新型冠状病毒(SARS-COV-2)感染后人嗅觉神经上皮细胞的基因组调控网络研究

目的·探索新型冠状病毒(SARS-COV-2)感染人体后,人嗅觉神经上皮细胞的基因组学变化,建立差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的蛋白互作(protein-protein interactions,PPI)网络等,了解SARS-COV-2感染对人嗅觉神经上皮细胞的影响,为新型冠状病毒肺炎的防治提供参考依据。方法·采用NetworkAnalyst分析公共数据集GSE151973,挑选DEGs,进行基因本体(Gene Ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路分析,创建PPI网络、DEGs-microRNA调控网络、转录因子-DEGs调控网络、环境化学物-DEGs调控网络以及药物-DEGs调控网络,使用Cytoscape 3.7.2进行图视化。结果·SAR-COV-2侵袭人嗅觉神经上皮细胞后,基因表达谱部分发生明显上调或下调,共发现了568个DEGs,其中上调基因550个(96.8%),下调基因18个(3.2%);通过富集分析,DEGs主要参与鼻呼吸和嗅觉上皮的内皮发育、血管生成等生物学过程,N端肉豆蔻酰化结构域结合等分子功能表达。PPI网络提示RTP1和RTP2为核心蛋白;MAZ为最具有影响效应的转录因子;Hsa-mir-26b-5p对DEGs的调控作用最明显;环境化学物丙戊酸钠对DEG最具影响;药物乙醇对DEGs的调控最具有影响。结论·感染SAR-COV-2后嗅觉神经上皮细胞基因表达明显改变,SARS-CoV-2可能通过抑制PAX7功能来抑制肌肉卫星细胞的增殖分化。RTP1、RTP2可能通过促嗅觉受体上膜的能力以及其对气味配体反应性抵抗SARS-CoV-2,MAZ可能通过影响细胞的生长、增殖调控DEGs;microRNA、环境化学物和药物在人嗅觉神经上皮细胞抗SAR-COV-2感染过程中也发挥着不可忽视的作用。