全球首个登革热芯片模型，及时应对致命病毒威胁
2025-04-15 22:40:46 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
研究小组利用器官芯片技术，再现了登革热病毒的发病条件。这使他们能够在细胞水平上研究这种疾病，尤其是它最危险的影响：失血性休克，它会导致严重出血和器官衰竭。
据麦姆斯咨询报道，莱顿大学（Leiden University）的研究人员构建了一种独特的芯片模型，能够模拟登革热感染后疾病的发展过程。这种被称为“登革热芯片”的模型，有助于更有效地研究这种病毒。由于气候变化导致登革热在全球蔓延，因此，关于该病毒的研究时效至关重要。
登革热，作为一种致命的疾病正在蔓延。这是一种由蚊子传播的病毒，已经影响了全球上千万人口，并且由于气候变化而进一步蔓延。尽管登革热的威胁与日俱增，但却很难在动物身上进行研究，因此，有效的治疗更加困难。现在，莱顿大学的研究人员在首席研究员Alireza Mashaghi的领导下，开发出了一种突破性的工具：有史以来第一个登革热病毒芯片模型。
这个小巧但功能强大的芯片模拟了登革热在人体内的表现，为了解和防治登革热打开了新的大门。Mashaghi说：“我发现到目前为止还没有一个登革热器官芯片模型，所以我们决定做一个。”
“登革热芯片”如何工作，它揭示了什么？
毛细血管渗漏是严重登革热的一个特征，但其确切的机制仍然难以捉摸。新的证据表明，登革热病毒以机械活动的内皮细胞为目标，是导致登革热休克综合征的关键因素。登革热病毒非结构蛋白1（NS1）已被确定是疾病发展的一个核心角色，它能破坏内皮细胞的完整性并诱导血管高渗透性。
研究小组利用器官芯片技术，再现了登革热病毒的发病条件。这使他们能够在细胞水平上研究这种疾病，尤其是它最危险的影响：失血性休克，它会导致严重出血和器官衰竭。Mashaghi说：“我们发现，在登革热感染期间，血管内壁细胞的机械特性会发生变化。这破坏了血管的粘合方式，导致血液外流。”
研究登革热发病机制的微血管芯片平台
医学研究中缺失的一环：力学研究
这项研究结合单细胞力谱仪和微血管芯片平台，对NS1诱导的内皮病理学进行了直接评估。研究证明，NS1能明显改变内皮细胞力学，降低细胞硬度并损害连接完整性，从而将这些力学改变与血管功能障碍直接联系起来。这些发现为理解登革热的机械病理学建立了一个框架，并为制定有针对性的治疗策略以减轻严重的疾病后果提供了一个新平台。
Mashaghi解释说，长期以来，力学一直是医学和病毒研究中缺失的一环。现在我们看到了它的重要性。力学有助于解释疾病是如何改变身体的，不仅是在生物和化学角度，还有物理上的改变。
这种将病毒学、细胞生物学和生物工程学结合起来的跨学科方法，在成本和失败率都很高的药物开发领域尤其有价值。与动物实验相比，这样的模型有助于更快、更经济、更符合道德规范地测试治疗方法。
登革热病毒非结构蛋白1（NS1）破坏微血管芯片中的血管屏障完整性
登革热与气候变化，日益严重的威胁
为什么现在这很重要？因为登革热正在迅速蔓延。气温升高和湿度增大，有助于蚊子到达新的地区。登革热是世界上传播最迅速的病毒性疾病之一。这是一种由气候变化驱动的未来疾病。每年，登革热病毒使129个国家的39亿多人处于危险之中，大约9,600万人患病，4万人死亡。
下一步，皮肤建模
研究小组已经开始下一步工作：模拟登革热如何影响皮肤，蚊虫叮咬后病毒首先与皮肤发生作用。“皮肤受外界温度的影响很大。”Mashaghi解释说，“我们想知道热量和湿度的变化如何影响皮肤的免疫反应。”
研究人员的目标是一种可以暴露在不同气候条件下的皮肤芯片，用于研究免疫细胞的行为方式。这有可能揭示感染的早期阶段，以及气候可能如何改变它们。Mashaghi说：“通过将力学引入病毒学，我们正在推动这一领域向新的方向迈出重要一步。”
延伸阅读：
上一篇：利用微流控“痛觉芯片”识别慢性疼痛类型，让疼痛感知不再主观
下一篇：最后一页