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撰文 | 計永勝
責編 | 陳曉雪
新冠肺炎（COVID-19）患者的主要臨床癥狀表現(xiàn)為高熱、干咳、呼吸困難和乏力等，也有少數(shù)患者會出現(xiàn)消化道癥狀，例如惡心、嘔吐和腹瀉。此前，有病人的糞便樣本中檢測到新冠病毒（SARS-CoV-2）核酸，曾引起人們對 SARS-CoV-2 可能通過糞口途徑傳播的擔憂。另外，SARS-CoV-2 與分離于蝙蝠的 RaTG13 的全基因組序列相似度高達96%，提示蝙蝠可能是 SARS-CoV-2 的自然宿主 [1]。研究人員也從中華菊頭蝠（Rhinolophus sinicus）糞便中分離到SARS相關冠狀病毒（SARSr-CoV）[2]。那么，SARS-CoV-2 到底能不能感染宿主，例如人和蝙蝠的腸道細胞呢？2020年5月11日，香港大學李嘉誠醫(yī)學院微生物學系教授袁國勇團隊在《自然·醫(yī)學》發(fā)表文章，證實 SARS-CoV-2 可以感染人和蝙蝠的腸類器官（intestinal organoids），進一步表明 SARS-CoV-2 可能通過宿主腸道傳播 [3]。不同于單一細胞培養(yǎng)的體外實驗系統(tǒng)，類器官（organoid）是一種基于成體干細胞的細胞培養(yǎng)體系，經(jīng)過誘導分化后可以產(chǎn)生多種細胞，以模擬人體器官功能，可以簡單理解為 “迷你器官”。在該研究中，科研人員借鑒人腸類器官的培養(yǎng)方法，首次成功建立了擁有4種主要腸道細胞的（腸細胞、杯狀細胞、潘氏細胞和腸內(nèi)分泌細胞）蝙蝠腸類器官。圖1. 蝙蝠腸類器官的形態(tài)特點。（圖源：參考文獻3）
從臨床樣本中分離鑒定病毒是疫情防控的關鍵步驟?？蒲腥藛T將從3名COVID-19 患者體內(nèi)獲得的鼻咽抽吸物與人或蝙蝠的腸類器官共培養(yǎng)。結果顯示，腸類器官出現(xiàn)了明顯的細胞病變反應，病毒載量也快速增加。作者認為，相比于實驗室常用于病毒分離的Vero細胞，腸類器官可用于分離病毒，并且效率更高。圖2. 蝙蝠和人腸類器官可用于病毒分離。（圖源：參考文獻3）
研究人員還發(fā)現(xiàn)，在誘導分化的人腸類器官中，SARS-CoV-2 入侵宿主細胞所需的ACE2和TMPRSS2的轉(zhuǎn)錄和表達水平均明顯提高。在蝙蝠腸類器官中也有ACE2和TMPRSS2蛋白的分布。圖3. ACE2和TMPRSS2蝙蝠和人腸類器官中的表達與分布。（圖源：參考文獻3）
關鍵的是，蝙蝠和人腸類器官均能夠維持 SARS-CoV-2 的復制，腸細胞是SARS-CoV-2的主要靶細胞。圖4. 蝙蝠和人腸類器官均能夠維持SARS-CoV-2復制。（箭頭：被病毒感染的腸細胞；圖源：參考文獻3）
該研究團隊還從一名68歲伴有腹瀉癥狀的 COVID-19 患者糞便樣本中分離到了 SARS-CoV-2 病毒，意味著 SARS-CoV-2 可能感染了腸道細胞。早先中山大學研究團隊曾發(fā)現(xiàn)在 COVID-19 患者的胃部、十二指腸和直腸腺上皮細胞中，SARS-CoV-2 核衣殼蛋白（NP）染色呈陽性 [4]。袁國勇團隊的研究則為 SARS-CoV-2 感染人腸細胞并能進行復制增殖提供了直接證據(jù)，也部分解釋了少數(shù) COVID-19 患者出現(xiàn)消化道癥狀的現(xiàn)象。文章最后指出，SARS-CoV-2具體是通過糞口途徑直接感染腸道細胞，還是患者呼吸道感染后的繼發(fā)感染，仍需要進一步確定。
參考文獻
[1] Zhou, P. et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature 579, 270–273 (2020).
[2] Ge, X. Y. et al. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature 503, 535–538 (2013).
[3] Jie Zhou?, Cun Li, Xiaojuan Liu. et al. Infection of bat and human intestinal organoids by SARS-CoV-2. Nature Medicine. (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0912-6
[4] Fei Xiao, Tang M., Zheng X., Liu Ye, Li X., Hong S. Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2. Gastroenterology 158, 1831–1833 (2020).
