TAS2R38 基因甲基化:解锁 COVID-19 感染与症状奥秘的关键钥匙

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究 TAS2R38 基因甲基化在 COVID-19 中的作用,研究人员分析 SARS-CoV-2 感染及感染停止后 TAS2R38 甲基化模式,发现其与疾病严重程度正相关,感染恢复后甲基化模式趋于正常,为理解 COVID-19 机制提供新视角。

  在新冠疫情席卷全球的背景下,人们对新冠病毒(SARS-CoV-2)的了解不断深入,但仍有诸多未解之谜。味觉受体在人体中分布广泛,不仅在口腔感知味觉,还在多种组织参与重要生理过程。其中,TAS2R38 作为 Ⅱ 型味觉受体(T2Rs)家族的重要成员,在呼吸道先天免疫反应中扮演关键角色。它能激活由一氧化氮(NO)介导的反应,而 NO 可抑制 SARS-CoV-2 的复制 。TAS2R38 基因存在单核苷酸多态性(SNPs),不同的基因型会影响受体功能,进而导致个体对呼吸道感染的易感性出现差异。
同时,DNA 甲基化(DNAm)作为一种重要的表观遗传修饰,能够影响基因表达,在多种疾病的发生发展过程中发挥作用,COVID-19 也不例外。然而,TAS2R38 基因甲基化在 COVID-19 感染、疾病严重程度及预后方面的作用,尚未得到充分研究,且已有研究结果存在不一致性。此外,COVID-19 患者鼻咽和 / 或唾液样本中 TAS2R38 的甲基化模式也未被深入分析。基于这些问题,来自意大利多所研究机构(包括卡利亚里大学、德累斯顿工业大学、萨萨里大学等)的研究人员开展了一项研究,旨在探究 TAS2R38 基因甲基化模式的变化能否为揭示其在 COVID-19 感染和症状严重程度中的作用提供新线索,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员主要运用了基因分型和甲基化分析两项关键技术。他们从意大利撒丁岛招募了 84 名高加索人作为研究对象,分为两组。第一组 51 人,其中 44 人确诊感染 SARS-CoV-2(包括重症 16 人、轻症至中症 24 人、无症状 4 人),7 人为感染康复者;第二组 33 人,均为感染康复者。通过对这些样本进行 TAS2R38 基因分型和特定 CpG 位点(cg25481253)的甲基化分析,研究人员深入探究了 TAS2R38 基因甲基化与 COVID-19 的关系。

TAS2R38 多态性与 COVID-19 状况


研究人员对 TAS2R38 基因的三个 SNP 位点(rs713598、rs1726866、rs10246939)进行基因分型,发现两组参与者在基因型分布和单倍型频率上无显著差异,且基因型与疾病严重程度之间也未发现明显关联。这表明 TAS2R38 基因的多态性在两组人群中的分布较为均衡,未对 COVID-19 的感染状况和严重程度产生明显影响。

感染期间 SARS-CoV-2 对 TAS2R38 DNA 甲基化模式的影响


通过对第一组 COVID-19 阳性患者(44 人)和 7 名康复者的特定 CpG 位点(cg25481253)甲基化水平分析,研究人员发现,疾病严重程度与甲基化水平存在显著关联。重症组的甲基化水平显著高于无症状 / 轻症至中症组和康复者组。这意味着在感染期间,SARS-CoV-2 可能通过影响 TAS2R38 基因的甲基化水平,进而影响疾病的严重程度。

感染后 SARS-CoV-2 对 TAS2R38 DNA 甲基化模式的影响


在对第二组 33 名康复者的研究中,根据他们感染时的症状分为重症、轻症至中症和无症状三组。结果显示,这三组样本在甲基化水平上未观察到显著差异。但有趣的是,每个症状组又可细分为两个具有不同甲基化水平的亚组,这一现象暗示感染后 TAS2R38 基因甲基化模式存在更为复杂的变化。

根据 TAS2R38 多态性进行的 TAS2R38 甲基化分析


在感染期间,第一组样本根据 SNP 基因型进行分组,其甲基化水平无显著差异。然而,在感染康复后的第二组样本中,TAS2R38 基因的甲基化水平与参与者的基因型密切相关。具有 PAV/PAV 基因型的康复者,其甲基化水平显著低于杂合子和 AVI 纯合子。这表明在感染恢复后,TAS2R38 基因的甲基化水平受到基因型的影响,PAV/PAV 基因型可能与更高的 TAS2R38 受体表达相关。

研究结论表明,TAS2R38 基因中 cg25481253 位点的甲基化水平在感染期间与 COVID-19 严重程度呈正相关,感染恢复后甲基化模式恢复正常,这一变化可能与患者味觉恢复及免疫功能修复有关。此外,TAS2R38 基因甲基化水平还与康复者的基因型相关,PAV/PAV 基因型的个体可能具有更强的免疫保护能力,因为其 TAS2R38 受体表达可能更高,在感染时能激活更有效的免疫反应抑制病毒复制。

该研究首次明确了 TAS2R38 基因甲基化在 COVID-19 中的重要作用,为理解 COVID-19 的发病机制提供了新的视角,也为未来开发基于 TAS2R38 的治疗策略提供了理论依据。尽管研究样本量较小,结论的统计学意义存在一定局限性,但为后续更大规模的研究奠定了基础,具有重要的参考价值。未来研究可进一步扩大样本量,进行感染前后的纵向对比研究,深入探究 TAS2R38 基因甲基化与 COVID-19 之间的复杂关系,为抗击新冠疫情提供更多有力支持。

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