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COVID-19与原发性开角型青光眼(POAG)的分子关联:炎症与免疫失调的交叉基因网络研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月14日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对COVID-19与POAG的潜在关联机制,通过流行病学与生物信息学多组学分析,发现57个交叉基因(CGs)富集于炎症反应与缺氧通路,鉴定出CA12/HBA2/HBB等5个诊断标志物(AUC>0.9),揭示男性与吸烟者中COVID-19致POAG风险显著提升(OR=29.828),为COVID-19后青光眼筛查提供分子依据。
在COVID-19大流行背景下,科学家们注意到一个奇特现象:部分康复患者出现视力急剧下降,经检查确诊为原发性开角型青光眼(Primary Open-Angle Glaucoma, POAG)。这种被称为"视力小偷"的疾病,通常悄无声息地损害视神经,而新冠病毒的入侵是否加速了这个过程?更令人困惑的是,临床数据显示男性吸烟者的青光眼发病率在感染后飙升近30倍。这些现象暗示着两种疾病背后可能存在某种隐秘的分子对话,但具体机制始终成谜。
广州医科大学附属番禺中心医院眼科的研究团队决心揭开这个谜团。他们创新性地将流行病学大数据与多组学分析相结合,对3015人的队列进行追踪,同时深度挖掘基因表达数据库,最终在《Scientific Reports》发表了这项突破性研究。
研究人员采用三大关键技术:首先利用CHARLS数据库进行多变量逻辑回归和Cox风险模型分析;其次通过机器学习(LASSO/SVM-RFE/Random Forest)筛选GEO数据库(GSE27276/GSE171110)中的差异基因;最后运用单细胞测序(Seurat)和免疫浸润分析(CIBERSORT)解析COVID-19亚型的免疫特征。
基线分析
对3015名受试者的血液检测显示,POAG患者高密度脂蛋白(HDL)水平显著升高(P=0.028),而vb001_s1阳性率与POAG呈强负相关(P<0.001)。
逻辑回归分析
COVID-19感染者发生POAG的风险是未感染者的12.775-15.688倍(P<0.001),男性(OR=15.054)和吸烟者(OR=29.828)风险尤为突出。
差异基因分析
发现57个交叉基因(CGs),其中血红蛋白亚基HBA2/HBB和碳酸酐酶CA12在POAG中显著高表达,与CD4+记忆T细胞活化呈正相关(r=0.60)。
诊断标志物验证
在鼠小梁网细胞(MTMC)模型中,地塞米松(DEX)处理使CA12/HBA2/HBB表达量提升2-3倍,Western blot证实蛋白水平同步升高。
单细胞图谱
COVID-19患者单细胞数据(GSE216020)显示,CEBPD基因在单核细胞和中性粒细胞中特异性表达,提示免疫-神经交叉对话。
分子亚型
COVID-19患者可分为三个亚群,其中B亚群呈现HLA I/II类和免疫检查点基因(CTLA4/PDCD1LG2)的高表达,对免疫治疗可能更敏感。
这项研究首次建立了COVID-19与POAG的分子联系,揭示炎症和缺氧是核心共同机制。特别重要的是,发现CA12/HBA2/HBB等标志物能早期预警COVID-19相关青光眼风险,为临床筛查高危人群提供了分子工具。研究还指出,新冠病毒可能通过ACE2受体侵入眼组织,触发T细胞介导的神经炎症——这为开发靶向药物开辟了新思路。
对于眼科医生而言,这项成果提示应特别关注男性吸烟的COVID-19康复者,建议将其纳入POAG重点监测人群。而发现的miRNA调控网络(hsa-mir-16-5p/hsa-mir-1-3p)可能成为未来干预靶点。尽管部分标志物在葡萄膜炎中也有表达,但通过多基因联合检测,有望建立特异性诊断模型。该研究为理解全身感染与慢性眼病的关联提供了范式,对后疫情时代的跨学科诊疗具有深远意义。
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