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港大成功建立成熟的呼吸道類器官
用以預測新發流感病毒的感染性

2018年06月12日

 

流感病毒是全世界的健康威脅。不斷發生的基因突變和基因洗牌會產生新的流感病毒，導致病毒跨物種的從動物傳播到人類身上，引起人類感染甚至流行性爆發。目前沒有一種滿意的檢測方法可以預測新發的流感病毒是否可以感染人類。香港大學（港大）微生物學系袁國勇教授及周婕博士與荷蘭 Hubrecht 研究所Hans Clevers 教授合作組成的研究團隊，成功研發以成體幹細胞培養成熟的呼吸道類器官，這些成熟的呼吸道類器官可以模擬人類呼吸道上皮組織，並可以用來預測新發流感病毒對人類的感染性。這一項創新的培養技術已經申請了美國專利，而這項研究亦已在最新一期的《美國國家科學院的院刊》發表，同時作為新聞重點報道。（按此瀏覽期刊文章）　

研究方法

研究團隊利用少量肺組織中的成體幹細胞培養出三維生長的呼吸道類器官。經過誘導分化之後，成熟的呼吸道類器官可以模擬人類呼吸道上皮組織中細胞的組成，蛋白酶的生成以及纖毛的運動。研究團隊再將三維的呼吸道類器官進一步發展成為可以在半透膜上生長的二維的類器官。二維的呼吸道類器官可以讓科學家直接在類器官上皮細胞的頂端進行病毒感染，這樣模擬了自然情況下病毒感染人類呼吸道的方式。

研究意義

從2013年開始，禽流感病毒H7N9接連導致人類感染和疫情爆發，但在家禽中同時存在的H7N2禽流感病毒卻很少感染人類。同樣來源於豬流感病毒的突變型的甲型H1N1流感病毒，從2009年開始引起全球大流行，但普通的豬流感病毒H1N1則很少感染人類。研究團隊用這兩對已知感染性的病毒在三維和二維的成熟呼吸道類器官中進行測試，發現感染人類的H7N9和H1N1 2009流感病毒的感染能力，遠遠高於所對應的H7N2和普通豬流感病毒H1N1。這測試證明，新研發的成熟的呼吸道類器官可以模擬已知病毒的感染能力，並可以用來預測新發流感病毒對人類的感染性。總括而言，以人類的成體幹細胞所建立的人呼吸道類器官可以進行長達一年的擴增培養，經誘導分化後，成熟的呼吸道類器官可以用來檢測新型呼吸道病毒感染人類的能力。這個創新性的發現為人類呼吸系統生理和疾病提供了一個嶄新的研究平台。　

港大研究團隊包括：香港大學李嘉誠醫學院微生物學系講座教授袁國勇教授及研究助理教授周婕博士。

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