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近日，研究人员在实验室中开始培育一种微型器官，这种微型器官可以告诉我们新型冠状病毒破坏人体的全过程。
这些微型器官诸如实验室中生长的肺、肝和肾组织等等，通过注入冠状病毒，可以看到病毒在入侵器官上的多功能性，从肺部到肝脏、肾脏和肠道。研究人员还在这些微型组织中试验药物，以确定这些疗法是否有可能成为治疗人类的候选者。
研究背景
医生从住院病人和尸检中知道SARS-CoV-2对器官有毁灭性的影响。但目前尚不清楚这些损伤是由病毒直接造成的，还是由感染的继发并发症造成的。多个研究小组正在利用类器官研究来显示病毒在体内的传播位置、感染的细胞以及造成的损伤。
病毒学家通常使用培养在模型中的细胞系或动物细胞来研究病毒。但研究人员说，这些模型不能很好地模拟SARS-CoV-2感染，因为它们不能模拟体内发生的情况，但是有机物就不一样了。
西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚生物工程研究所干细胞生物学家蒙特塞拉特说，有机物更好地证明了SARS-CoV-2对人体组织的作用，它们可以生长成多种细胞类型，并在数周内形成原始器官的形状。它们也比动物模型便宜，并且避免了它们带来的伦理问题。
但荷兰鹿特丹伊拉斯谟医学中心的病毒学家巴特·哈格曼斯（BartHaagmans）表示，对类器官中SARS-CoV-2的研究存在局限性，因为它们不能反映人体器官间的相互干扰，这意味着这些发现仍需在动物模型和临床研究中得到验证。
有机物的一个重要发现是SARS-CoV-2对呼吸系统的细胞，从上呼吸道到肺部的作用。日本京都大学（KyotoUniversity）干细胞生物学家高山和夫（KazuoTakayama）开发出了四种不同细胞类型的支气管类器官，它们是由来自支气管外层或上皮的冷冻细胞制成的。当他的研究小组用SARS-CoV-2感染这些类器官时，他们发现这种病毒主要以补充上皮细胞（称为基底细胞）的干细胞为目标，但不容易进入保护性分泌细胞。
病毒并发症
病毒从上呼吸道进入肺部，引起呼吸衰竭，这是COVID-19的严重并发症。纽约威尔康奈尔医学院干细胞生物学家陈水兵在一个培养皿子里使用微型肺，他发现一些细胞在被感染后死亡，这种病毒诱导产生一种称为趋化因子和胞质分裂因子3的蛋白质，这种蛋白质能引发大规模的免疫反应。许多患有严重COVID-19的人会经历一种称为细胞因子风暴的免疫反应，这种反应可能是致命的。
但是为什么肺细胞会在病人身上死亡仍然是个谜，是因为病毒造成的损伤，自我诱导的破坏，还是因为被免疫细胞吞噬。“我们知道细胞会死亡，但我们不知道是怎么死的，”陈说，她创造器官样体的方法与Takayama不同。她没有从成人细胞中创造器官样体，而是使用多能干细胞，这些细胞可以在体内发育成任何类型的细胞。以这种方式生长的器官可以包括更多的细胞类型，但最终的结果不太成熟，因此可能不能代表成人组织。
SARS-CoV-2可以从肺部传播到其他器官，但直到上个月的一项研究，研究人员才确定病毒到底是如何传播的。在同样由多能干细胞制成的类器官实验中，他们发现SARS-CoV-2可以感染血管内皮细胞，从而使病毒颗粒泄漏到血液中并在体内循环。加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学（UniversityofBritishColumbia）的基因工程师、这项研究5的合著者约瑟夫·彭宁格（JosefPenninger）说，COVID-19患者血管受损的病理报告也支持这一假设。
感染人肠道类器官
目前对类器官的研究表明，病毒一旦进入血液，可以直接感染包括肾脏在内的多个器官。尽管病毒感染了肾脏器官，一些细胞死亡，但研究人员尚不确定这是否是某些患者观察到的肾功能障碍的直接原因。
另一项关于肝脏类器官的研究发现，这种病毒可以感染和杀死有助于胆汁生成的细胞，即胆管细胞。中国上海复旦大学细胞生物学家赵炳说，许多研究人员认为，在COVID-19患者身上看到的肝损伤是由过度活跃的免疫反应或药物副作用引起的，他的研究表明病毒可以直接攻击肝组织，从而导致肝损伤。
根据一项使用肠道有机物7的科学研究，这种病毒还可以在小肠和大肠的细胞中复制，即肠细胞。虽然这些发现很有启发性，但利用有机物来研究病毒与宿主的相互作用还处于早期阶段，我们需要更复杂的类器官系统来更好地了解病毒如何与人体免疫系统相互作用。
