发现PEDV通过劫持宿主内吞通路入侵细胞,而PDCoV则依赖特定膜蛋白激活凋亡信号。这些发现解释了临床中仔猪肠上皮大面积脱落的病理现象,并推动了抗病毒药物(如蛋白酶抑制剂)的体外评价。
Outlook
尽管类器官技术仍存在成本高、血管化和免疫组分缺失等局限,但通过类器官芯片、基因编辑等技术的结合,未来有望构建更复杂的感染模型。特别是对SECoVs跨物种传播风险的评估,类器官将提供不可替代的预警平台。
技术革新点
• 突破性应用:首次系统综述类器官在SECoVs研究中的优势
• 机制深度:阐明Lgr5+
干细胞分化与病毒嗜性关联
• 转化价值:为开发靶向肠上皮再生疗法提供理论依据
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