戊肝（HEV）是全球急性病毒性肝炎的主要病原之一，每年引發(fā)超2000萬感染，致4.4萬余人死亡，中國作為高發(fā)地區(qū)，面臨嚴(yán)峻的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)HEV研究多依賴于2D細(xì)胞培養(yǎng)模型，由于其生理相關(guān)性的局限，對野生型HEV毒株的感染能力差。HEV主要感染肝臟，但也表現(xiàn)出肝外趨向性（如腸道、中樞神經(jīng)），因此迫切需要新的精準(zhǔn)模型研究肝外感染機(jī)制與治療策略。

近日，由中檢院黃維金教授、北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院王麟教授、淇嘉科技團(tuán)隊(duì)合作的最新研究成果iPSC-induced multilineage liver organoids, small intestinal organoids and brain organoids sustainpangenotypehepatitis E virus propagation發(fā)表于胃腸肝病學(xué)國際期刊Gut。該研究以iPSC多譜系類器官為核心工具，建立了人多能干細(xì)胞（iPSC）誘導(dǎo)分化的多譜系肝臟、小腸和腦類器官平臺，并在此基礎(chǔ)上成功建立了實(shí)現(xiàn)了HEV野生型毒株的全生命周期感染體系體外感染體系的建立。該研究表明，證實(shí)了HEV具備的泛組織感染能力，并揭示了肝臟、腸道、和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的潛在致病機(jī)制。該平臺為HEV研究和抗病毒藥物開發(fā)提供了寶貴的工具，凸顯了iPSC多譜系類器官技術(shù)在傳染病研究中的獨(dú)特價(jià)值，為替代動物模型進(jìn)行抗病毒藥物評價(jià)提供了關(guān)鍵解決方案。

基于譜系共分化技術(shù)，以iPSC為起點(diǎn)細(xì)胞構(gòu)建多譜系肝類器官（hLOs），包含肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞（肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞）和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（Kupffer細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞）。hLOs可支持臨床糞便樣本HEV1、HEV3a、HEV4三種亞型病毒完成其全生命周期感染（病毒感染、傳染性后代病毒顆粒的復(fù)制和釋放），同時(shí)，細(xì)胞適應(yīng)的P6毒株在hLOs中也表現(xiàn)出高感染性。

由于HEV3a表現(xiàn)出最高的傳染性，作者使用該亞型進(jìn)行后續(xù)分析。通過免疫熒光分析HEV感染除肝膽上皮細(xì)胞以外的細(xì)胞趨向性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞外，HEV可感染Kupffer樣巨噬細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞。使用ELISA對其感染上清進(jìn)行肝功能檢測，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，原發(fā)性和繼發(fā)性HEV3a感染的hLOs白蛋白（ALB）、凝血因子（FIX）分泌減少，炎癥因子IL-6水平升高，ALT和AST水平升高，再現(xiàn)了戊肝感染的關(guān)鍵臨床特征。

為了進(jìn)一步評估這種感染模型的臨床相關(guān)性，作者用利巴韋林治療hLOs感染。值得注意的是，利巴韋林逆轉(zhuǎn)了HEV感染引起的IL-6分泌增加，其水平恢復(fù)到接近未感染對照組的水平。此外，因HEV感染而受損的ALB和FIX的分泌也輕度恢復(fù)，證明了其減輕肝臟炎癥的能力。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了hLＯs作為研究HEV感染和治療干預(yù)平臺的效用。

先前研究報(bào)道HEV可在人原代腸細(xì)胞和豬腸道組織中復(fù)制。為了進(jìn)一步表征HEV在人腸道中的易感性，作者建立了iPSC誘導(dǎo)的多譜系腸道類器官（hIOs），包括上皮譜系和間質(zhì)細(xì)胞。為了模擬生理宿主-病原體相互作用，使用懸浮培養(yǎng)方法反轉(zhuǎn)hIOs極性后進(jìn)行感染。結(jié)果表明，HEV可感染hIOs中不同的上皮細(xì)胞類型（潘氏細(xì)胞、杯狀細(xì)胞）和間質(zhì)細(xì)胞，同時(shí)，利巴韋林可降低HEV的感染。

接下來，作者通過用來自HEV3a感染的腸道類器官的上清液接種hLOs（腸道到肝臟的傳播），以及相反，用來自受感染的肝臟類器官的上清液接種hIOs（肝臟到腸道的傳播）來檢查HEV的跨器官感染潛力。交叉感染實(shí)驗(yàn)表明，來自HEV3a感染的腸道類器官的上清液可有效感染肝臟類器官，相反，來自受感染肝臟類器官的上清液也可在腸道類器官中建立感染。為了進(jìn)一步確認(rèn)感染性，將肝臟到腸道傳播的上清液重新接種到腸道類器官中，依舊成功建立感染。

戊型肝炎的肝外表現(xiàn)，如神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥也越來越受到關(guān)注。因此作者建立了iPSC誘導(dǎo)的多譜系3D腦類器官（hBO），包括3種神經(jīng)元亞型（TH+多巴胺能、GABA+GABA能和vGLUT+谷氨酸能神經(jīng)元）和2種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞亞型（GFAP+星形膠質(zhì)細(xì)胞和Olig2+少突膠質(zhì)細(xì)胞），其中一些表達(dá)成熟神經(jīng)元標(biāo)記SYN。使用該模型來評估HEV趨神經(jīng)性和功能影響。結(jié)果證實(shí)，腦類器官可支持完整的HEV復(fù)制周期，并且HEV可感染泛神經(jīng)元MAP2以及上述3種特異性神經(jīng)元亞型。利巴韋林治療后可減少病毒的復(fù)制。這些發(fā)現(xiàn)為HEV趨神經(jīng)性提供了重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并為治療開發(fā)提供了平臺。

FDA已宣布逐步取消抗病毒藥物評估的動物試驗(yàn)要求，本研究使用的iPSC多譜系類器官平臺可作為病毒性肝炎研究的動物試驗(yàn)替代模型。

該iPSC多譜系類器官平臺支持研究生理系統(tǒng)中的泛基因型HEV感染、適用于宿主-病毒互作機(jī)制研究及抗病毒藥物評估和宿主-病原體相互作用。

全文鏈接：https://gut.bmj.com/content/early/2025/10/21/gutjnl-2025-336105

制版人：十一

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