類器官技術作為一種新興的生物醫學研究工具，近年來在傳染病研究中展現出巨大的潛力。

類 器 官 是通過多能干細胞或成體干細胞在體外培養形成的三維結構，能夠模擬人體器官的結構和功能，為研究病毒、細菌等病原體與宿主細胞的相互作用提供了新的模型。這種技術不僅能夠更準確地反映體內條件，還能用于藥物篩選、疾病建模和個性化治療研究。

(一)在急性傳染病的研究中，類器官技術已被廣泛應用于多種病毒的感染研究。例如的研究中，肺類器官被用于模擬SARS-CoV-2感染，以研究病毒對肺部組織的影響，并評估潛在的治療方法。

以下是對論文《Adult Stem Cell-derived Complete Lung Organoid Models Emulate Lung Disease in 》的梳理，分類并整理相關步驟：

1. 人肺組織樣本獲取

2. 成人肺類器官（ALO）的分離與培養

2.1 組織消化

1）用含4×青霉素-鏈霉素的PBS沖洗組織。

2）剪碎后加入2 mg/mL Collagenase I，37℃孵育1小時，每10分鐘吹打一次。

3） 通過100 μm濾網過濾，離心（200×g）。

4）紅細胞裂解液（Invitrogen）處理5分鐘，再次離心。

2.2 類器官培養

- 基質：Matrigel（Corning 354234）中懸浮細胞，37℃聚合10分鐘。

- 培養基：肺類器官擴增培養基（50% L-WRN條件培養基+FGF7/10+ROCK抑制劑+TGF-β抑制劑）。

- 傳代：每7-10天用TrypLE解離，按1:5比例傳代（P3-P8用于實驗）。

3. 2D單層模型構建

3.1 類器官解離為單層

1）類器官用PBS/EDTA收集，TrypLE解離為單細胞。

2） 接種到Matrigel包被的Transwell（6.5 mm，0.4 μm孔徑）。

3） 培養基：PneumaCult-Ex Plus（StemCell），每24小時換液。

3.2 氣-液界面（ALI）模型

1） 類器官單細胞接種到Transwell，培養至匯合（4天）。

2）移除頂端培養基，基底側換為ALI維持培養基（StemCell）。

3）培養21天，每2天換液，頂端PBS清洗黏液（每5-7天）。

4）TEER檢測：用電阻儀（Millicell）驗證屏障完整性。

4. 細胞類型驗證

4.1 qPCR標記物

AT1：AQP5、PDPN、P2RX4。

AT2：SFTPC、SFTPB、ABCA3、LAMP3。

基底細胞：ITGA6、KRT5。

纖毛細胞：FOXJ1、ACTG2。

Club細胞：SCGB1A1、SCGB3A2。

4.2 免疫熒光

固定：4% PFA或甲醇。

通透/封閉：0.1% Triton X-100+2% BSA。

一抗：ACE2、SFTPC、KRT5（見Key Resource Table）。

二抗：Alexa Fluor 488/594。

共聚焦顯微鏡成像。

5. SARS-CoV-2感染實驗

- 毒株：USA-WA1/2020（BEI Resources NR-52281）。

- 感染步驟：

1） 單層細胞用PBS洗滌，加入1×10? PFU病毒（DMEM）。

2） 34℃孵育24-96小時。

3） 病毒檢測：

- qPCR：TaqMan探針檢測E基因

- 免疫熒光：抗SARS-CoV-2核衣殼蛋白抗體（Sino Biological 40143-MM05）。

6. RNA測序與數據分析

7. 臨床樣本驗證

8. 關鍵對照實驗（模型對比）

- ALI模型vs submerged模型：前者模擬近端氣道（纖毛/杯狀細胞），后者模擬遠端肺泡（AT2→AT1分化）。

- hiPSC-AT2模型：驗證AT2細胞單獨無法誘導過激免疫反應。

（二）類器官模型也被用于研究呼吸道感染、胃腸道感染和神經元感染等疾病。

通過類器官模型，研究人員可以觀察病毒如何進入細胞、復制和傳播，以及宿主免疫系統如何響應感染。

（三）類器官技術在急性傳染病研究中的應用還包括對病原體與宿主細胞之間相互作用的深入理解。例如，研究表明，幽門螺桿菌感染胃類器官可以模擬感染過程，幫助研究藥物作用機制。

類似地，類器官模型也被用于研究其他病原體，如諾如病毒在腸道類器官中的復制。這些研究為開發針對特定病原體的預防和治療策略提供了重要的實驗基礎。

（四）展望

在基孔肯雅熱等急性傳染病的研究中，類器官技術同樣具有重要的應用價值。基孔肯雅熱是由伊蚊傳播的病毒性疾病，其研究需要能夠模擬人類感染過程的模型。

類器官技術可以通過模擬人類呼吸道或血液中的細胞環境，研究病毒的侵襲機制和宿主反應。此外，類器官模型還可以用于測試抗病物的效果，為開發新的治療方法提供依據。

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