為什么蝙蝠可以感染許多病毒卻未引發(fā)疾病，如COVID-19?為了解釋這一現(xiàn)象，研究人員首次培育出了果蝠屬蝙蝠的“類器官”，它可以在體外繁殖腸道。

一篇描述蝙蝠類器官生長技術的論文發(fā)表在《國際分子科學雜志》(International Journal of Molecular Sciences)上。

蝙蝠是大量人類病原體的天然來源(或者，用流行病學術語來說，是“宿主”——病原體在其中存活而不引起疾病的宿主)。這些病毒包括導致許多疾病的病毒，如埃博拉病毒、馬爾堡病毒、尼帕病毒、亨德拉病毒、非典病毒、中東呼吸綜合征病毒和COVID-19病毒。事實上，一只蝙蝠可以攜帶全部這些病毒而不生病。為什么蝙蝠能與如此多的病毒共存而自身卻不生病，這仍然是病毒學及其鄰近學科的一大謎團之一。目前的COVID-19大流行使得解決這一謎題變得更加緊迫。

然而蝙蝠是野生動物，不是馴養(yǎng)的實驗動物。在蝙蝠身上進行可重復的研究比在老鼠或豬等更常見的實驗動物身上進行研究要困難得多。因此，大多數實驗都必須在取自蝙蝠的細胞系上進行，而不是在蝙蝠本身或蝙蝠器官上進行。

“如果這一實驗障礙能夠被克服，病毒與蝙蝠的關系就能被理解，從而減少人類疾病和死亡。該論文的作者之一、東京農業(yè)科技大學傳染病流行病學和預防研究中心副教授Tsutomu Omatsu說。

為此，研究人員開發(fā)了一種蝙蝠類器官，可以用于這種實驗。類器官是一種在“體外”(在培養(yǎng)皿或其他實驗室設備中)由干細胞培育而成的三維組織結構，它模仿活體動物的器官。在這種情況下，研究人員們從一種飛狐的腸道細胞中培育出類器官。這種飛狐屬于更廣泛的飛狐屬，也被稱為飛狐蝠。

研究人員首先找到一種適合蝙蝠腸道細胞生長的培養(yǎng)基。他們通過嘗試用9種不同的生長補充劑(促進細胞增殖的營養(yǎng)素和其他分子)培養(yǎng)類器官來做到這一點。七天后，其中三組的細胞生長和增殖率顯著提高。

此外，用這三種補充劑生長的蓮座蝙蝠腸類器官是長壽的，能夠保持活躍的增殖多達10代(多達10倍的重建從分離細胞的類器官組成的以前)。經過長期冷凍保存(實質上是冷凍)的類器官在解凍后也能正常生長。

為了證實這種類器官是在模仿蝙蝠腸道的上皮組織(外層組織)——這是蝙蝠器官中最先遇到病毒顆粒的部分，因此具有特殊的科學價值——研究人員采用了兩種技術。首先，他們使用透射電子顯微鏡來研究類器官的細胞解剖(組織學)。其次，他們使用免疫熒光染色法——一種用于檢測和觀察生物樣本中的分子的常用方法——來尋找分子標記物，表明所研究的組織來自蝙蝠的腸道。結合這兩種技術，研究人員了解到，類器官確實是在重建環(huán)狀蝙蝠腸道組織的典型細胞成分。

此外，研究人員還開展了類器官研究病毒關系的初步測試。實驗接種表明，他們對偽狂犬病毒敏感，但對SARS-CoV-2不敏感。

在首次成功制造出蝙蝠類器官后，研究人員現(xiàn)在想要在其他飛狐器官，如肺、肝和腎上。然后，研究人員將用高致病性病毒感染大量的蝙蝠“體內”，詳細分析它們的基因表達(打開和關閉基因)，從而能夠闡明為什么蝙蝠是這些病原體的宿主而不生病的機制。

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