【學術前沿】 周溪/林樹海/鄒麗揭示新冠肺炎患者的母乳蛋白和代謝...

2020-12-24 澎湃新聞

【學術前沿】 周溪/林樹海/鄒麗揭示新冠肺炎患者的母乳蛋白和代謝產物異常改變

2020-10-26 17:12 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務

以下文章來源於iNature ,作者楓葉

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由於新病例的迅速增加,2019年冠狀病毒病(COVID-19)很快引起了全球關注,病原體被鑑定為SARS-CoV-2。截至目前(10月24日),據約翰·霍普金斯大學發布的實時統計數據,全球累計新冠肺炎確診病例超過4196萬例,死亡人數達114萬。這些數字每天都會更新,而且預計還會進一步增加。母乳中的營養成分直接參與新生兒的免疫反應。在病毒感染的情況下母乳成分的變化不僅反映了母親的生理變化,而且還通過母乳餵養影響了新生兒的免疫力和新陳代謝。 但是母乳是否受到COVID-19的影響,不是很清楚。

2020年10月23日,中國科學院武漢病毒所周溪,廈門大學林樹海及華中科技大學鄒麗共同通訊(趙茵、尚遊、任玉潔、別淵源、邱洋為第一作者)在Signal Transduction and Targeted Therapy 在線發表題為「Omics study reveals abnormal alterations of breastmilk proteins and metabolites in puerperant women with COVID-19」的研究論文,該研究對接受剖宮產分娩後3天從4名COVID-19產婦和2名健康產婦中採集了初乳樣品,發現COVID-19患者的母乳樣品中的SARS-CoV-2血清學和病毒RNA檢測均為陰性。此外,所有新生兒的Apgar得分均為10。

該研究鑑定了88種差異表達的蛋白質(DEP),表明COVID-19患者的母乳蛋白變化較輕。然後通過GO和KEGG途徑富集過程分析發現DEP富集了涉及免疫應答,炎症和代謝的過程,富集了這些過程的大多數DEP被下調了。此外,總共鑑定出340種代謝產物,通路分析揭示了氨醯基-tRNA生物合成和芳香族胺基酸(AAA)代謝的變化。這些結果表明在COVID-19患者的母乳中吲哚及其衍生物的含量降低了,這可能是由炎症反應引起的。

總之,蛋白質組學和代謝組學揭示了許多與COVID-19相關的母乳蛋白和代謝產物的顯著變化。母乳成分的變化可能反映了母親對COVID-19的全身生理反應。儘管母乳裡面沒有檢測到病毒,但提示了用這樣的母乳進行餵養,可能對新生兒建立免疫並無益處。

另外,2020年10月20日,中國科學院武漢病毒研究所周溪,武漢市金銀潭醫院張定宇,華中科技大學尚遊及薛宇共同通訊在Immunity 上發表論文「Plasma Proteomics Identify Biomarkers and Pathogenesis of COVID-19」,該研究對包括病亡,輕度或重症患者在內的COVID-19進行血漿蛋白質組學分析,分析了宿主對COVID-19的反應,並揭示了血漿蛋白與COVID-19相關的許多改變。該研究開發了一種基於機器學習的方法,以識別11種蛋白質作為生物標誌物和一組生物標誌物組合,這些標誌物已通過獨立研究組驗證並準確區分和預測了COVID-19結果。總之,該研究發現提供了有關COVID-19生物標記物的寶貴知識,並闡明了COVID-19的發病機理和潛在的治療靶標。

由於新病例的迅速增加,2019年冠狀病毒病(COVID-19)很快引起了全球關注。新型冠狀病毒感染被認為是從動物傳播的,病原體被鑑定為SARS-CoV-2。到2020年1月,懷疑最初受感染的患者是通過人與人之間的傳播感染了該病毒。自2020年1月以來,該病毒已迅速傳播到中國大部分地區和其他國家。截至目前(10月24日),據約翰·霍普金斯大學發布的實時統計數據,全球累計新冠肺炎確診病例超過4196萬例,死亡人數達114萬。這些數字每天都會更新,而且預計還會進一步增加。

母乳中的營養成分直接參與新生兒的免疫反應。在病毒感染的情況下母乳成分的變化不僅反映了母親的生理變化,而且還通過母乳餵養影響了新生兒的免疫力和新陳代謝。 但是母乳是否受到COVID-19的影響,不是很清楚。

首先,研究人員在分娩後3天從4名COVID-19產婦和2名健康產婦中採集了初乳樣品,她們產婦均接受剖宮產(CS)進行分娩。該研究發現COVID-19患者的母乳樣品中的SARS-CoV-2血清學和病毒RNA檢測均為陰性。此外,所有新生兒的Apgar得分均為10。

然後,該研究通過蛋白質組學,脂質組學和代謝組學分析來評估COVID-19患者母乳中成分的變化。該研究在這些樣品中鑑定出1715種蛋白質,504種脂質和340種代謝產物。值得注意的是,儘管總共鑑定出504種脂質,但只有13種脂質有顯著變化。因此,該研究專注於母乳蛋白質組和代謝組的特徵。

該研究鑑定了88種差異表達的蛋白質(DEP),表明COVID-19患者的母乳蛋白變化較輕。然後通過GO和KEGG途徑富集過程分析發現DEP富集了涉及免疫應答,炎症和代謝的過程,富集了這些過程的大多數DEP被下調了。此外,總共鑑定出340種代謝產物。通路分析揭示了氨醯基-tRNA生物合成和芳香族胺基酸(AAA)代謝的變化。同樣,KEGG表明,蛋白質消化和吸收,氨醯基-tRNA生物合成和色氨酸代謝等途徑也得到了強調。

該研究進一步鑑定了17種芳香族胺基酸及其衍生物,揭示了COVID-19患者的母乳中色氨酸分解代謝所涉及的代謝產物水平顯著降低。總之,這些結果表明在COVID-19患者的母乳中吲哚及其衍生物的含量降低了,這可能是由炎症反應引起的。

總之,蛋白質組學和代謝組學揭示了許多與COVID-19相關的母乳蛋白和代謝產物的顯著變化。值得注意的是,COVID-19患者的母乳中的DEP主要富含免疫反應。與觀察結果一致,COVID-19患者的母乳中通過細菌途徑從AAA衍生的微生物代謝產物也發生了顯著變化。母乳成分的變化可能反映了母親對COVID-19的全身生理反應。儘管母乳裡面沒有檢測到病毒,但提示了用這樣的母乳進行餵養,可能對新生兒建立免疫並無益處。

參考消息:

https://www.nature.com/articles/s41392-020-00362-w

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(20)30449-0

來源:iNature

1980-2020

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原標題:《【學術前沿】 周溪/林樹海/鄒麗揭示新冠肺炎患者的母乳蛋白和代謝產物異常改變》

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