利用器官芯片技术阐明COVID-19患者的肝脏病理生理

SARS-CoV-2感染COVID-19患者并造成多器官损害。特别是，肝损伤与COVID-19的严重程度有关。然而，对这些患者的肝脏病理生理学的了解在很大程度上仍然不完整。

为了研究这种病理生理学，研究小组开发了模仿周围肝脏的肝脏模型血管或者使用芯片器官技术的胆管。人肝细胞和胆管细胞(胆管上皮细胞)分别在微流控装置的顶部和底部通道中培养，形成带肝内胆管的片上肝(ibd-LoC)。同样的,人类肝细胞血管内皮细胞在微流控设备的相邻通道中培养，以产生带血管的芯片上肝脏(bv-LoC)。

研究人员用SARS-CoV-2感染这些LoCs，以模拟COVID-19患者的肝脏病理生理学，并在感染两天后在ibd-LoCs和bv-LoCs中检测到病毒。有趣的是，尽管两周后观察到病毒清除，但在感染的bv- loc中，肝毒性增加和脂滴积聚仍在继续，但在感染的ibd- los中没有。

这些发现表明，肝脏血管化部分更容易受到SARS-CoV-2感染的损伤，这种损伤是COVID-19患者肝功能障碍的原因。

此外，该团队筛选了可以治疗这些肝脏异常的治疗药物，发现瑞德西韦和巴瑞替尼联合治疗可显著降低感染bv-LoCs的肝毒性和脂滴积聚，这表明这两种药物可能有效治疗SARS-CoV-2感染引起的肝损伤。

本研究中描述的器官芯片技术将有助于拓宽对COVID-19患者器官功能障碍的理解，并加速治疗这种灾难性疾病的治疗剂的开发。

这项研究的结果发表在PNAS的关系2023年3月7日。