摘要：蝙蝠被称为高度致病性病毒的天然宿主，例如MERS和SARS相关的冠状病毒，以及Marburg和Nipah病毒。与这些病毒在人类中引起的严重且经常致命的疾病结果相反，蝙蝠通常在感染后没有明显的病毒疾病迹象。一个国际研究团队开发了一个创新的类器官研究平台，使他们能够密切研究蝙蝠粘膜上皮组织的细胞抗病毒防御机制。结果可以为开发针对病毒疾病的新疗法铺平道路。...
蝙蝠被称为高度致病性病毒的天然宿主，例如MERS和SARS相关的冠状病毒，以及Marburg和Nipah病毒。与这些病毒在人类中引起的严重且经常致命的疾病结果相反，蝙蝠通常在感染后没有明显的病毒疾病迹象。由Max Kellner博士和Helmholtz感染研究中心（HZI）科学主任Josef Penninger教授领导的国际研究团队开发了一个创新的类器官研究平台，使他们能够密切研究蝙蝠的粘膜上皮组织的细胞抗病毒防御机制。结果现已发布在自然免疫学并可以为开发针对病毒疾病的新疗法铺平道路。
为了调查蝙蝠粘膜表面对病毒的先天免疫防御措施，研究小组从埃及水果蝙蝠的呼吸道和肠道组织开发了类器官（Rousettus aegyptiacus），高度致病的马尔堡病毒和其他已知是人类威胁的天然宿主。 "Due to their unique lifestyle and low reproductive rates, bats are challenging animals to study. We therefore generated organoids from mucosal bat tissue, as these epithelial cell models proliferate well in culture and mimic the initial viral exposure -- mucosal surfaces serve as entry points for many viruses into the body and orchestrate antiviral responses to infections," explains Max Kellner, who joined HZI in April 2025 as a初级研究小组的领导者进一步研究病毒宿主共同进化。
埃及水果蝙蝠是高度致病的马尔堡病毒的天然宿主，该病毒在人类中引起严重的出血热，导致30-90％的感染者死亡。此外，迄今为止，没有批准的抗病毒疗法或疫苗。在与斯德哥尔摩Karolinska研究所的Ali Mirazimi教授的团队密切合作，研究人员成功地在高安全性生物安全4（S4）实验室中，成功地感染了Marburg病毒的BAT类和人类Airway Ordanoleds。与人类模型相比，BAT类器官甚至在感染前都显示出明显更高的基线抗病毒活性。
“我们对类器官的实验表明，与人类的埃及水果蝙蝠相比，来自埃及水果蝙蝠的上皮细胞表现出明显更强的基线抗病毒防御，并增强了诱导病毒感染的先天免疫反应的能力，尤其是通过Interferon系统，尤其是通过Interferon系统。”干扰素是通过激活细胞中数百种抗病毒基因来对抗病毒感染的核心组成部分。这可能使蝙蝠能够早期控制感染粘膜组织的病毒复制，而人类细胞在感染的早期感染中识别出Marburg病毒的有效性较低，从而使无与伦比的重复遍及遍及整个体内。
特别是，III型干扰素似乎在埃及水果蝙蝠的粘膜抗病毒免疫中起着至关重要的作用：在感染了多种人畜共患病毒后，蝙蝠的类器官表现出了这些干扰素的异常强大的产生。通过其他III型干扰素刺激实验和遗传修饰，例如使用CRISPR/CAS9的干扰素系统的靶向敲除，这些干扰素的强抗病毒活性得到了证实。此外，研究人员还发现了III型干扰素表达的自我扩增基因调节机制，该机制可为病毒提供长期保护。 Josef Penninger说：“这项研究的结果表明，蝙蝠可以通过各种先天免疫过程的结合有效防止不受控制的病毒复制，从而避免病毒疾病。” “为了开发抗病毒疗法和与未来大流行的斗争，了解这些动物针对高度致病性病毒的弹性机制以及其免疫系统的进化适应性是必不可少的。”
除了对蝙蝠粘膜组织的抗病毒机制的新颖见解外，BAT Ornoids还将为在遗传和分子水平上对蝙蝠的复杂生物学进行更精确的研究提供创新的平台。研究小组现在计划以复杂性进一步开发器官模型，并使科学界可以使用。约瑟夫·彭宁格（Josef Penninger）说：“对我们来说，以民主化的精神使我们的发现和新开发的平台都可以访问新开发的平台尤其重要。” “只有通过共同努力，我们才能理解进化在蝙蝠等动物中形成的复杂机制，并从中开发出对抗病毒疾病的新方法。”
从Greifswald的Friedrich-Loeffler-Institut（FLI）的埃及水果蝙蝠的繁殖菌落（FLI）获得了类器官产生的组织样品。这项研究的大部分是在维也纳医科大学和奥地利科学院（IMBA）的分子生物技术研究所（IMBA）与HZI合作。
