研究人员研究了COVID在人类呼吸类器官中的感染和复制能力

由周杰博士和袁国勇教授领导的研究小组研究了他们建立的BA.5组粒和其他变异在人类呼吸类器官中的感染和复制能力。研究结果发表在最新一期的美国国家科学院院刊．

SARS-CoV-2新变种的出现在世界范围内引起了多波浪潮。欧米克隆于2021年11月首次在南非被发现，并迅速在全球传播。SARS-CoV-2组粒变异的高传播性主要归因于免疫逃逸，这导致接种人群再感染或突破感染的风险显著增加。

然而，重要的问题仍未得到解决，即SARS-CoV-2在过去三年中是否已经进化到获得更高的复制适应性，以及组粒变体是否已经很好地适应了人类呼吸细胞。因此，研究SARS-CoV-2在人呼吸道细胞中的感染和复制需要一种能够真实模拟人呼吸道上皮的生物学相关模型。

周杰博士和袁国勇教授与汉斯·克莱弗斯教授合作，建立了第一个直接从原代肺组织和鼻细胞中培养人类呼吸上皮的类器官系统。这些呼吸类器官在6个月至1年内稳定而连续地扩大。

研究小组诱导了长期可扩展类器官的成熟，并产生了鼻腔，气道肺泡类器官包含人类呼吸道中所有主要的上皮细胞群。全新的瀑样培养系统使科学家能够在培养皿中以极好的效率和稳定性重建和扩增整个人类呼吸道上皮，代表了研究呼吸生物学和疾病(包括COVID-19)的最佳工具。

研究小组随后研究了SARS-CoV-2 (WT)祖先菌株B.1.1.529和BA.5在人鼻和鼻类器官中的感染和复制情况，发现BA.5在人鼻和鼻类器官中的传染性和复制能力明显高于B.1.1.529和祖先菌株WT。

BA.5在人类鼻和气道类器官中得到了相当水平的复制流感病毒H1N1大流行(H1N1pdm)。疣状,共焦显微镜在BA.5感染的鼻、气道类器官中，病毒阳性细胞明显多于B.1.1.529和WT感染的类器官。

有趣的是，研究小组在ba .5感染的鼻和气道类器官中观察到明显的合胞体形成，尽管在WT-和B.1.1.529感染的类器官中难以捉摸。总体而言，BA.5较高的进入效率和促融合活性使病毒通过合胞体形成在人鼻腔和气道中传播上皮细胞从而大大增强了传染性和传播性。

之前的大量研究指出，SARS-CoV-2组粒变异的高传播性主要归因于免疫逃逸。周杰博士和袁国勇教授的团队评论说:“根据我们团队对人类鼻腔和气道类器官的研究，BA.5已经进化到在人类呼吸细胞中获得更高的适应性，因为它的进入效率和融合活性都得到了提高。”

本研究揭示了BA.5高传播性的新机制，为公共卫生政策的实施提供了科学依据。该团队建立的呼吸类器官是研究呼吸生物学和疾病的强大而通用的工具。