Nature子刊,|武汉大学周翔等发现SFTSV感染后某些基因的mRNA表达有明显变化,为个性化治疗奠定基础

严重发热伴血小板减少综合征是一种由新型SFTS病毒引起的新型蜱传传染病。转录本的变化和RNA的修饰可能会对SFTSV的理解带来新的视角,并在发现有效治疗这种疾病的药物方面发挥重要作用。SFTSV感染后的潜伏期一般约为5-14天。通过RNA-seq鉴定的差异表达基因与SFTSV感染的相应阶段所表现的症状一致。

严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种由新型SFTS病毒(SFTSV)引起的新型蜱传传染病。

2021年9月24日,来自武汉大学周翔和翁小成、武汉大学中南医院刘松梅等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“A longitudinal sampling study oftranscriptomic and epigenetic profiles in patients with thrombocytopeniasyndrome”的研究论文,进行了一项纵向取样研究,探讨SFTSV感染后转录物水平的差异,并对住院患者的转录物组和表观遗传学特征进行了分析。转录本的变化和RNA的修饰可能会对SFTSV的理解带来新的视角,并在发现有效治疗这种疾病的药物方面发挥重要作用。

2009年,由SFTS病毒(SFTSV)引起的一种新出现的严重发热伴血小板减少综合征(SFTS)首次在中国被发现,随后被发现广泛分布于中国的23个省份和其他亚洲国家,死亡率在12-50%之间。心脏病毒是另一种在基因上与SFTSV密切相关的噬菌体病毒,于2012年在美国被报道。由于其高死亡率和作为全球大流行病爆发的可能性,SFTS在2017年被世卫组织宣布为十大重点传染病之一。

SFTSV是一种蜱虫传播的静脉病毒,属于Phenuiviridae科(Bunyavirales目)的静脉病毒属。流行地区的农民(居住在林区或丘陵地区并在田间劳作)更有可能接触到蜱虫,因此更容易感染SFTSV。接触受感染病人的血液或排泄物是SFTSV传播的另一途径。SFTS的进展包括四个典型阶段:潜伏期、发热、器官衰竭、疗养或死亡。

SFTSV感染后的潜伏期一般约为5-14天。急性发病的发热阶段(体温在38-41℃之间)持续5-11天,也以流感样症状为特征,如头痛、肌痛、呕吐、腹泻、食欲不振和疲劳。严重的病例会出现多器官衰竭。SFTS患者的实验室结果的特点是白细胞和血小板减少,丙氨酸和天冬氨酸转氨酶增加,以及蛋白尿。到目前为止,已经开发了几种疫苗,并发现可以保护雪貂免受SFTSV的感染。然而,目前还没有有效的疗法或疫苗可供临床使用。由于尚未开发出治疗SFTSV感染的特异性抗病毒药物,了解SFTSV的致病机制对于开发适当的抗病毒治疗策略至关重要。

SFTSV的基因组由三个负链RNA片段组成,包括小(S)、中(M)和大(L)片段,分别含有1744、3378和6368个核苷酸。值得注意的是,S段编码非结构蛋白(NSs)和反方向的核蛋白(NP),保护基因组RNA不被外源核酸酶或宿主细胞的免疫系统降解,在SFTSV的复制中起着关键作用。通常,S段PCR扩增被用来确诊SFTSV感染。此外,由L段编码的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)已被发现对病毒RNA的转录和复制至关重要。M段编码的糖蛋白(GP)已被发现参与了病毒的组装、病毒颗粒的形成和对宿主细胞的附着。

尽管SFTSV的结构已经确定,但相关的转录调控改变,特别是病毒和宿主细胞的表观遗传结构,仍然没有得到很好的描述。已知转录后修饰,如N6-甲基腺苷(m6A),可调节某些病毒的生命周期,如人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV),甚至人类冠状病毒,并在与病毒感染相关的转录反应中起关键作用。到目前为止,很少有研究关注SFTSV患者的转录组分析,这对彻底了解这种病毒的生命周期和致病性非常重要。

在这项工作中,为了研究SFTSV感染的致病机制,分析了实验室结果的时间变化,并对SFTSV感染患者的血液样本进行了转录组和表观转录组分析,这些样本是在入院到出院的多个时间点上获得的。通过RNA-seq鉴定的差异表达基因与SFTSV感染的相应阶段所表现的症状一致。这些发现可以促进对SFTSV的病理生理学的理解,从而为治疗的突破铺平道路。临床特征与转录组和表观遗传学数据的整合为研究人员提供了关于人类细胞对SFTSV感染反应的新见解。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25804-z

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