1+1>2 三重 RNA 测序解析病原体共感染的影响

来源: 生物通 / 作者: 2020-11-20
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在临床治疗中,器官移植和干细胞移植都是常用的方法。但是,即使定期在医院进行检查,一些患者仍会出现严重的并发症。抛开其他因素,真菌和病毒感染会影响治疗是否成功。比如,巨细胞病毒和烟曲霉菌的同时感染就可能致命。

近日,德国的一些研究人员开发出一种新方法来检测这两种病原体。他们的结论是,这两种病原体同时感染的影响并不是单独感染的简单加和。病毒和真菌在人体中发挥协同作用,它们触发了某些只有同时感染两种病原体时才具有活性的基因。

这项研究成果于 11 月 17 日发表在《Cell Reports》杂志上。

据德国维尔茨堡大学的 Alexander Westermann 介绍,他们开发出的方法称为三重 RNA 测序(Triple RNA-seq)。RNA 测序大家并不陌生,它能够在 RNA 水平高通量地测定数千个基因的活性,从而更好地了解疾病过程中发生的变化。

几年前,双重 RNA 测序(dual RNA-seq)技术被开发出来。它不仅可以记录病原体的基因活性,还可以检测受其影响的宿主细胞的反应。这使得科学家能够在感染过程中追踪复杂的因果链,比如沙门氏菌对人类的影响。

此次开发的三重 RNA 测序能够解析 “三方” 的基因表达及其在感染过程中的相互作用。研究人员解释说,到目前为止,人们大多不知道为什么在感染某种病原体后会更容易感染第二种病原体。在这种情况下,双重 RNA-seq 不足以提供所需的答案。

在这项研究中,研究人员利用他们开发的三重 RNA-seq 方法研究了单核细胞来源的树突状细胞(moDC)在感染烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)和人类巨细胞病毒(CMV)后的转录组。

他们发现,这两种病原体相互影响,并且以与单独感染时不同的方式影响着免疫细胞。例如,巨细胞病毒削弱了真菌介导的促炎性信号的激活,而烟曲霉菌会影响病毒清除速度。

同时,研究团队还确定了免疫细胞中的特定基因。与单一感染相比,这些基因的表达谱在两种病原体感染期间存在显著差异。因此,这些基因可作为生物标志物,有助于人们及时发现移植后的共同感染。

未来,研究人员希望三重 RNA-seq 技术将有助于了解病毒和细菌感染的其他病例,并防止潜在的严重后果。“感染一种病原体后,宿主对另一种病原体更加敏感的模型有很多,包括沙门氏菌和 HIV 病毒、链球菌和流感病毒,或衣原体和人类疱疹病毒,”Westermann 解释说。(生物通 薄荷)

原文检索

Triple RNA-Seq Reveals Synergy in a Human Virus-Fungus Co-infection Model

DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108389

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