年是完全被新冠病毒打乱的一年，早在病毒爆发的初期2月4日，小编写了一篇“我们是否可以尽早预测病毒能否“人传人”，让悲剧不再发生？”，总结了利用新型实验模型技术，如何助力病毒研究。转眼年即将离去，新冠病毒还未被完全扑灭，但作为新型实验模型的代表类器官技术已经在实际助力新冠病毒研究，并在代表学术最高水平期刊的CNS主刊上已发表5篇Article研究（1篇Science，2篇Nature，2篇Cell），在向努力在此方面研究先驱致敬的同时，也分享给各位科研伙伴，一同努力让新技术改变我们的生活和医学未来。

Science:SARS-CoV-2有效感染人肠道肠上皮细胞

摘要：新型冠状病毒（SARS-CoV-2）可以引起冠状病毒病（COVID-19），这是一种流感样疾病，主要被认为通过呼吸途径传播感染肺部。但是，临床证据表明，肠道可能会出现另一个病毒靶器官。实际上，SARS-CoV-2受体血管紧张素转换酶2（ACE2）在分化的肠上皮细胞中高度表达。共聚焦和电子显微镜显示，在人类小肠类器官（hSIOs）中，肠细胞很容易被SARS-CoV和SARS-CoV-2感染。肠上皮细胞产生感染性病毒颗粒，而对hSIOs的信使RNA表达分析表明诱导了通用的病毒反应程序。因此，肠上皮支持SARS-CoV-2复制，而hSIOs可作为冠状病毒感染和生物学的实验模型。

Nature：使用肺和结肠类器官鉴定SARS-CoV-2抑制剂

摘要：迫切需要使用与人类疾病相关的细胞来创建新颖的模型，以研究严重的急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）生物学并促进药物筛选。由于SARS-CoV-2主要感染呼吸道，因此研究者开发了使用人类多能干细胞（hPSC-LOs）的肺类器官模型。hPSC-LOs，特别是Ⅱ型肺泡细胞，被允许SARS-CoV-2感染，并在SARS-CoV-2感染后表现出强烈的趋化因子诱导作用，类似于在COVID-19患者中所见。这些患者中将近25％的人也有胃肠道表现，这与COVID-19结果恶化有关。因此，研究者构建了互补的hPSC衍生的结肠类器官（hPSC-COs），以探索结肠细胞对SARS-CoV-2感染的反应。发现多种结肠细胞类型，尤其是肠上皮细胞，表达ACE2，并允许SARS-CoV-2感染。使用hPSC-LOs，研究者对FDA批准的药物进行了高通量筛选，并确定了SARS-CoV-2的进入抑制剂，包括伊马替尼，麦考酚酸和奎纳克林二盐酸盐。这些药物在生理上相关的水平上的治疗显着抑制了hPSC-LOs和hPSC-COs的SARS-CoV-2感染。总之，这些数据表明，SARS-CoV-2感染的hPSC-LOs和hPSC-COs可以作为疾病模型来研究SARS-CoV-2感染，并为筛选药物以鉴定候选COVID-19治疗剂提供了宝贵的资源。

Nature：人类远端肺类器官中的祖细胞鉴定和SARS-CoV-2感染

摘要：远端肺包含促进气体交换的末端细支气管和肺泡。三维体外人远端肺培养系统将极大地促进病理研究，包括间质性肺疾病，癌症和SARS-CoV-2相关的COVID-19肺炎。研究者生成了远距离祖细胞的长期无饲养者化学定义培养物，作为源自单个成年人类肺泡上皮II型（AT2）或KRT5+基底细胞的类器官。AT2类器官表现出AT1转分化潜能，而基底细胞类器官发展出由分化的俱乐部和纤毛细胞排列的内腔。对基底类器官KRT5+细胞的单细胞分析显示出一个独特的ITGA6+ITGB4+有丝分裂种群，其增殖进一步分离为TNFRSF12Ahi亚组分，占KRT5+基础细胞的10％，位于末端细支气管内的簇中，并表现出丰富的克隆形成类器官生长活性。创建远端肺类器官，其顶端朝外，以在暴露的外表面上显示ACE2，促进SARS-CoV-2感染AT2和基础培养，并将俱乐部细胞鉴定为新的靶标群体。人远端肺的这种长期无饲养线类器官培养物，再加上单细胞分析，可识别出未怀疑的基底细胞功能异质性，并为人远端肺部感染（包括与COVID-19相关的肺炎）建立了简便的体外类器官模型。

Cell：使用临床级可溶性人类ACE2抑制工程人体组织中的SARS-CoV-2感染

摘要：先前已经提供了第一个遗传证据，即血管紧张素转化酶2（ACE2）是严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）的关键受体，而ACE2保护肺免受伤害，为严重的肺衰竭和因SARS-CoV感染而死亡。ACE2现在也已被确定为SARS-CoV-2感染的关键受体，并且有人提出抑制这种相互作用可用于治疗COVID-19患者。但是，尚不清楚人类重组可溶性ACE2（hrsACE2）是否会阻止SARS-CoV-2的生长。在这里，研究者表明临床级别hrsACE2将Vero细胞的SARS-CoV-2回收率降低了1,-5,倍。等效的鼠标rsACE2没有作用。结果还显示，SARS-CoV-2可以直接感染可被hrsACE2抑制的工程化人类血管类器官和人类肾脏类器官。这些数据表明，hrsACE2可以显着阻断SARS-CoV-2感染的早期阶段。

Cell:使用CRISPR-Cas13a和手机显微镜对SARS-CoV-2进行无扩增检测

摘要：年12月爆发的新型呼吸道病毒SARS-CoV-2已成为全球性的大流行病，部分原因是要确定该病毒的症状，无症状和症状前携带者。CRISPR诊断程序可以快速，便携和准确地进行，因此可以增强基于金标准的基于PCR的测试。在这里，研究者报告了一种无需扩增的CRISPR-Cas13a检测技术的发展，该检测技术可直接从鼻拭子RNA中直接检测SARS-CoV-2，可通过手机显微镜对其进行读取。该测定法在30分钟的测量时间内即可达到约拷贝/μL的灵敏度，并能在5分钟内准确地检测出一组阳性临床样品中的预提取RNA。研究者结合靶向SARS-CoV-2RNA的crRNA来提高敏感性和特异性，并使用酶动力学直接定量病毒载量。与基于手机的阅读器设备集成后，该检测方法有可能实现SARS-CoV-2的快速，低成本，即时检查。（人类气道类器官被用于RNA提取对照）