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血清N-糖基化特征解码:揭示COVID-19症状分期的生物标志物谱
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Journal of Chromatography B 2.8
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本研究针对COVID-19临床异质性难题,通过HILIC-FLD-QTOF-MS技术解析患者血清N-糖组(N-glycome)特征,发现寡甘露糖(oligomannose)减少与四天线结构(tetra-antennary)增加可作为感染标志物,其中Hex5HexNAc4Neu5Ac异构体(AUC>0.8)对重症预测具有重要价值,为糖基化驱动的精准诊断提供新依据。
COVID-19大流行暴露了临床预警系统的关键短板——缺乏能早期预测疾病进展的分子标志物。尽管炎症蛋白如C-反应蛋白(CRP)和D-二聚体已被广泛应用,但其特异性不足限制了临床价值。糖基化作为调控病毒-宿主互作的核心机制,其动态变化可能隐藏着更精准的疾病密码。土耳其卫生部埃尔祖鲁姆市医院联合研究团队在《Journal of Chromatography B》发表的研究,首次系统描绘了COVID-19症状分期与血清N-糖组特征的映射关系。
研究人员采用亲水相互作用色谱-荧光检测-飞行时间质谱联用技术(HILIC-FLD-QTOF-MS),对112例样本(含轻症、重症患者及健康对照)进行N-糖链全景分析。通过普鲁卡因胺(procainamide)荧光标记增强检测灵敏度,结合保留时间与质荷比(m/z)实现糖链异构体分辨。
参与者与样本收集
研究纳入2021年3-6月土耳其医院收治的72例COVID-19患者(39例轻症、33例重症)和43例健康对照。轻症定义为非住院的发热/咳嗽患者,重症需满足血氧饱和度<94%或影像学肺炎表现。
HILIC-FLD-MS血清N-糖分析
质谱数据揭示45个N-糖峰,其中四天线岩藻糖基化结构(A4F)在重症组显著升高,尤其是携带唾液酸路易斯X抗原(SLex)的糖链。通过受试者工作特征曲线(ROC)分析发现,Hex5HexNAc4Neu5Ac的α2,6-唾液酸化异构体(GP23)对重症鉴别效能突出(AUC=0.82)。
讨论
该研究揭示COVID-19病程中存在特征性糖基化重编程:感染早期表现为寡甘露糖削减(可能与内质网应激相关),进展期则出现A4G4(四天线四半乳糖结构)上调和SLex修饰增强,后者可能通过促进炎症因子风暴加剧组织损伤。GP23的高预测价值提示特定糖链异构体可作为液体活检靶标。
结论
研究首次建立血清N-糖组特征与COVID-19症状分期的关联图谱,发现岩藻糖基化修饰程度与疾病严重程度正相关。Hex5HexNAc4Neu5Ac异构体的鉴别效能超越传统炎症标志物,为开发快速分诊试剂盒提供分子基础。该成果不仅拓展了对糖生物学在病毒感染中作用的认识,也为长新冠机制研究提供了新视角。
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