类人肠道模型评估废水中胃肠炎病毒的传染性

人类胃肠炎病毒是全世界所有年龄段急性肠胃炎患者发病和死亡的重要原因。它们包括轮状病毒(RV)、人类诺如病毒(HuNoV)、人类星状病毒(HAstV)、札幌病毒（SaV）和人类腺病毒(HAdV)，这些病毒被感染者以高浓度排泄(高达10¹²个病毒/克粪便)，并通过粪-口途径传播给其他人。这些病毒在废水中的高度持久性及其高传播性，在饮用水或灌溉食品中的存在可能构成重大的公共卫生风险。检测废水中的传染性病毒具有重要的公共卫生意义，因为了解其动态和持久性对于评估潜在风险和改进回收程序以安全排放和再利用水资源至关重要。

传统上，环境样品中胃肠炎病毒的检测依赖于分子检测方法，然而对于HuNoV等病毒，缺乏确定病毒传染性的强大细胞培养方法阻碍了对公共卫生风险的评估。一项重大突破是在非转化干细胞衍生的人类肠道类肠(HIE)中成功复制HuNoV。除了HuNoV，HIE模型也被成功地用于证明SaV、HAstV、HAdV和RV的复制。

近期，在Water Research杂志上发表的一篇题为“Human intestinal enteroids platform to assess the infectivity of gastroenteritis viruses in wastewater”的研究论文，旨在评估HIE模型在自然污染的废水样本中检测不同人类胃肠炎病毒共感染复制的可行性。为此，优化了一种HIE传代和分化HIE单层的方案，并对优化后的HIE模型中多种胃肠炎病毒的单次复制和并发复制进行了评估，最后将其应用于评价废水中的病毒感染性。

结果表明，利用优化后的HIE模型验证了废水中多种天然胃肠炎病毒的感染性。共有28份废水样本对每种病毒进行了(RT)-qPCR检测，随后对HIE进行了检测。其中，16份样本(57%)显示HuNoVs (n = 3)、RV (n = 5)、HAstV (n = 8)和HAdV (n = 5)复制。4份废水样品中出现多种胃肠炎病毒同时复制。

该研究的另一个相关方面是建立传染性肠胃炎病毒阳性粪便标本的生物库，这些标本在HIE上成功复制。HuNoV GII.4病毒具有更高的复制率，而大多数胃肠道诺如病毒无法复制。

作者表示，HIE模型为培养人类胃肠炎病毒提供了一个统一的平台，有可能分离出更多的病毒多样性，这是迄今为止用标准细胞系无法实现的。除了HIE模型的局限性外，本研究的进展将有助于我们了解废水中的病毒感染性及其对公共健康和环境安全的影响。

参考文献：

Carmona-Vicente N, Pandiscia A, Santiso-Bellón C, et al. Human intestinal enteroids platform to assess the infectivity of gastroenteritis viruses in wastewater[J]. Water research, 2024, 255: 121481.