人肠道类器官硬核检测活的诺如病毒

人肠道类器官硬核检测活的诺如病毒

原创
来源:徐颖欢
2026-04-07 10:42:53
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核心提示:诺如病毒是引发全球急性胃肠炎与食源性疾病的首要病原体,具有传染性强、感染剂量低、环境抵抗力强等特点,被污染的生鲜果蔬、贝类等食品极易造成聚集性疫情。

诺如病毒是引发全球急性胃肠炎与食源性疾病的首要病原体,具有传染性强、感染剂量低、环境抵抗力强等特点,被污染的生鲜果蔬、贝类等食品极易造成聚集性疫情。准确判断病毒是否具备真实感染活性,是食品安全防控、消毒工艺验证的核心前提。长期以来,传统检测手段难以精准区分“死病毒”与“活病毒”,而人肠道类器官(HIEs)感染模型的出现,凭借高度还原人体肠道生理环境的独特优势,成为识别活性诺如病毒的硬核技术,为病毒灭活研究与公共卫生防护提供了科学标尺。

在HIEs模型应用之前,诺如病毒活性检测长期依赖替代病毒与分子生物学方法。鼠诺如病毒、MS2噬菌体等替代株虽易培养,但无法完全模拟人诺如病毒的生物学特性,检测结果偏差较大。以PMAxx-RT-qPCR为代表的衣壳完整性检测,通过光敏染料标记破损病毒核酸来判断活性,原理简单、操作快捷,曾被广泛使用。但这类方法仅能检测病毒衣壳是否破损,无法识别衣壳完整但已失去感染能力的病毒,在高温等处理条件下会严重低估灭活效率,给食品安全评估带来隐患。

HIEs是从人体小肠组织分离干细胞,体外培育而成的三维微型器官,高度还原人类肠道的生理结构与功能,是目前唯一能支持人诺如病毒自然复制的体外培养系统(图1)。相较于传统方法,HIEs感染模型以病毒是否能在人源肠道细胞内完成复制为判定标准,直接反映病毒的真实感染能力,结果与人体实际感染情况高度一致。

 

图 1 研究病毒感染性的HIE模型的示意图。这些新型非转化培养系统由从人类肠道组织中分离出的干细胞制成,它们在专门的基质中培养,支持上皮细胞的生长,形成复制肠道环境中特征的上皮衬里、隐窝和绒毛结构。这些细胞可以暴露于促进肠状体形成或分化的生长因子和信号分子,使研究人员能够有效控制系统(如维持、传代、分化),并对肠道组织进行靶向实验。源自参考文献1

最新研究依托HIEs模型,系统探究了50–60℃食品加工温度对诺如病毒的灭活效果。结果显示,诺如病毒活性存在明确阈值:54℃以下短时间处理无显著灭活作用,54℃以上活性呈指数级下降,60℃处理1分钟即可实现3个数量级的灭活,完全丧失感染能力。这一精准数据为蒸煮、解冻等轻烹饪工艺提供了科学依据,既保障食品安全,又避免过度加热破坏食品品质。

研究同时证实,PMAxx-RT-qPCR方法在55℃以上高温条件下,会严重偏离真实活性结果。63℃处理1分钟时,HIEs检测不到活病毒,而PMAxx-RT-qPCR仍显示超50%病毒“存活”;90℃处理后,该方法仍误判约10%病毒具有活性(如图2)。这种误差可能导致食品企业误判消毒效果,增加食源性传播风险。这也从侧面印证,HIEs模型能捕捉到传统方法无法识别的病毒细微结构损伤,是活性检测的“火眼金睛”。

 

图 2 在30、55、63和90°C热处理与20°C对照组60秒的相对诺如病毒RNA比(%)。源自参考文献2

在食品安全领域,HIEs感染模型的价值尤为突出。它能精准评估加热、高压、消毒剂等处理方式的灭活效果,为食品加工工艺优化、风险等级划分提供定量数据支撑。针对贝类、浆果等高风险食品,依托HIEs模型制定的热加工标准,能从源头阻断诺如病毒传播,守护公众健康。

作为人诺如病毒活性检测的硬核方法,人肠道类器官(HIEs)感染模型弥补了传统方法的核心缺陷,实现了从“间接推测”到“直接验证”的跨越。随着技术不断普及,它将持续为诺如病毒防控、食品安全标准升级提供核心支撑,为全球公共卫生安全筑牢技术防线。

参考文献:

1. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104843

2. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2026.112076

 

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