/图像-1/受感染肺组织视图(图像A)
早在感染后的第二天，新型冠状病毒(红色)就侵入肺部的几乎所有区域
这对肺功能有负面影响
病毒侵入并破坏呼吸道内层细胞(箭头图标)和肺泡内层负责气体交换的细胞(称为ⅰ型和ⅱ型肺泡细胞，见中的箭头)
在肺的巨噬细胞(免疫系统的“大食客”免疫细胞)中可以检测到大量的病毒颗粒(箭头图标)
杆:B = 50米，C - E = 20米
荣誉:德国柏林自由大学迪特特 新冠肺炎病的严重病程并不是由病毒的繁殖导致的肺部直接破坏引起的
正如柏林的研究人员在《自然通讯》杂志上报道的那样，炎症过程和肺内皮参与其中
来自世界各地的研究人员在过去的18个月里一直试图了解由新型冠状病毒冠状病毒引起的新冠肺炎病
这种疾病能够导致急性肺衰竭，已知会对肺部和其他器官和器官系统造成严重破坏
不幸的是，基于药物的治疗选择仍然有限
困难之一是，新冠肺炎病是由一种错误的、有时被夸大的免疫反应引起的
为了确定治疗目标，研究人员需要详细了解潜在的机制，包括它们是如何工作的，以及它们在体内的什么地方发生的
以病人为中心的方法范围相当有限
这尤其适用于感染早期的疾病机制研究
这类研究所需的生物材料通常只能在患者入院后才能获得
此外，从患有轻度或中度疾病和肺炎的患者身上获取肺组织样本实际上是不可能的，因为采集过程会将这些患者置于太大的风险中
那么，剩下的就是对新冠肺炎患者死后组织的分析
在Charité传染病和呼吸内科副主任Martin Witzenrath教授的领导下，研究人员利用现有的患者样本获得了关于疾病机制和疾病进展的有价值的信息
研究人员寻找一种合适的模型，这种模型可能使他们也能研究病人不易进入但为了研究疾病的早期有必要的肺部区域
仓鼠模型已经被证明是非常有用的，无论是作为新冠肺炎国际研究工作的一部分，还是与SARS-CoV-1相关的研究
“我们想知道我们是否可以使用这些模型来开发新的治疗选择，并试图复制来自患者样本的发现
我们在这方面取得了显著的成功，”该研究的最后一位合著者Witzenrath说
“我们主要对肺的内皮细胞感兴趣，它们排列在肺血管上，并在那里形成屏障
在严重的新冠肺炎病例中，这种屏障功能失调，最终导致肺衰竭
" 单细胞分析:编码细胞样本在微小液滴中运输的过程
信用:费利克斯·彼得曼，医学博士 叙利亚仓鼠是新冠肺炎最重要的动物模型 研究人员与医学发展中心柏林医学系统生物学研究所的研究人员、柏林自由大学的病毒学家和兽医以及柏林卫生研究所(BIH)的数据专家合作，描述了动物模型中新型冠状病毒感染的详细特征
他们随后使用与患者样本相关的数据集证实了他们的发现
这项分析的目的是使目前新冠肺炎研究中最重要的非转基因动物模型可用于旨在开发未来治疗方法的研究
仓鼠感染了与人类相同的病毒变种
他们也会出现类似的疾病症状，严重的疾病会导致肺部损伤
然而，新冠肺炎病的症状和进展在不同种类的仓鼠之间有所不同
虽然叙利亚仓鼠的症状通常保持中等，但罗博洛夫斯基仓鼠会发展成严重的疾病
这一现象的原因以及发生在肺细胞中的过程作为BIMSB实验的一部分进行了论证
这些包括单细胞分析，在此过程中，从特定样本中获得的单个细胞被装载到芯片上，在那里它们首先被条形码，然后被封装成微小的水液滴
一旦准备好，单细胞就可以进行RNA测序，这是一个用来建立细胞刚刚读取的基因构件序列的过程
由于条形码的存在，这种RNA后来被确认为来源于特定的细胞，使得研究人员能够在单细胞水平上高度准确地确定细胞功能
“我们能够观察到参与肺部免疫的某些细胞——即单核细胞和单核细胞衍生的巨噬细胞——如何摄取病毒，并随后表现出非常明显的反应
它们发出生物信使，然后引发非常强烈的炎症反应
在我们的模型中，这很快被T细胞所控制，T细胞是另一种免疫细胞，正是为了这个目的而被派遣的
然而，在严重的新冠肺炎，这种情况不会发生
杰拉尔丁·努瓦利斯，查理特传染病和呼吸医学系的研究员
她补充道:“快速高效的T细胞反应对于从新冠肺炎成功康复至关重要
" 当新冠肺炎促使免疫系统进入超速运转时，新型冠状病毒最初在肺部和呼吸道表现出较低的复制率
“在严重的新冠肺炎看到的肺组织的破坏不是细胞内病毒繁殖的直接结果，而是强烈的炎症反应，”合著者Dr
伊曼纽尔·韦勒，医学发展中心的研究员
他补充道:“这似乎也适用于脉管系统的细胞，尤其是肺的内皮细胞
它们对病毒表现出非常强烈的反应，但既没有被病毒感染，也没有在此过程中被破坏
“如果病情严重，血管会变得阻塞，血管壁不稳定，导致急性肺衰竭
然而，这种血管损伤似乎不太可能在中度新冠肺炎中起作用
“新冠肺炎激活了内皮细胞——一种衬在血管上的保护屏障，除了别的以外，还控制着肺微血管中的一系列过程——这并不令人惊讶
然而，令人惊讶的是，这些细胞也是炎症的活跃驱动因素，”威特森拉特说
“鉴于它们在疾病发展中的关键作用，可以使用两种治疗策略中的一种来靶向这些细胞
一种是使用能够封闭内皮屏障的物质
另一种是使用能使内皮细胞平静的物质
其中一个已经是我们在SFB-TR84合作研究中心进行的研究的目标，在那里我们能够证明它对肺炎和通气患者是有效的
“目前正在测试的其他治疗新冠肺炎的抗炎药物都是针对免疫反应本身的
它们也能有效对抗单核细胞和巨噬细胞，并调节它们的活性
现在，他们的模型已经得到验证，研究人员希望用它来帮助新冠肺炎患者开发安全有效的治疗方法
目的是减少严重肺损伤的患者数量
多学科研究小组目前正在分析在罗博洛夫斯基矮脚仓鼠身上观察到的不同细胞类型的反应
研究人员想确定为什么感染会在这些动物身上产生严重的疾病，为什么它不会像叙利亚仓鼠那样自我限制
“我们希望这能引导我们找到一个可能的解释，为什么有些人会患上严重的新冠肺炎症，而另一些人不会，”杰拉尔丁·努瓦利斯说
作为第一步，研究人员需要破译矮仓鼠的基因组
仓鼠传统上被动物研究界视为某种外来物种，这一事实解释了许多知识空白的存在
“来自我们当前研究的信息使我们能够缩小其中一些差距
这代表着重大的进步，包括在医学研究中使用动物的更有意识和针对性的方法方面
来自柏林自由大学的病毒学家和兽医Jakob Trimpert
除了开发新冠肺炎仓鼠模型之外
桑普特和他的团队还与柏林自由大学兽医病理学系合作
在教授的领导下进行必要的组织病理学分析(受感染肺组织的显微镜检查)
博士；医生
阿希姆·格鲁伯，该团队的工作代表了对该研究已发表发现的重要贡献
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