我科学家首次揭示新冠患者蛋白质分子病理全景图

2021-01-11 15:12:11 来源: 科技日报 作者: 江耘

洪恒飞 徐珊 科技日报记者 江耘

记者从西湖大学获悉,该校与华中科技大学同济医学院附属协和医院联合团队,首次揭示了2020年初因新冠肺炎去世的患者体内多器官组织样本蛋白质分子病理全景图。研究论文1月9日刊登于国际期刊《细胞》。

图:新冠病人多器官样本采集和镜下病理学检查(图片均由研究团队提供)

图:病毒侵入人体后多器官高炎症状态及组织损伤相关特异性分子变化示意图。其中红/绿框黑字分别表示明显上/下调的蛋白,红/绿框白字表示明显激活/抑制的通路,白框表示未定量或未失调的蛋白。

以往多数与新冠病毒相关的基础研究,是在实验室内利用基于病毒感染的细胞系模型来推测病毒对人体各器官造成的影响,缺乏对新冠肺炎重症患者多器官损伤的病理学观察表型背后的分子水平研究,难以深刻认识新冠致死的机理,从而难以对患者进行精准的干预治疗。

为此,西湖大学郭天南团队及其合作者收集了19例新冠去世患者的肺、脾、肝、心脏、肾脏、甲状腺和睾丸等七种器官的组织样本。基于高压循环技术(PCT)及TMT标记结合鸟枪法蛋白质组技术的质谱数据采样以及组学数据分析,研究团队鉴定了11394个人源蛋白质分子,绘制出新冠危重症死亡患者的多器官蛋白分子全景图,与非新冠患者的对照组织样本比较,发现有5336个蛋白质发生了改变。

图: 新冠病人多器官蛋白质组定量示意图


图:新冠病人死亡患者多器官蛋白分子病理全景图

团队研究发现,帮助病毒进入细胞相关的组织蛋白酶L(CTSL),在新冠病人肺部明显增多,意味着CTSL可能是阻断病毒入侵的潜在治疗靶点。此外,虽然新冠患者仅肺部发生了实质性纤维化病变,但蛋白组学结果显示,在肝脏、肾脏等器官也有组织纤维化先兆,提示对已恢复健康的危重症新冠病人而言,需要对“多器官纤维化”这一可能出现的后遗症进行预防干预。


图:研究团队还发现新冠患者的睾丸组织中发生明显改变的10个蛋白,它们的功能与胆固醇合成抑制、精子活性降低和Leydig细胞特异标记物减少紧密相关。

郭天南表示,该研究是基于新冠死亡患者的组织样本。在轻症及重症患者中是否会出现同样变化,以及这样的变化是否可逆,还需要进一步研究。

责任编辑: 何沛苁