感染性疾病持续威胁全球公共卫生安全,也对临床诊疗、疫苗研发和抗感染药物开发提出更高要求。传统二维细胞培养和动物模型虽是感染研究的重要工具,但在模拟人体组织结构、器官特异性反应以及人源病原体感染过程方面仍存在局限。
近日,重庆大学附属人民医院(重庆市人民医院)、重庆市医学科学院骨科中心刘宽博士后联合荷兰伊拉斯姆斯医学中心潘秋卫教授团队,在国际权威期刊Nature Reviews Bioengineering(Journal Impact Factor:37.6)发表综述文章。该文系统梳理类器官技术在感染性疾病研究中的应用进展,重点总结其在病原体感染机制解析、宿主-病原体互作、免疫反应、疫苗评价和抗感染药物研发中的平台价值。

从模型价值上看,类器官利用人源干细胞或组织来源细胞构建具有三维结构和部分器官功能的模型,可更接近人体真实生理环境,用于模拟呼吸道、消化道、神经、心血管、泌尿、生殖及淋巴系统等多器官感染过程。
从技术拓展上看,综述重点介绍了免疫功能化类器官、血管化类器官、类器官芯片以及多器官联动平台。通过整合免疫细胞、血管系统、微流控芯片和多组学技术,这些模型可用于研究病毒组织嗜性、屏障损伤、炎症反应、免疫细胞募集及跨器官传播等关键问题。
从交叉融合上看,类器官平台正与CRISPR基因编辑、单细胞/空间组学、人工智能和自动化高通量筛选等技术结合,为解析宿主易感性、发现治疗靶点、预测药物反应和构建面向新发传染病的快速响应体系提供新路径。

综述指出,人源类器官能够在一定程度上弥补传统动物模型物种差异和二维细胞模型结构单一的不足,更准确地呈现病原体进入、复制、扩散以及宿主组织损伤等过程,有助于提升感染性疾病机制研究的人体相关性。
在疫苗和抗感染药物研发方面,类器官可用于评价中和抗体、抗病毒小分子、免疫调节剂、基因编辑策略及联合用药效果,并可结合高内涵成像和自动化筛选平台提升候选药物发现效率。
该综述体现了重庆市医学科学院依托重庆市人民医院临床资源,围绕重大疾病问题开展交叉融合与国际合作研究的学科特色,为后续感染性疾病、再生医学和精准诊疗研究提供了新的平台思路。
刘宽,重庆大学附属人民医院(重庆市人民医院)、重庆市医学科学院骨科中心杨柳教授团队博士后,长期从事人源类器官构建及其在炎症相关疾病中的应用研究,聚焦复杂组织微环境的体外仿生重建与疾病类器官模型的建立,致力于发展兼具结构仿真、功能解析与机制研究能力的人源疾病研究平台。
期 刊:Nature Reviews Bioengineering(Journal Impact Factor:37.6)
题 目:Organoids as platforms for infectious disease research
作 者:Kuan Liu, Yilan Zhao, Erika M. Joloya, Benedetta Artegiani, Sina Bartfeld, Young Ki Choi, Yuling Han, Delilah Hendriks, Martin J. Hoogduijn, James E. Hudson, Luc J. W. van der Laan, Cun Li, Valeria V. Orlova, Jianhua Qin, Karine Raymond, Lisa E. Wagar, Jie Zhou, Mart M. Lamers, Qiuwei Pan
DOI:10.1038/s44222-026-00445-3