学术文章
新冠病毒感染转录组学数据及比较医学分析
目的 通过系统梳理与分析新冠病毒感染相关的转录组数据,为研究新冠病毒感染过程中的生物学变化和 致病机制提供更多的比较医学基础信息。
方法 按照检索策略,以COVID-19和SARS-CoV-2为检索词,从GEO、 ArrayExpress、GEN三大转录组数据库收集获得2020年1月—2023年5月的新冠病毒感染转录组数据集,分析得到 新冠病毒感染转录组的数据资源组成、分布和研究应用情况,并对数据分布进行可视化展示及关联分析。从临床医 学和比较医学两个方面,围绕临床相关分子机制、生物标志物及相关免疫反应、治疗干预策略等方面,分析现有 新冠病毒感染转录组数据的研究应用和局限性,阐述其研究价值和应用前景。
结果 共纳入新冠病毒感染转录 组数据975组,在3个数据库中样本来源于人的数据集最多,分别占71.9%、77.9%和90.0%。除人以外,小鼠等是 数据主要来源物种,呼吸系统和神经系统是数据分布排名在前的两个系统。在临床意义方面关联27个数据集。分析显示,基于转录组数据挖掘得到呼吸道损伤等相关分子机制,cfDNA等生物标志物可作为治疗靶点,以M1型巨 噬细胞为代表的细胞变化和失调与新冠病毒感染严重程度相关。比较医学分析表明小鼠、仓鼠等均为新冠病毒易感 动物,其中恒河猴和食蟹猴与人类的感染特征高度相似,仓鼠除了呼吸道症状还存在消化系统症状。新冠病毒能在 各种易感动物呼吸系统器官、雪貂的肠道及水貂的耳部进行复制,产生肺炎、弥漫性肺损伤等不同程度的病理变 化;基于免疫应答差异,可使用仓鼠进行中和抗体反应研究。
结论 目前新冠病毒感染转录组数据较多,但缺少比 较转录组研究,可将转录组学与比较医学进一步结合,从而对新冠病毒感染的比较医学差异进行更深入的挖掘。