香港中文大学医学院及香港大学李嘉诚医学院合作研究新冠病毒诱发血管炎症的机制，发现新冠病毒可以不用进入细胞内部便可激活一种独特的细胞受体TLR4，从而诱发血管炎症。研究已刊登于科学期刊Stem Cell Reports。
科学界的普遍认为新冠病毒是透过与内皮细胞表面的ACE2受体结合，进入人体细胞后诱发炎症反应，部分研发中的药物亦是针对此机制。由于内皮细胞是形成血管内壁的细胞层，因此新冠病毒的入侵会导致血管炎症，病情较严重的病人会出现过度炎症、凝血或血栓等情况。不过，中大医学院及港大医学院的研究发现，大部分成年人及胎儿的内皮细胞表面均没有表达ACE2受体，意味ACE2受体并非诱发内皮炎症的主要原因。
模拟新冠病毒感染
为了排除因为实验细胞经过多次传送（高传代数）而影响细胞特征的可能性，研究团队利用可制造人体绝大部分细胞的「多能干细胞」培植出内皮细胞，再由新冠患者体内提取的活病毒进行模拟感染，从而研究当中的感染机制。
中大医学院化学病理学系副教授吕爱兰表示：「凭借多能干细胞的自生能力，可以培植出无限的内皮细胞作研究用途，避免需要从患者体内提取细胞；固有方法不但只能提取有限数量的内皮细胞，亦具入侵性。」
新冠病毒透过TLR4受体诱发血管炎
虽然普遍认为，让病毒进入细胞的受体会有害，但是次研究发现ACE2同时存在保护内皮细胞的功能，避免人体感染新冠病毒后出现过度炎症。此外，团队指新冠病毒不用进入细胞内部，当TLR4受体被激活就会诱发血管炎症。TLR4表达于髓系免疫细胞和内皮细胞表面的先天免疫受体，最为人知的功能是识别源自细菌的脂多糖。研究结果显示，内皮TLR4受体可以识别新冠病毒，而针对TLR4的抑制剂可阻截新冠病毒诱发血管炎症。
辨识新冠重症患者
团队亦利用单细胞分析技术，从新冠轻症及重症患者的血液中收集及分析游离内皮细胞的基因组，发现患者血液中的游离内皮细胞能够显示TLR4信号通路的激活基因。
港大医学院公共卫生学院公共卫生实验室科学教授及分部主任潘烈文表示：「我们开启了一道研究大门，日后可进一步验证是否能以此类基因作为生物标记，以诊断新冠重症患者，特别是那些有血栓塞风险的严重个案。」
这是一项概念验证研究，展示利用多能干细胞在血管中模拟新冠病毒感染的研究潜力。吕爱兰教授补充：「人体干细胞也可以应用于其他器官系统来模拟新冠病毒感染。如果我们从新冠患者身上收集皮肤纤维母细胞来培植诱导多能干细胞，则可因应患者的病情，提供个人化治疗。」3
