外泌体是细胞分泌的细胞外囊泡,在细胞间信号传导中起主要作用。登革热感染是蚊媒传播引起的急性传染病,在从轻度发展到严重感染时,外泌体的miRNA组成可能发生变化,这可能有助于了解发病机制。来自印度科学研究所的研究人员发现,在登革热感染的不同阶段,释放的外泌体的miRNA组成存在差异。通过对miRNA表达差异的分析,他们筛选出了登革热感染各阶段特异性调控的miRNA,并对其进行了验证,这可能有助于揭示疾病发展过程中的调控模式。相关内容以“Association of exosomal miR-96-5p and miR-146a-5p with the disease severity in Dengue virus infection”为题于2月24日在线发表在国际病毒学期刊Journal Of Medical Virology杂志上。
登革病毒(DENV)是登革热的病原体,登革热是最常见的蚊媒介传播疾病。DENV是一种正义单链的细胞质病毒,属于黄病毒科黄病毒属。登革病毒有四种不同的血清型,即DENV-1、DENV-2、DENV-3和DENV-4,每种血清型的流行程度因地理位置而异。目前,还没有针对这种疾病的特异性药物治疗,也没有开发出有效的疫苗。唯一获得许可的疫苗Dengvaxia对血清型1和2的效力较低。
根据严重程度,登革热感染被分为三个阶段:无预警登革热(轻型)、有预警登革热(中型)和严重登革热(登革出血热/登革休克综合征)(严重型)。登革热的发病机制已被证明主要受宿主免疫反应的影响,导致细胞因子风暴、免疫增强、继发感染和病毒血清型变异。近年来,在识别在疾病进展和发病机制中起作用的分子方面没有取得太大进展;因此,控制疾病的进展和严重程度是当前的主要问题。
登革热病理进展的原因之一是受感染细胞释放某些生物分子,这些分子以旁分泌的方式进一步触发各种细胞信号通路,导致疾病的严重进展。外泌体是细胞通过外泌体途径释放的细胞外囊泡泡,是这些分子转移的介质之一。外泌体在细胞间通讯中起着重要作用。
MicroRNAs (miRNAs)是19-22个核苷酸长的非编码RNA序列,高度保守,通常在转录后阶段通过催化裂解抑制mRNA的表达、或促进mRNA的降解。在各种病理条件下,miRNAs通过外泌体或其他微囊泡的活性分泌释放到血液中。近年来的研究发现,miRNAs通过调控细胞因子基因的表达以及血小板的生物发生和脱颗粒,广泛参与免疫和炎症反应的调控。
详细、全面地了解外泌体miRNA及其在DENV感染中的参与将有助于阐明疾病的进展机制。在这项研究中,研究人员对血清外泌体miRNAs进行了全面分析,并评估了它们在印度人群中参与登革病毒诱导的疾病进展。小RNA-seq显示50个差异表达的外泌体miRNA在登革热感染期间显著失调。经过广泛验证,miR-96-5p被发现显著上调,而miR-146a-5p随着疾病发展到严重型后而显著下调。有趣的是,miR-96-5p和miR-146a-5p的表达水平与患者血小板水平呈强正相关。对miR-146a-5p的进一步研究表明,miR-146a-5p调节大多数参与免疫反应的蛋白质的表达。这些结果表明,除了现有的生化和病理指标外,miR-96-5p和miR-146a-5p可作为登革热疾病进展的诊断和预后标志物。
这项研究表明,在登革热感染期间,miR-96-5p和miR-146a-5p通过外泌体途径分泌,为导致登革热严重程度的分子机制提供了见解,并可以作为预后标志物来确定疾病进展。研究人员认为,本研究还存在一些局限性。由于难以从医院获得临床特征良好的病例和生物标本,所分析的样本数量较少,这可能会降低分析的统计能力。无论如何,这项发现为未来进行一些全面的研究提供了基础,后续的研究不仅可以验证前期的结果,而且还可提供额外的新发现。
图:患者血清外泌体的鉴定和RNA测序
参考文献:Association of exosomal miR-96-5p and miR-146a-5p with the disease severity in Dengue virus infection. J Med Virol. 2023 Feb 24. doi: 10.1002/jmv.28614.