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我院马飞教授、金萍副教授团队与东部战区总医院夏欣一教授团队在宿主响应SARS-CoV-2感染方面取得系列重要研究进展

近期,我校生命科学学院马飞教授、金萍副教授团队与东部战区总医院夏欣一教授团队联合揭示了ZNF蛋白抗SARS-CoV-2感染机制,该研究成果以《Analyzing master regulators and scRNA-seq of COVID-19 patients reveals an underlying anti-SARS-CoV-2 mechanism of ZNF proteins》为题正式发表在生物信息学权威期刊Briefings in Bioinformatics, 2021, 22(5):1~14, https://doi.org/10.1093/bib/bbab118 (影响因子:11.622)。我校生科院博士生秦士杰为第一作者,金萍副教授、马飞教授和东部战区总医院夏欣一教授为论文的通讯作者,第一作者单位为南京师范大学。

新冠病毒大流行以来已经感染超过2亿人,造成超400万人死亡,但是宿主抗SARS-CoV-2侵染机制仍不是十分清楚。马飞教授、金萍副教授团队和夏欣一教授团队从性别差异出发,揭示了临床上女性COVID-19患者的死亡率和重症率显著低于男性;并通过系统生物学研究证明了宿主响应SARS-CoV-2感染的主要调节子(eg.STAT1/STAT2和ZNF家族蛋白)在女性和男性之间存在显著差异,女性COVID-19患者能够比男性患者表达出更多的ZNF蛋白以及更强的活性。ZNF蛋白活性与患者的病毒载量和疾病严重程度负相关,而与患者的免疫活性呈正相关。该研究研究首次揭示ZNF不仅可以作为效应蛋白直接抑制SARS-CoV-2,还可作为转录因子直接激活干扰素刺激基因以及促进免疫细胞成熟和活化来抵抗SARS-CoV-2,并提出ZNF蛋白的数量和活性的差异是不同性别COVID-19患者预后不同的潜在原因。

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新冠病毒在中国发生的初期,马飞教授联合我校生科院陈礼明教授和南京邮电大学季星来教授揭示了SARS-CoV-2与导致重症的SARS-CoV和MERS-CoV更为相似,发现导致重症的冠状病毒(SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2)共享多个宿主响应基因并且都表现出中性粒细胞的过度活化。东部战区总医院夏欣一教授提供的临床数据进一步验证了中性粒细胞的过度活化可作为重症COVID-19患者的预后指标。该研究成果以《Mechanistic insights into SARS-CoV-2 epidemic via revealing the features of SARS-CoV-2 coding proteins and host responses upon its infection》为题正式发表在生物信息学权威期刊Bioinformatics, 2021, 36(21):5133-5138. https:// doi: 10.1093/bioinformatics/btaa725 (影响因子:6.931)。我校生科院博士生秦士杰和东部战区总医院夏欣一教授为共同第一作者,季星来教授、马飞教授和陈礼明教授为论文的通讯作者,第一作者单位为南京师范大学。

此外,金萍副教授、马飞教授团队和夏欣一教授团队还系统比较了不同严重程度的COVID-19患者的各项临床指标,并且通过随机森林算法筛选并建立了可靠的临床模型(准确性接近90%)用于COVID-19患者的预后监测。该研究成果以《3044 Cases reveal important prognosis signatures of COVID-19 patients》为题正式发表在国际权威期刊Computational and Structural Biotechnology Journal,2021,19:1163-1175. doi: 10.1016/j.csbj.2021.01.042 (影响因子:7.272)。我院博士生秦士杰是该论文的第一作者,金萍副教授、马飞教授和夏欣一为该论文的通讯作者。该论文的第二通讯单位为南京师范大学。

新冠病毒延续至今,人们对SARS-CoV-2的致病机制和治疗仍然需要深入研究。金萍副教授、马飞教授团队和夏欣一教授团队所做的工作不仅增加了我们对COVID-19发病机制和宿主免疫响应的认识,也为临床上对COVID-19患者的诊断和预后提供了重要的靶标分子。