Suche
Mein Konto
猴痘病毒与宿主细胞相互作用的生物信息学分析
尽管猴痘病毒感染主要发现于西非和中非，但截至 2022 年 5 月，这种双链 DNA 病毒已在非洲以外的许多国家报告过。与天花病毒类似，猴痘病毒也属于正痘病毒科，且不太严重。世界卫生组织最近宣布全球猴痘疫情为国际关注的突发公共卫生事件。学习：系统分析猴痘病毒与宿主细胞相互作用的分子模式的生物信息学方法。图片来源：Spotted Yeti / Shutterstock 背景遗传学与基因组学电子书去年顶级采访、文章和新闻的汇编。今天下载一份副本...
猴痘病毒与宿主细胞相互作用的生物信息学分析
尽管猴痘病毒感染主要发现于西非和中非，但截至 2022 年 5 月，这种双链 DNA 病毒已在非洲以外的许多国家报告过。与天花病毒类似，猴痘病毒也属于正痘病毒科，且不太严重。 世界卫生组织最近宣布全球猴痘疫情为国际关注的突发公共卫生事件。
背景
遗传学与基因组学电子书
去年热门采访、文章和新闻的汇编。 立即下载副本
通常，猴痘疾病的症状持续约 2-4 周，死亡率较低，西非为 3.6%，刚果盆地为 10.6%。 该病毒的潜伏期为5至21天，不具有传染性。 感染猴痘的患者会出现头痛、疲劳、发烧、肌肉酸痛和淋巴结肿大。 感染后三天内，面部、手部、腿部、口腔粘膜、结膜、生殖器和角膜等身体各部位出现皮疹。
疾病传播的两个主要途径是动物与人之间的传播和人与人之间的传播。 最近与猴痘爆发相关的研究报告了 MSM（男男性行为者）传播的情况。
大多数关于猴痘疾病感染的可用数据都是病例报告。 关于病毒与宿主之间相互作用的研究很少。 了解猴痘与人类相互作用导致严重感染的潜在机制非常重要。 这些信息可以帮助开发有效的治疗方法来治疗和预防猴痘感染。
最近发表的一项研究 生物Rxiv * 预印本服务器报告了猴痘与人类细胞之间的相互作用。 筛选分子序列以鉴定差异表达基因 (DEG) 及其相关信号、表达调控和代谢途径。 这些结果可能有助于确定未来治疗猴痘疾病的有效目标。
关于学习
为了在转录水平评估猴痘感染对人类细胞的影响，从基因表达综合（GEO）数据库中获得了分子测序数据集，即GSE36854和GSE11234。 GSE36854数据集包含8个痘苗病毒株IHD-W、痘苗病毒株Brighton Red、感染Hela细胞的猴痘病毒株MSF和1个空白样本。
GSE11234数据集基于GPL6763，其中包含多种类型的痘病毒和人类基因组模板信息。 对猴痘感染的 Hela 细胞样本进行分析，观察基因组变化。 对分子序列进行处理和可视化，以识别显着独特的表达基因
研究结果
共发现除组蛋白基因以外的84个DEG，用于进一步研究。 病毒相互作用在很大程度上依赖于早期基因来感染宿主细胞并确保其生存、复制和传播。 这些基因还与宿主免疫的调节有关。 因此，对猴痘病毒的基因表达状态进行了分析，发现了26个编码锚蛋白重复蛋白的推定早期基因。
在将 2022 年流行病的许多猴痘样本的测序数据与 2018 年英国记录的 D1L 基因进行比较时，观察到了几个位点突变。 这些突变可能有助于人类宿主更好地适应并改善人与人之间的传播。
通过分析信号通路可以检查外部刺激引起的体内变化。 猴痘感染的Hela细胞的DEG与KEGG信号通路有关，如TNF信号通路、IL-17信号通路、NF-κB信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用、C型凝集素受体信号通路、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、Th17细胞分化、NOD样受体信号通路、小细胞肺癌和人T细胞白血病病毒感染。 这一发现表明猴痘感染会引发免疫反应并引起炎症反应。
进行遗传疾病分析（GD）来预测猴痘DEG与各种疾病之间的关系。 该分析揭示了猴痘感染与肝硬化、再灌注损伤、乳腺肿瘤、炎症、高血压、幼年关节炎和脑缺血的关联。 这项研究的结果与之前揭示猴痘并发症和后遗症的报道一致。 此外，目前的研究还观察到猴痘感染与精神分裂症和心理抑郁症的表现之间存在关联。
前列腺素内过氧化物合酶 2 (PTGS2)（也称为环氧合酶 2 (COX-2)）在猴痘感染中的作用尚未有报道。 然而，根据与其他疾病相关的现有证据，猴痘病毒被认为通过控制 PTGS2 来调节病理过程。
从感染猴痘的HELA细胞中提取IFIT1、IFIT2、IER3、ZC3H12A、IL11、EREG、IER2、FST、NFKBIE和AREG等枢纽基因。 通常，中心基因与各种生物过程相关。 作者确定了调节枢纽基因的主要转录因子，即 h. IRF1、GLIS2、SIN3A、FOXJ2、Smad5、ZFX 和 ATF1，以及 miRNA（例如 hsa-mir-21-3p、hsa-mir-16-5p、hsa-mir -520c-3p、hsa-mir -1343-3p、hsa-mir-335-5p 和 hsa-mir -203-3p）。
结论
目前的研究发现，猴痘病毒抑制两个抗病毒基因，即IFIT1和IFIT2。 此外，通过CellMiner数据库进行的生物信息学分析表明，AP-26113（布加替尼）和伊曲康唑有望用于治疗猴痘感染。
*重要注意事项
bioRxiv 发布未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性的、指导临床实践/健康行为的报告，或被视为既定信息。
参考：
- Tang, Z. et al. (2022) Ein bioinformatischer Ansatz zur systematischen Analyse der molekularen Muster von Interaktionen zwischen Affenpockenvirus und Wirtszelle. bioRxiv 2022.10.12.511850; doi: https://doi.org/10.1101/2022.10.12.511850, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.12.511850v1
。