"临床医生知道，COVID-19可以引起从轻微到严重症状的疾病严重程度的光谱。为什么有些人，而不是其他人，会出现非常严重的疾病，一直是个谜，"Joyce Chen助理教授说，他与香港大学的Qizhou Lian领导了这项研究。"这是第一次有人将症状的变化与巨噬细胞联系起来"。
研究SARS-CoV-2病毒的细胞和分子影响对研究人员来说一直是个挑战，他们通常求助于模型生物来模拟人类疾病，因为小鼠、大鼠和许多其他动物不会出现与人一样的COVID-19症状。这就是为什么在COVID-19大流行开始后不久，Joyce Chen实验室利用人类干细胞来研究该病毒。
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Joyce Chen实验室的新发现可以为预防或治疗最危险的病人的过程提供参考
正如之前《自然》杂志所报道的，Chen和她的同事将干细胞培育成正常的迷你肺和结肠，即肺和结肠器官，以探究SARS-CoV-2对这些器官的影响，并筛选治疗病毒的药物。
在新的研究中，研究人员首先分析了COVID-19患者的肺部活检，发现他们的巨噬细胞水平特别高。为了更好地了解巨噬细胞在COVID-19感染期间的作用，Chen的团队开发了一种方法，可以利用同一系人类干细胞同时成为肺细胞和巨噬细胞。它们产生于相同的初始干细胞这一事实对于防止免疫细胞攻击肺细胞非常重要。这个模型系统提供了一个方法可以逐步解码这三个组成部分--免疫系统、肺部和病毒--如何相互作用。
当Chen的实验室用SARS-CoV-2感染干细胞衍生的肺部和巨噬细胞时，他们发现并非所有巨噬细胞都以相同的方式回应。其中一个亚群被称为M2巨噬细胞，在一个被称为吞噬的过程中，通过物理吞噬病毒和病毒感染的细胞来消除病毒，同时释放出抗炎分子。
M1巨噬细胞的行为正好相反：这些细胞释放了大量的炎症化学信号，不仅可以对抗SARS-CoV-2，而且引起更广泛的免疫反应。这些相同的炎症因子已被证明存在于有严重COVID-19症状的人的血液中。
Joyce Chen助理教授（此处与研究生Xu jingwen合作）在以前的研究中研究了SARS-CoV-2对肺部和结肠器官的影响
Chen说："我们的结果表明，当感染COVID-19时，肺部已经有M1巨噬细胞被激活的人可能更有可能因病毒而发生非常严重的炎症。老年人和患有某些疾病如高血压或糖尿病的人--已经知道他们容易出现更严重的COVID-19症状--可能有更高的M1巨噬细胞水平。"
她的团队还发现，抗体--类似于那些已经在临床上用于治疗COVID-19的抗体--帮助M2巨噬细胞清除SARS-CoV-2病毒。还需要更多的工作来证明这些观察是否在人类中成立，但这些发现可能有助于在最危险的病人中预防或治疗严重的COVID-19。团队已经在考虑下一个干细胞衍生器官实验。这个模型系统不仅有助于解码COVID-19背后的分子机制，也有助于解码其他传染性疾病。
在未来，她的小组希望制造出更复杂的迷你器官，不仅包括肺和免疫细胞，还包括血管、神经和其他支持细胞类型。
