在疫情逐步可控的情形下，一線的醫(yī)務(wù)工作者和科研人員將有更多精力和時間對冠狀病毒進(jìn)行更深一步的研究和認(rèn)識。我們此次調(diào)研了基于Orbitrap超高分辨的代謝組學(xué)，脂質(zhì)組學(xué)，以及藥物治療在病毒學(xué)研究中的應(yīng)用。致敬白衣天使和深耕醫(yī)學(xué)研究的學(xué)者。

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目前的研究顯示，新型病毒進(jìn)入細(xì)胞的路徑與SARS冠狀病毒一樣，均是通過血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）細(xì)胞受體入侵宿主。但入侵之后，作為從基因到蛋白作用下游的小分子，其發(fā)生的變化尚未可知。那么，針對這些代謝物組和脂質(zhì)組的研究會給醫(yī)護(hù)人員和科研工作者帶來什么幫助呢？

如我們所熟知的大數(shù)據(jù)模擬，通過模擬各種措施所產(chǎn)生的后果，以“上帝”視角為國家提供zui佳方案；而針對病患人員來說，基于“整體”觀的組學(xué)技術(shù)可以幫助科研人員實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)研究的目的。通過宿主和病原體相互作用的研究，了解其相互作用的關(guān)系，從而加速開發(fā)新的更有針對性的療法或疫苗。

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近幾年來，基于Orbitrap 的代謝組學(xué)，脂質(zhì)組學(xué)及蛋白質(zhì)組學(xué)研究為生命科學(xué)領(lǐng)域帶來了長足發(fā)展。同時針對病毒學(xué)免疫應(yīng)答，病毒-宿主相互作用，代謝動態(tài)變化等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為科研工作者提供新的研究思路。

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案例一基于代謝組學(xué)技術(shù)研究免疫應(yīng)答的過程如前所述，我們采取的措施就像機(jī)體的免疫應(yīng)答，“免疫系統(tǒng)”功能的好壞直接關(guān)系著這場戰(zhàn)役的勝敗。研究表明，小分子代謝物對免疫細(xì)胞的增殖分化及其功能息息相關(guān)。2017年發(fā)表在Cell 雜志的一項(xiàng)研究，整合轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)研究顯示，代謝反應(yīng)是人類對帶狀皰疹病毒疫苗的免疫反應(yīng)有效性的基礎(chǔ)。研究人員開展了病毒疫苗接種在健康成人身上的縱向研究，分別收集接種前和接種后的血液進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)分析。研究結(jié)果顯示，接種疫苗后第1天起，嘌呤代謝、亞油酸代謝、蛋氨酸和半胱氨酸代謝、甘油磷脂代謝和糖磷脂代謝發(fā)生了顯著變化，亞油酸酯和甘油磷脂代謝的途徑可能是抗原呈遞細(xì)胞的主要媒介，這些發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)結(jié)果密切相關(guān)。通過構(gòu)建MMRN網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合接種者年齡、性別和病毒載量相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)來預(yù)測有效性，揭示甾醇代謝整合了體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)；而磷酸肌醇代謝提供了代謝表型，影響免疫結(jié)果。

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通過此項(xiàng)研究，可以幫助研究人員對疫苗接種的免疫反應(yīng)進(jìn)行情境分析，確定影響療效的相關(guān)因素，同時為免疫反應(yīng)提供新的生物學(xué)見解，促進(jìn)未來的生物標(biāo)記物研究和疫苗開發(fā)。

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案例二基于Orbitrap的多組學(xué)技術(shù)挖掘病毒——宿主相互作用一項(xiàng)針對于MERS-CoV研究，整合基于Orbitrap 的蛋白質(zhì)組學(xué)，代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)的多組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：通過對蛋白和代謝富集分析，感染MERS-CoV的細(xì)胞，包括氧化磷酸化，糖酵解/糖異生，嘌呤等5條代謝途徑發(fā)生了顯著變化；而且糖酵解/糖異生途徑中的幾乎所有蛋白質(zhì)在MERS-CoV感染期間的豐度都降低。底物葡萄糖積累表明，糖酵解比糖異生途徑更可能受到病毒感染的影響。

進(jìn)一步結(jié)合脂質(zhì)組學(xué)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在MERS-CoV感染期間，脂肪酸和鞘脂類發(fā)生了廣泛的變化。有報道顯示，鞘脂在病毒的攝取，復(fù)制，成熟和出芽中起著重要的作用，富含神經(jīng)酰胺的膜結(jié)構(gòu)可通過改變膜液流動性和增強(qiáng)囊泡融合來促進(jìn)包膜病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞，觸發(fā)宿主細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步惡化病情。

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