COVID-19严重程度梯度差异调控帕金森病病理基因:基于鼻咽拭子的新发帕金森综合征风险预警研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Journal of Neuroimmune Pharmacology 5.2

编辑推荐:

  本研究通过分析50例不同严重程度COVID-19患者(门诊17例/非ICU住院16例/ICU17例)与13例阴性对照的鼻咽拭子转录组数据,揭示SARS-CoV-2感染通过差异调控α-突触核蛋白(SNCA)、线粒体功能(TOMM20/TIMM21)和蛋白清除通路(VPS35/UCHL1)等43个PD相关基因,首次证实鼻咽拭子可作为PD病理研究样本,发现非ICU患者存在更高新发帕金森综合征风险,而ICU患者更易发生COVID-19-基因-药物相互作用(如SLC6A3失调),为个体化治疗提供新依据。

  

论文解读

当COVID-19大流行席卷全球时,越来越多的临床案例报告患者在感染后出现新发帕金森综合征症状。三例年龄不足60岁、无PD病史的患者在感染后两个月内突然出现运动障碍,其中两例对多巴胺能药物有反应,另一例却自行缓解。这种"病毒触发神经退行性疾病"的现象引发学界高度关注——SARS-CoV-2是否正在悄然改写帕金森病(PD)的流行病学版图?更令人警觉的是,PD的早期非运动症状(如嗅觉减退)与COVID-19症状高度重叠,而嗅觉系统正是α-突触核蛋白(α-synuclein, AS)异常聚集的起始部位。这些线索提示,鼻腔可能是揭示COVID-19与PD神秘关联的关键战场。

为破解这一医学谜题,加拿大多伦多大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们首次系统分析了COVID-19严重程度梯度对PD病理通路的差异化影响,创新性地采用临床常规采集的鼻咽拭子作为研究样本。这项发表在《Journal of Neuroimmune Pharmacology》的研究揭示:非ICU患者存在显著的线粒体-溶酶体功能障碍,而ICU患者则通过上调泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬-溶酶体系统(ALS)实现代偿;更发现鼻咽拭子可表达PD核心病理基因及药物代谢相关基因,为PD早期诊断和精准治疗开辟新途径。

研究团队采用RNA测序技术分析了63例样本(50例COVID-19患者按病情分为门诊/非ICU/ICU三组,13例阴性对照)。通过DESeq2进行七组差异表达分析,重点检测43个PD相关基因在AS病理、线粒体功能、蛋白清除、炎症和药物基因组五个通路的表达变化。

COVID-19与α-突触核蛋白病理的交互
研究发现γ-突触核蛋白(SNCG)在非ICU和ICU组显著上调(p<0.05/p<0.01),GAK和LRRK2在ICU组上调(p<0.05)。值得注意的是,SNCG在PD患者脑部特异性聚集的特性,提示其可能成为COVID-19相关PD的生物标志物。

线粒体功能的重构
线粒体外膜转位酶(TOMM20)和内膜转位酶(TIMM21)在门诊组极显著下调(p<0.0001),在ICU组却出现回升。这种"V型"表达模式暗示:COVID-19轻中度患者存在持续线粒体损伤,而重症患者可能通过上调线粒体蛋白酶HTRA2(p<0.001)实现修复。

蛋白清除通路的代偿激活
溶酶体相关膜蛋白(LAMP3)在门诊组上调(p<0.05)而在ICU组下调,与逆向运输体VPS35的表达变化一致。与之相对,泛素羧基末端水解酶L1(UCHL1)和微管相关蛋白1轻链3(MAP1LC3B2)在ICU组显著上调(p<0.01),显示重症患者通过激活UPS和ALS通路代偿早期溶酶体功能障碍。

药物基因组学的警示
多巴胺转运体(SLC6A3)在ICU组的特异性上调(p<0.05)尤为关键。该基因变异已知影响PD药物反应,这一发现提示COVID-19重症患者若合并PD,可能面临药物-基因互作风险,需个体化给药调整。

通过热图分析,研究者发现TOMM20/TIMM21/VPS35基因簇在门诊组表达最低,而LRRK2/BST1/SLC6A3等基因在ICU组形成协同表达网络。这种模块化表达模式揭示:COVID-19不同病程阶段可能激活PD不同的病理子网络。

这项研究首次证实鼻咽拭子可作为PD病理研究的"分子窗口",其临床意义深远:非ICU患者因持续的线粒体-溶酶体功能障碍成为新发PD的高危人群,需长期神经监测;ICU患者虽通过代偿通路减轻病理损伤,但需警惕药物基因组学风险。更值得关注的是,研究为"长新冠"神经后遗症的机制研究提供新思路——病毒清除后持续的SNCG过表达和蛋白清除系统紊乱,可能是导致迟发性神经退行性变的"分子定时炸弹"。未来研究需扩大样本验证这些发现,并探索鼻咽拭子检测在PD早期诊断中的转化价值。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号