《Cell》解析第一批来自携带SARS-CoV-2的蝙蝠物种的干细胞

来源：作者：人气：-发表时间：2023-02-23 11:09:00【大中小】

摘要：西奈山伊坎医学院的研究人员从蝙蝠身上培育出了第一个诱导多能干细胞(iPSCs)，对蝙蝠和病毒之间的密切关系获得了有价值的见解。

西奈山伊坎医学院的研究人员从蝙蝠身上培育出了第一个诱导多能干细胞(iPSCs)，对蝙蝠和病毒之间的密切关系获得了有价值的见解。这项研究为研究导致COVID-19的SARS-CoV-2等病毒如何通过对新宿主的分子适应来生存、传播和逃避免疫系统打开了大门。

该小组的研究结果发表在2月21日的《Cell》杂志上，可能还揭示了蝙蝠的独特特性，这些特性是它们对抗衰老和癌症的显著防御的基础。

图1 研究人员从蝙蝠身上培育出了第一个诱导多能干细胞(iPSCs)

诱导多能干细胞是通过基因和化学方法将皮肤或血液细胞重新编程为新生干细胞而产生的，这些干细胞有可能成为身体中的任何细胞。到目前为止，还没有可靠的细胞模型来研究蝙蝠生物学或它们对病毒感染的反应，从而阻碍了对它们基因组适应性的更深入了解。西奈山医学院的研究小组正在帮助从野生大马铁菊头蝠(Rhinolophus ferrumequinum)身上创造诱导多能干细胞，以填补这一空白。Thomas Zwaka博士在西奈山的实验室专注于干细胞生物学的基本问题。

马铁菊头蝠是冠状病毒(包括与SARS-CoV-2密切相关的病毒)最常见的无症状携带者。研究人员认为，他们创造的蝙蝠干细胞模型将为科学界提供一个特殊的工具。该研究的第一作者，伊坎西奈山的细胞、发育和再生生物学副教授Marion Dejosez博士指出，“多能干细胞具有独特的能力，可以在培养中无限分裂，并转化为免疫细胞和组织(如肺或肠道上皮)，使它们适合基因编辑和分子研究。”

图2 马铁菊头蝠多能干细胞的制备

反过来，这项研究可以帮助回答一些重要的问题，比如蝙蝠是如何忍受病毒感染的，以及它们是否在基因上模拟了病毒逃避免疫系统的策略，从而为病毒的产生提供了肥沃的土壤。这项研究帮助回答的另一个问题是，病毒是否作为宿主生物学的完全称职的代理和编辑，从而使它们成为丰富的进化指令来源。

资深作者、伊坎西奈山细胞、发育和再生生物学教授Thomas Zwaka说：“我们的研究表明，蝙蝠已经进化出了耐受大量病毒序列的机制，它们与病毒的关系可能比以前认为的更紧密，鉴于许多蝙蝠物种已被证明能够耐受并存活在对人类具有高死亡率的病毒，包括SARS-CoV、SARS-CoV-2、MERS-CoV和马尔堡病毒，这具有新的相关性。原因可能是蝙蝠的先天免疫反应受到了调节，这使得它们对病毒宿主无症状和耐受。”

图3 蝙蝠多能干细胞的独特特性

“将蝙蝠的iPSCs与其他哺乳动物进行比较，使我们能够发现一种以前从未观察到的独特的干细胞生物学，”合著者Adolfo García-Sastre博士说。“最不寻常的发现是在蝙蝠干细胞中存在充满病毒的大囊泡，代表了包括冠状病毒在内的主要病毒家族，而不影响细胞增殖和生长的能力。这可能为病毒耐受性以及蝙蝠和病毒之间的共生关系提供了一种新的范式。”

Zwaka博士解释说:“未来对蝙蝠干细胞的研究将直接影响我们对蝙蝠生物学的各个方面的理解，包括蝙蝠惊人的飞行适应性和通过回声定位远处或看不见的物体的能力，声音反映物体的位置，以及它们的极端寿命和不同寻常的免疫力。”

García-Sastre博士说:“我们的研究为进一步了解蝙蝠在哺乳动物中作为病毒宿主所起的独特作用建立了一个平台。这些知识可以为该领域提供对疾病和治疗方法的广泛新见解，同时为我们应对未来的大流行做好准备。”

参考资料：

[1]Bat pluripotent stem cells reveal unusual entanglement between host and viruses


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