在近日出版的《細胞》雜志上發表的一項研究中，美國斯坦福大學病理學、微生物學和免疫學教授彼得·杰克遜博士團隊精確定位了新冠病毒進入和離開鼻腔細胞的途徑。研究人員稱，上呼吸道不僅是肺部感染的源頭，也是傳播給他人的源頭。事實證明，抑制病毒在呼吸道細胞中的進出，對減少高傳染性新冠病毒的傳播有效。
鼻腔和呼吸道的上皮組織主要由3種細胞類型組成：基底細胞、杯狀細胞和多纖毛細胞，它們約占鼻上皮細胞總數的80%。多纖毛細胞形成一種保護屏障，防止病毒進入呼吸道。研究人員放大了在多纖毛上皮細胞上發現的兩種結構：纖毛和微絨毛。
研究人員使用了一種復雜的組織培養方法來產生呼吸道上皮類器官，以模仿正常的呼吸道。雖然缺乏血管和免疫細胞，但這些器官在其他方面完全涵蓋了鼻黏膜上皮的結構，包括完整的粘液層和發育良好的多纖毛細胞。
研究人員將培養的類器官與新冠病毒放在同一個培養皿中。電子顯微鏡顯示，病毒最初只附著在纖毛上。在類器官與新冠病毒一起孵育6小時后，許多病毒顆粒從尖端向下散布在纖毛的兩側。即使在24小時后，病毒也只在少數細胞中復制。大規模復制需要48小時。
研究發現，降低鼻腔上皮細胞中一種對纖毛形成至關重要的蛋白質的水平，可極大地減緩對新冠病毒的感染，證明人類纖毛鼻腔上皮細胞是新冠病毒在鼻腔上皮組織中的主要進入部位。
研究人員精確定位了細胞中的酶，這些酶在感染新冠病毒后被大量激活，導致了微絨毛變成巨大的、分枝的樹狀結構，其上附著病毒顆粒。這些病毒可被推入黏液—黏蛋白層，在那里，它們可沿著黏液“漂浮”，感染其他更遠的細胞。抑制這些酶使這種變異停止，并極大地減少了病毒向其他細胞的傳播。
這些發現為鼻用藥物開發確定了新的靶點，這種藥物可阻止纖毛運動或微絨毛變大，以防止甚至是未知的呼吸道病毒感染。
