1、研究人员尝试使用从中华菊头蝠肠中分离出的隐窝建立肠道类器官培养物。成功地产生了蝙蝠小肠类器官,为了诱导分化,将扩张培养基替换为分化培养基,在其中将类固醇孵育4天。分化的蝙蝠肠样物模仿天然蝙蝠小肠上皮的多细胞组成。使用透射电子显微镜,在分化的蝙蝠肠样中鉴定出具有四种主要肠道细胞类型特征的细胞,其中包括肠上皮细胞,杯状细胞,Paneth细胞和肠内分泌细胞。
2、研究人员继续评估了这些蝙蝠类固醇是否对SARS-CoV-2敏感,是否可用于病毒分离。先前已报道肠感染涉及SARS-CoV和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)感染。越来越多的证据表明,一些COVID-19的患者患有肠道感染。因此,尝试使用临床标本同时在分化的蝙蝠和人小肠类病毒中分离病毒,包括鼻咽抽吸物(NPA)或来自医院的三名COVID-19患者的痰液。接种后,蝙蝠和人类小肠类动物均会产生进行性细胞病变作用(CPE)。并且,随着时间的推移,在蝙蝠和人小肠的培养基中观察到病毒载量大大增加。然后使用免疫荧光染色验证了在第二轮接种中人小肠中存在病毒核衣壳蛋白(NP)阳性细胞。
3、研究人员使用一对靶向冠状病毒属中高度保守区段的退变性引物,通过RT-PCR检查了人和蝙蝠的类固醇,并排除了这些类器官本身携带任何冠状病毒的可能性。SARS-CoV-2使用与SARS-CoV相同的受体(ACE2)进入细胞。除了ACE2,跨膜细胞蛋白酶人类TMPRSS2是启动SARS-CoV-2进入细胞所需的。鉴于分化的人类小肠类持续生产SARS-CoV-2感染,作者分析了这些进入因子的表达。与未分化的类固醇相比,分化的类固醇表现出显着升高的ACE2 mRNA表达。诱导分化后,TMPRSS2的表达也显着上调,而CTSL的表达则略有下调。从这些基因转录的mRNA的丰度高度表达的GAPDH相关。所有感染实验中都使用的分化的人类小肠蛋白具有丰富的ACE2和TMPRSS2 mRNA转录本。免疫荧光染色还显示了分化的人小肠样细胞中大量的ACE2和TMPRSS2蛋白,与它们在人肠上皮细胞中的高表达相一致。
4. 作者检验了SARS-CoV-2在分化的蝙蝠小肠中的复制动力学。被感染的蝙蝠小肠类毒素在感染后72 h逐渐形成CPE,感染复数(MOI)为0.1。 蝙蝠小肠在72 hpi时观察到病毒载量明显增加,超过3 log个单位。 在Vero细胞中进行的50%组织培养物感染剂量(TCID50)分析表明,随着时间的推移,感染性病毒粒子的数量显着增加。病毒蛋白的免疫荧光染色验证了蝙蝠类器官中的生产性SARS-CoV-2感染。病毒NP阳性细胞在感染的肠样中可见,但在模拟感染的肠样中不存在。