“ 作为抗击新冠疫情的“新武器”，干细胞一直在行动。如今，科学家们利用人类多能干细胞（hPSC）衍生了功能性心脏和肺细胞，用来确定影响新冠病毒在心脏和肺中的表现机制，同时使用模型对可能的药物进行了评估，这为多器官系统受累的新冠合理用药提供了新见解。 从严防死守到如今的常态化疫情防控，人们似乎已经慢慢习惯了新冠病毒的存在，但彻底消灭病毒的意志我们始终坚定，为探寻有效的治疗方法，如今干细胞也加入其中。 我们都知道，新冠病毒主要影响呼吸系统和肺系统，但严重的新冠患者还会引发肺部和心脏的并发症，如心肌损伤、心率失常和血栓栓塞等等。 为了阐明病毒攻击肺和心脏的致病机制，利用干细胞衍生的肺泡和上皮细胞进行实验已经不再陌生。近日，来自澳大利亚的研究团队使用人类多能干细胞（hPSC）衍生了功能性心脏和肺细胞，用来确定影响新冠病毒在心脏和肺中的表现机制和存在因素的异同。 他们的研究结果揭示了新冠感染心脏和肺细胞及组织的机制存在着明显的差异，证明了针对肺部和心脏的治疗需采用不同方案，并在肺和心肌细胞中鉴定了几种具有不同抗病毒和毒性特征的抗病毒化合物，强调使用几种相关细胞类型评估抗病毒药物的重要性。 △ 多能人类干细胞肺和心脏模型的并行使用为治疗SARS-CoV-2提供了新的见解 该项研究的数据为有效治疗影响多器官系统的新冠病毒合理用药组合提供了新见解，为助力新冠病毒的个性化治疗提供了新思路。 干细胞心肺模型 为新冠病毒合理治疗提供策略
新冠影响的不止是肺部，在一些康复患者的核磁共振及心电图中可以看到，病毒对心脏的影响也不止一点。 心肌损伤、心率失常、血栓栓塞，感染过新冠的患者也同样被这些心脏并发症困扰着，而对病毒的感染机制，临床上却始终并不明朗。 为了阐明肺和心脏的分子机制，该研究团队在人类干细胞衍生的肺泡II 型 (AT2) 上皮细胞和感染 SARS-CoV-2 的心脏培养物中进行了配对实验。 △ hESC和ipsc来源的心肌细胞和AT2肺培养生成，用于建立SARS-CoV-2感染的体外模型 通过CRISPR-Cas9介导的ACE2敲除，研究团队们首先证明了血管紧张素转换酶2 (ACE2) 对于两种细胞类型的SARS-CoV-2感染都是必不可少的，但肺细胞中的进一步加工需要TMPRSS2，而心肌细胞需要内体途径。这些结果与核糖核酸 (RNA) 测序和定量聚合酶链反应 (qPCR) 分析相结合，表明肺 AT2 细胞的 ACE2 受体表达高于心脏细胞。 此外，病毒感染导致心肌细胞产生强烈的干扰素反应，但肺AT2细胞没有。磷酸蛋白质组学分析的结果还表明，感染激活了肺AT2和心肌细胞中的不同途径。这表明宿主反应明显不同，转录组分析和磷酸化蛋白质组学反应强烈依赖于细胞类型。 总体而言，该项研究揭示了新冠病毒感染心脏和肺细胞和组织的机制存在显著差异，虽然病毒进入与ACE2受体结合的两个细胞都开始，但随后的病毒感染途径有很大不同。 因此，研究者们开始尝试坚定几种不同抗病毒药物在肺细胞和心肌细胞上的作用效果，他们的研究数据将为有效治疗影响多器官系统的病毒的合理药物组合提供新的见解。 △ 肺部AT2和心脏细胞中的SARS-CoV-2感染依赖于ACE2
疫情当下 干细胞作为抗击新冠“新武器”不负使命
干细胞再生医学的发展，不仅为疾病建模、疾病治疗带来了新的途径，如今它也加入了全民抗击新冠病毒的大军中，面对未知病毒，干细胞也在探索更多有效的应对策略。 自疫情爆发以来，间充质干细胞治疗新冠肺炎甚至成为了临床研究和临床实践的规范和指导，为抗疫期间提供了大力支持，更被应用在了重症及危重症患者的救治探索中，在提高救治成功率和降低死亡率方面起到了一定作用。 不仅是我国已启动多项干细胞新冠肺炎研究项目，全球各地更是相继开展了干细胞治疗新冠肺炎临床研究，掀起了一场“干细胞之风”。美国、英国、韩国、日本、以色列等多个国家，都在争相开展干细胞临床试验，干细胞成为了抗疫不可或缺的重要力量，国际上已有多个国家将干细胞应用到了新冠肺炎的临床治疗研究中，更有多个新药临床试验申请（IND）获批。 综合当前研究结果，间充质干细胞(MSC)治疗COVID-19安全性良好，在缩短病程、减轻肺部损伤、降低炎症因子水平等方面显示出一定的临床疗效，有望为治疗重型、危重型新冠肺炎提供新的手段。 显然，干细胞技术已经成为了疫情之下不可或缺的抗疫“新武器”，而干细胞更是凭借着抑制炎症、免疫调节等功能作用，不仅在疫情之中发光发热，也依然持续在多种难治性、疑难性疾病的治疗中发挥重要功效，包括膝骨关节炎、帕金森病、卵巢早衰、银屑病、抗宿主病、糖尿病等等。 Write in the last 写在最后 干细胞科技早已被列入我国战略性、前瞻性的重大科学问题。干细胞的研究和发展对健康和生命将会是一个革命性的变革，相信随着干细胞再生医学的不断发展与探索，干细胞疗法还将让更多的病人真正受益。
参考资料： Parallel use of pluripotent human stem cell lung and heart models provide new insights for treatment of SARS-CoV-2: Rajeev Rudraraju, Matthew J Gartner. bioRxiv. 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.09.20.508614
编辑：小果果，转载请注明出处：https://www.cells88.com/cells/gxb/21145.html
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