《Scientific Reports》:Omics for searching plasma biomarkers associated with unfavorable COVID-19 progression in hypertensive patients
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高血压是 COVID-19 临床进展的常见风险因素,为探寻相关血浆生物标志物及潜在机制,研究人员对 22 名高血压(HT)和 41 名非高血压(nHT)且 COVID-19 进展不良患者进行血浆蛋白质组和代谢组研究,发现关键分子和通路,为改善患者预后提供依据。
在全球范围内,高血压影响着大量成年人,而新冠疫情的爆发,让人们逐渐意识到高血压与
COVID-19 之间存在着紧密联系。高血压作为 COVID-19 患者中最常见的基础疾病之一,显著增加了患者住院和死亡的风险。然而,高血压影响 COVID-19 严重程度的具体机制尚不明确,而且针对高血压合并 SARS-CoV-2 感染患者的生物标志物研究也较为缺乏。因此,深入探究其中的奥秘,寻找能够预测 COVID-19 临床结局的生物标志物,对改善高血压患者感染 SARS-CoV-2 后的预后至关重要。
来自西班牙多家机构(Institut Investigació Sanitària Pere Virgili、Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Infecciosas、Universitat Rovira i Virgili 等)的研究人员开展了一项研究,旨在通过对高血压患者在 COVID-19 急性期的血浆进行蛋白质组学和代谢组学分析,揭示相关生物标志物和潜在治疗靶点。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为高血压合并 COVID-19 患者的诊疗提供了重要依据。
研究人员为开展此项研究,采用了多种关键技术方法。首先,建立了包含 103 名经聚合酶链反应(PCR)确诊的 SARS-CoV-2 感染患者的队列,根据病情严重程度分为轻度、重度和危重症组,同时依据世界卫生组织标准区分高血压和非高血压患者 。其次,运用蛋白质组学技术,通过特定的样本处理和质谱分析流程对血浆样本进行分析;运用代谢组学技术,采用气相色谱 - 飞行时间质谱(GC-qTOF)等方法对代谢物进行检测。此外,还利用多组学分析和多种统计分析方法对数据进行综合处理 。
研究结果主要包括以下几个方面:
研究对象特征 :研究共纳入 103 名患者,其中 26 名高血压患者,77 名非高血压患者。COVID-19 严重程度与高血压组显著相关,为聚焦研究,排除了轻度患者。最终研究队列包含 63 名病情进展不良患者,其中高血压患者 22 名,非高血压患者 41 名。高血压组患者年龄更大、男性居多,且心血管疾病、肥胖、缺乏运动等情况更为普遍,对氧气的需求也更高1 2 。
化合物与疾病进展的关联 :通过热图分析发现,高血压和非高血压患者之间有 43 种分子存在显著差异,脂质在其中起关键作用。随机森林(RF)分析确定肌醇(myo-inositol)、凝溶胶蛋白(gelsolin)和磷脂酰胆碱 32:1(PC 32:1)是区分两组患者的关键分子。其中,高血压组血浆肌醇和凝溶胶蛋白水平较高,PC 32:1 水平较低。进一步分析表明,这三种分子与 COVID-19 严重程度密切相关,且联合检测的诊断效能更高3 4 。
生物学机制 :蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络和基因本体(GO)富集分析显示,高血压患者中与 COVID-19 严重程度相关的生物学过程包括应激反应、免疫反应、血液凝固等。联合通路分析发现,抗坏血酸和醛糖酸代谢、亚油酸代谢等通路在高血压患者 COVID-19 进展中起重要作用。其中,肌醇与抗坏血酸和醛糖酸代谢通路密切相关,参与应激反应过程5 6 。
研究结论表明,高血压与 COVID-19 严重程度之间存在明确关联,高血压会加剧 COVID-19 的进展。肌醇、PC 32:1 和凝溶胶蛋白是高血压患者 COVID-19 不良进展的关键分子,它们参与氧化应激等过程。脂质组学研究也证实了生物活性脂质在免疫代谢重编程中的重要作用。尽管该研究存在样本量较小等局限性,但为后续研究提供了重要方向。未来应扩大样本量,开展更深入的实验研究,进一步验证这些发现,探索生物活性脂质和凝溶胶蛋白的治疗潜力,从而提高高血压合并 COVID-19 患者的诊疗水平。
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