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新冠病毒致病分子机制研究取得进展
文章来源:    发布时间:2020-07-29

722日,英豪2平台科学院英豪2平台的国家蛋白质科学研究(上海)设施质谱系统团队与上海交通大学医学院、复旦大学附属公共卫生临床中心相关团队合作,在国际期刊Med(《细胞》子刊)在线发表题为Virus-host interactome and proteomic survey of PBMCs from COVID-19 patients reveal potential virulence actors influencing SARS-CoV-2 pathogenesis的最新研究成果。该研究通过定量蛋白质组的方法,对COVID-19病人外周血单核细胞(PBMCs)的蛋白质组进行系统检测,发现了重症患者血液中的多种免疫活性分子水平发生显著变化,通过全面分析进一步揭示了SARS-CoV-2触发细胞因子风暴的可能机制,为寻求新冠治疗的药物靶标提供了相关信息。 

研究人员首先在HEK293细胞中表达了绝大部份SARS-CoV-2病毒蛋白,通过AP-MS的方法鉴定到286个宿主蛋白与该病毒存在特异性相互作用,对它们进行通路分析揭示了病毒蛋白与细胞炎症和先天性免疫响应相关蛋白的特异性相互作用,关键的病毒-细胞蛋白网络影响了病毒蛋白nsp10与细胞蛋白NKRF的相互作用。为阐明SARS-CoV-2病毒侵染对人体造成的影响,研究人员对41例临床PBMCs样本(6个健康人、22个轻症患者、13个重症患者)进行了深度的定量蛋白质组学分析:共鉴定到6739个蛋白,4274个蛋白质能够在3类样本中被定量到。通过对样本质谱定量数据的统计学分析与信号通路分析发现:与健康人相比,患者体内的T细胞激活、中性粒细胞介导的免疫反应等通路发生显著变化。其中,白介素-8等细胞趋化因子的表达在患者血液中发生了显著的上调;后期生化实验也验证了IL-8IL-6在重症患者中显著升高,治愈后可恢复到初始水平。 

本研究整合了病毒主导的互作网络分析和临床样本的定量蛋白质组学分析,鉴定到SARS-CoV-2病毒蛋白的潜在宿主靶标,揭示了SARS-CoV-2病毒调控宿主重要的细胞过程以及攻击宿主免疫系统的可能分子机制,为新冠病毒相关药物研发提供了理论基础。 

该工作由质谱系统团队与上海交通大学医学院梁启明课题组、复旦大学附属公共卫生临床中心朱同玉团队合作共同完成,梁启明课题组李晶娇博士、朱彤宇团队郭明泉博士、质谱系统技术骨干田晓旭和吴萍等为共同第一作者。梁启明教授、朱同玉教授、上海英豪2平台登录彭超博士等为共同通讯作者。 

该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委、中科院等多个项目以及蛋白质设施新冠病毒研究快捷通道的支持 

论文链接:https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(20)30015-5 

 

图示:新冠病毒侵染细胞的潜在靶标以及分子机制