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新冠病毒致病分子機制研究取得進展
文章來源:    發布時間:2020-07-29

722日,中國科學院上海高等研究院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學醫學院、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(《細胞》子刊)在線發表題爲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。該研究通過定量蛋白質組的方法,對COVID-19病人外周血單核細胞(PBMCs)的蛋白質組進行系統檢測,發現了重症患者血液中的多種免疫活性分子水平發生顯著變化,通過全面分析進一步揭示了SARS-CoV-2觸發細胞因子風暴的可能機制,爲尋求新冠治療的藥物靶標提供了相關信息。 

研究人員首先在HEK293細胞中表達了絕大部份SARS-CoV-2病毒蛋白,通過AP-MS的方法鑒定到286個宿主蛋白與該病毒存在特異性相互作用,對它們進行通路分析揭示了病毒蛋白與細胞炎症和先天性免疫響應相關蛋白的特異性相互作用,關鍵的病毒-細胞蛋白網絡影響了病毒蛋白nsp10與細胞蛋白NKRF的相互作用。爲闡明SARS-CoV-2病毒侵染對人體造成的影響,研究人員對41例臨床PBMCs樣本(6個健康人、22個輕症患者、13個重症患者)進行了深度的定量蛋白質組學分析:共鑒定到6739個蛋白,4274個蛋白質能夠在3类樣本中被定量到。通过对樣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細胞激活、中性粒細胞介導的免疫反應等通路發生顯著變化。其中,白介素-8等細胞趨化因子的表達在患者血液中發生了顯著的上調;後期生化實驗也驗證了IL-8IL-6在重症患者中顯著升高,治愈後可恢複到初始水平。 

本研究整合了病毒主导的互作网络分析和临床樣本的定量蛋白质组学分析,鉴定到SARS-CoV-2病毒蛋白的潛在宿主靶標,揭示了SARS-CoV-2病毒調控宿主重要的細胞過程以及攻擊宿主免疫系統的可能分子機制,爲新冠病毒相關藥物研發提供了理論基礎。 

該工作由質譜系統團隊與上海交通大學醫學院梁啓明課題組、複旦大學附屬公共衛生臨床中心朱同玉團隊合作共同完成,梁啓明課題組李晶嬌博士、朱彤宇團隊郭明泉博士、質譜系統技術骨幹田曉旭和吳萍等爲共同第一作者。梁啓明教授、朱同玉教授、上海高研院彭超博士等爲共同通訊作者。 

該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、上海市科委、中科院等多個項目以及蛋白質設施新冠病毒研究快捷通道的支持 

論文鏈接:https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(20)30015-5 

 

圖示:新冠病毒侵染細胞的潛在靶標以及分子機制