利用NGS和ddPCR技术通过miRNA分析识别唾液中的轻症COVID-19潜在生物标志物

《Scientific Reports》：Identifying potential biomarkers for mild COVID-19 in saliva by miRNA profiling using NGS and ddPCR

　　

摘要

微小RNA（miRNAs）是一种小型非编码RNA分子，通过靶向信使RNA（mRNA）来调控基因表达。由于这种调控功能，病毒往往会调节宿主miRNA的表达以利于自身的复制。相反，宿主细胞则通过调控miRNA表达来激活免疫系统反应。因此，miRNAs可作为传染性疾病，尤其是那些以上呼吸道为主要入侵途径的病毒性呼吸道感染的潜在生物标志物。所以，唾液能够为了解患者的病情提供重要信息。推进唾液分析的技术和方法十分重要。在本研究中，我们使用下一代测序技术（NGS）对唾液中的miRNA表达进行了筛查，随后又通过数字滴定PCR（ddPCR）和定量PCR（qPCR）对研究结果进行了验证。此外，我们还通过计算机分析确定了与异常表达的miRNAs相关的目标基因及生物学通路，以及它们在SARS-CoV-2感染中的作用。筛查结果显示，在COVID-19患者中，miR-590-3p和miR-374a-5p的表达水平下降。后续的qPCR和数字滴定PCR验证也证实了这些miRNAs在COVID-19病例中的表达确实降低。在本研究评估的实验条件下，与RT-qPCR相比，ddPCR在检测低丰度唾液miRNAs方面具有更高的分析灵敏度和更好的定量准确性，从而提升了研究结果的可靠性。功能分析表明，这两种miRNAs都参与了病毒相关过程及细胞凋亡的调控。此外，miR-374a-5p和miR-590-3p在不同哺乳动物群体中的保守性也凸显了它们在调控作用方面的重要性。综合这些结果来看，miR-374a-5p和miR-590-3p有望成为SARS-CoV-2感染的合适生物标志物。