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周溪/林树海/邹丽揭示新冠肺炎患者的母乳蛋白和代谢产物异常改变

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2020-10-24
导读

         由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。截至目前(10月24日),据约翰霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过4196万例,死亡人数达114万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。母乳中的营养成分直接参与新生儿的免疫反应。在病毒感染的情况下母乳成分的变化不仅反映了母亲的生理变化,而且还通

关键字:  新冠肺炎 

        由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。截至目前(10月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过4196万例,死亡人数达114万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。母乳中的营养成分直接参与新生儿的免疫反应。在病毒感染的情况下母乳成分的变化不仅反映了母亲的生理变化,而且还通过母乳喂养影响了新生儿的免疫力和新陈代谢。 但是母乳是否受到COVID-19的影响,不是很清楚。

        2020年10月23日,中国科学院武汉病毒所周溪,厦门大学林树海及华中科技大学邹丽共同通讯(赵茵、尚游、任玉洁、别渊源、邱洋为第一作者)在Signal Transduction and Targeted Therapy 在线发表题为“Omics study reveals abnormal alterations of breastmilk proteins and metabolites in puerperant women with COVID-19”的研究论文,该研究对接受剖宫产分娩后3天从4名COVID-19产妇和2名健康产妇中采集了初乳样品,发现COVID-19患者的母乳样品中的SARS-CoV-2血清学和病毒RNA检测均为阴性。此外,所有新生儿的Apgar得分均为10。

        该研究鉴定了88种差异表达的蛋白质(DEP),表明COVID-19患者的母乳蛋白变化较轻。然后通过GO和KEGG途径富集过程分析发现DEP富集了涉及免疫应答,炎症和代谢的过程,富集了这些过程的大多数DEP被下调了。此外,总共鉴定出340种代谢产物,通路分析揭示了氨酰基-tRNA生物合成和芳香族氨基酸(AAA)代谢的变化。这些结果表明在COVID-19患者的母乳中吲哚及其衍生物的含量降低了,这可能是由炎症反应引起的。

        总之,蛋白质组学和代谢组学揭示了许多与COVID-19相关的母乳蛋白和代谢产物的显着变化。母乳成分的变化可能反映了母亲对COVID-19的全身生理反应。尽管母乳里面没有检测到病毒,但提示了用这样的母乳进行喂养,可能对新生儿建立免疫并无益处。

        另外,2020年10月20日,中国科学院武汉病毒研究所周溪,武汉市金银潭医院张定宇,华中科技大学尚游及薛宇共同通讯在Immunity 上发表论文“Plasma Proteomics Identify Biomarkers and Pathogenesis of COVID-19”,该研究对包括病亡,轻度或重症患者在内的COVID-19进行血浆蛋白质组学分析,分析了宿主对COVID-19的反应,并揭示了血浆蛋白与COVID-19相关的许多改变。该研究开发了一种基于机器学习的方法,以识别11种蛋白质作为生物标志物和一组生物标志物组合,这些标志物已通过独立研究组验证并准确区分和预测了COVID-19结果。总之,该研究发现提供了有关COVID-19生物标记物的宝贵知识,并阐明了COVID-19的发病机理和潜在的治疗靶标。

        由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注。新型冠状病毒感染被认为是从动物传播的,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。到2020年1月,怀疑最初受感染的患者是通过人与人之间的传播感染了该病毒。自2020年1月以来,该病毒已迅速传播到中国大部分地区和其他国家。截至目前(10月24日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过4196万例,死亡人数达114万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。

        母乳中的营养成分直接参与新生儿的免疫反应。在病毒感染的情况下母乳成分的变化不仅反映了母亲的生理变化,而且还通过母乳喂养影响了新生儿的免疫力和新陈代谢。 但是母乳是否受到COVID-19的影响,不是很清楚。

        首先,研究人员在分娩后3天从4名COVID-19产妇和2名健康产妇中采集了初乳样品,她们产妇均接受剖宫产(CS)进行分娩。该研究发现COVID-19患者的母乳样品中的SARS-CoV-2血清学和病毒RNA检测均为阴性。此外,所有新生儿的Apgar得分均为10。

        然后,该研究通过蛋白质组学,脂质组学和代谢组学分析来评估COVID-19患者母乳中成分的变化。该研究在这些样品中鉴定出1715种蛋白质,504种脂质和340种代谢产物。值得注意的是,尽管总共鉴定出504种脂质,但只有13种脂质有显着变化。因此,该研究专注于母乳蛋白质组和代谢组的特征。

        该研究鉴定了88种差异表达的蛋白质(DEP),表明COVID-19患者的母乳蛋白变化较轻。然后通过GO和KEGG途径富集过程分析发现DEP富集了涉及免疫应答,炎症和代谢的过程,富集了这些过程的大多数DEP被下调了。此外,总共鉴定出340种代谢产物。通路分析揭示了氨酰基-tRNA生物合成和芳香族氨基酸(AAA)代谢的变化。同样,KEGG表明,蛋白质消化和吸收,氨酰基-tRNA生物合成和色氨酸代谢等途径也得到了强调。

        该研究进一步鉴定了17种芳香族氨基酸及其衍生物,揭示了COVID-19患者的母乳中色氨酸分解代谢所涉及的代谢产物水平显着降低。总之,这些结果表明在COVID-19患者的母乳中吲哚及其衍生物的含量降低了,这可能是由炎症反应引起的。

        总之,蛋白质组学和代谢组学揭示了许多与COVID-19相关的母乳蛋白和代谢产物的显着变化。值得注意的是,COVID-19患者的母乳中的DEP主要富含免疫反应。与观察结果一致,COVID-19患者的母乳中通过细菌途径从AAA衍生的微生物代谢产物也发生了显着变化。母乳成分的变化可能反映了母亲对COVID-19的全身生理反应。尽管母乳里面没有检测到病毒,但提示了用这样的母乳进行喂养,可能对新生儿建立免疫并无益处。

        原始出处:

        [1]Yin Zhao, You Shang, Yujie Ren,et al.Omics study reveals abnormal alterations of breastmilk proteins and metabolites in puerperant women with COVID-19.Signal Transduction and Targeted Therapy volume 5, Article number: 247 Published: 23 October 2020

        [2]Ting Shu,Wanshan Ning,Di Wu,et al.Plasma Proteomics Identify Biomarkers and Pathogenesis of COVID-19.Immunity.Published:October 20,2020.DOI:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.10.008

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