呼吸系统疾病论文_人心肌细胞和巨噬细胞感染-环境化学

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呼吸系统疾病论文_人心肌细胞和巨噬细胞感染

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文章摘要:目的：2019冠状病毒病（coronavirus disease 2019,COVID-19）是一种由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2）引起的急性呼吸道传染病。SARS-CoV-2既可直接损伤心肌，也可通过激活免疫系统，引发细胞因子风暴，导致炎症细胞在心肌组织的浸润而损伤心肌。本研究基于测序数据分析SARS-CoV-2感染后人心肌细胞和巨噬细胞基因表达的变化，探讨SARS-CoV-2对心脏和免疫系统的潜在影响。方法：检索公共数据集GSE151879，采用在线软件Network Analyst对数据进行预处理，并进行感染组和对照组心肌细胞、人胚胎干细胞来源的心肌细胞及巨噬细胞差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）[log2（fold change）>2，调整后P<0.05]的筛选。获取心肌细胞和巨噬细胞中表达模式一致的共同差异表达基因（consistent common differentially expressed genes,CCDEGs），利用在线分析软件String对其进行生物学功能和信号通路的富集分析。建立蛋白质交互作用网络、转录因子-基因交互网络、miRNA-基因交互网络和环境化学物-基因交互网络，并利用Cytoscape3.72进行可视化。结果：经标准化后的数据质量优秀，可确保分析结果可靠；心肌细胞感染SARS-CoV-2后，基因表达谱发生明显改变；成人心肌细胞中共484个DEGs，巨噬细胞中共667个DEGs，人胚胎干细胞来源的心肌细胞中共1 483个DEGs。机械传感介体同系物（STUM）、脱氢酶/还原酶9（DHRS9）、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIβ（CAMK2B）、紧密连接蛋白1（CLDN1）、C-C基序趋化因子配体2（CCL2）、肿瘤坏死因子α诱导蛋白3相互作用蛋白3（TNIP3）、G蛋白偶联受体84（GPR84）、C-X-C基序趋化因子配体1（CXCL1）在3类细胞中表达模式完全一致。蛋白质交互作用网络提示CAMK2B蛋白在3类细胞抗病毒过程中可能发挥着关键性作用。环境化学物二氧化硅、苯并芘、镍和雌二醇影响3类细胞的抗病毒过程。结论：CAMK2B、CLDN1、CCL2和DHRS9基因在心肌细胞抗SARS-CoV-2免疫反应中发挥重要作用；二氧化硅、苯并芘、镍和雌二醇可能通过增加心肌细胞毒性影响细胞的抗病毒过程，进而加重SARS-CoV-2对心脏的损害。

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项目基金:《环境化学》网址: http://www.hjhxzz.cn/qikandaodu/2021/1218/972.html