ヒト腸オンチップデバイスによるin vitroでのSARS-CoV-2感染のモデル化【JST・京大機械翻訳】

Guo, Y.; Luo, R.; Wang, Y.; Deng, P.; Zhang, M.; Wang, P.; Zhang, X.; Cui, K.; Tao, T.; Li, Z.; Chen, W.; Zheng, Y.; Qin, J.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201301458398 整理番号：22P0246660

ヒト腸オンチップデバイスによるin vitroでのSARS-CoV-2感染のモデル化【JST・京大機械翻訳】

Modeling SARS-CoV-2 infection in vitro with a human intestine-on-chip device

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発行年： 2020年09月02日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年09月02日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV-2)に起因するコロナウイルス病2019(COVID-19)は,世界的大流行を生じている。いくつかのCOVID-19患者の胃腸症状は過小評価されている。ウイルス感染に対するヒト応答を正確に反映できる生理学的関連モデルを開発する緊急の必要性がある。ここでは,SARS-CoV-2により誘導される腸損傷と免疫反応を再現できる,チップ系に対する生体模倣ヒト腸感染モデルの作成を報告する。マイクロエンジニアリングした腸オンチップデバイスは,細胞外基質(ECM)で被覆した多孔性PDMS膜により挟まれた,体液流条件下,平行下チャンネルで,上部チャンネルおよび血管内皮(ヒト臍帯静脈内皮細胞,HUVEC)に並んだ,ヒト腸上皮(共培養ヒト腸上皮Caco-2細胞およびムチン分泌HT-29細胞)を含む。SARS-CoV-2の感染後3日目に,腸上皮はウイルス感染への高い感受性と腸絨毛の破壊による明らかな形態学的変化,粘液分泌細胞の分散分布およびタイトジャンクション(E-カドヘリン)の発現の減少を示し,粘液層の破壊とウイルスに起因する腸障壁の完全性を示した。さらに,内皮は接着接合蛋白質(VE-カドヘリン)の破壊発現を伴う異常な細胞形態を示した。転写分析は,異常なRNAと蛋白質代謝,およびウイルス感染後の上皮と内皮細胞の両方における活性化免疫反応を明らかにした(例えば,アップレギュレートされたサイトカイン遺伝子,TNFシグナリングとNF-κBシグナル伝達関連遺伝子)。このバイオエンジニアリングin vitroモデル系は,ヒト関連病態生理と臓器レベルでのウイルス感染への応答を反映でき,これは既存のin vitro培養系では不可能である。それは,COVID-19の理解を促進し,新しい治療法を考案するための有望なツールを提供するかもしれない。【JST・京大機械翻訳】

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ウイルス感染の生理と病原性

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