我校生命科學學院馬飛教授、金萍副教授團隊與東部戰區總醫院夏欣一教授團隊在宿主響應SARS-CoV-2感染方面取得系列重要研究進展

2021年09月17日 15:38        点击:[]

近期,我校生命科学学院马飞教授、金萍副教授团队与东部战区总医院夏欣一教授团队联合揭示了ZNF蛋白抗SARS-CoV-2感染机制,该研究成果以《Analyzing master regulators and scRNA-seq of COVID-19 patients reveals an underlying anti-SARS-CoV-2 mechanism of ZNF proteins》为题正式发表在生物信息学权威期刊Briefings in Bioinformatics, 2021, 22(5):1~14, https://doi.org/10.1093/bib/bbab118(影响因子:11.622)。我校生科院博士生秦士杰为第一作者,金萍副教授、马飞教授和东部战区总医院夏欣一教授为论文的通讯作者,第一作者单位为南京师范大学。

新冠病毒大流行以來已經感染超過2億人,造成超400萬人死亡,但是宿主抗SARS-CoV-2侵染機制仍不是十分清楚。馬飛教授、金萍副教授團隊和夏欣一教授團隊從性別差異出發,揭示了臨床上女性COVID-19患者的死亡率和重症率顯著低于男性;並通過系統生物學研究證明了宿主響應SARS-CoV-2感染的主要調節子(eg.STAT1/STAT2和ZNF家族蛋白)在女性和男性之間存在顯著差異,女性COVID-19患者能夠比男性患者表達出更多的ZNF蛋白以及更強的活性。ZNF蛋白活性與患者的病毒載量和疾病嚴重程度負相關,而與患者的免疫活性呈正相關。該研究研究首次揭示ZNF不僅可以作爲效應蛋白直接抑制SARS-CoV-2,還可作爲轉錄因子直接激活幹擾素刺激基因以及促進免疫細胞成熟和活化來抵抗SARS-CoV-2,並提出ZNF蛋白的數量和活性的差異是不同性別COVID-19患者預後不同的潛在原因。

Fig: The model shows that ZNF proteins of COVID-19 patients of different genders resist SARS-CoV-2 infection through TF activity and antiviral activity.

新冠病毒在中国发生的初期,马飞教授联合我校生科院陈礼明教授和南京邮电大学季星来教授揭示了SARS-CoV-2与导致重症的SARS-CoV和MERS-CoV更为相似,发现导致重症的冠状病毒(SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2)共享多个宿主响应基因并且都表现出中性粒细胞的过度活化。东部战区总医院夏欣一教授提供的临床数据进一步验证了中性粒细胞的过度活化可作为重症COVID-19患者的预后指标。该研究成果以《Mechanistic insights into SARS-CoV-2 epidemic via revealing the features of SARS-CoV-2 coding proteins and host responses upon its infection》为题正式发表在生物信息学权威期刊Bioinformatics, 2021, 36(21):5133-5138.https:// doi: 10.1093/bioinformatics/btaa725 (影响因子:6.931)。我校生科院博士生秦士杰和东部战区总医院夏欣一教授为共同第一作者,季星来教授、马飞教授和陈礼明教授为论文的通讯作者,第一作者单位为南京师范大学。

此外,金萍副教授、马飞教授团队和夏欣一教授团队还系统比较了不同严重程度的COVID-19患者的各项临床指标,并且通过随机森林算法筛选并建立了可靠的临床模型(准确性接近90%)用于COVID-19患者的预后监测。该研究成果以《3044 Cases reveal important prognosis signatures of COVID-19 patients》为题正式发表在国际权威期刊Computational and Structural Biotechnology Journal,2021,19:1163-1175. doi: 10.1016/j.csbj.2021.01.042(影响因子:7.272)。我院博士生秦士杰是该论文的第一作者,金萍副教授、马飞教授和夏欣一为该论文的通讯作者。该论文的第二通讯单位为南京师范大学。

新冠病毒延續至今,人們對SARS-CoV-2的致病機制和治療仍然需要深入研究。金萍副教授、馬飛教授團隊和夏欣一教授團隊所做的工作不僅增加了我們對COVID-19發病機制和宿主免疫響應的認識,也爲臨床上對COVID-19患者的診斷和預後提供了重要的靶標分子。

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