背景
相当一部分常见变异型免疫缺陷病 (CVID)患者有病因不明的十二指肠炎症。然而,由于与乳糜泻的组织学相似性,有人提出麸质敏感是一种潜在机制。在本研究中,我们旨在通过研究CVID患者十二指肠活检组织的转录、蛋白质组和微生物特征,阐明十二指肠微环境在CVID患者十二指肠炎症发病机制中的作用。
简介
2022年10月8日,来自挪威奥斯陆大学医院的Mari Kaarbø博士及其团队在J Allergy Clin Immunol (IF: 10.228)杂志上发表名为Duodenal inflammation in Common variable immunodeficiency has altered transcriptional response to viruses的研究[1]。
研究要点
1、与对照组相比,CVID患者十二指肠活检中对脂多糖的转录应答发生改变。
2、对病毒转录应答的改变区分了十二指肠炎症和非十二指肠炎症的CVID患者。
3、转录组和蛋白质组图谱区分了伴有十二指肠炎症的CVID和乳糜泻,明确表明两者是不同的疾病。
4、CVID患者的十二指肠炎症可能与病毒敏感有关,而与麸质敏感无关。
5、转录组谱可区分伴有十二指肠炎症的CVID和乳糜泻基于病毒对转录组反应的改变,我们认为病毒而不是麸质敏感可能与CVID的十二指肠炎症有关。
主要结果
基于RNA测序的蛋白质网络分析
接下来,我们使用RNA seq数据进行蛋白质网络分析。我们没有使用上面的David工具进行富集分析 (图3),而是首先使用了clusterProfile软件包,它也可以用来生成蛋白质相互作用网络。CVID_IEL与健康对照的蛋白质网络分析证实了RNA测序数据,显示与LPS反应相关的蛋白质转录增加。这些分析还表明,与对细菌来源分子的应答和对含氧化合物的应答相关的蛋白质编码因子转录增加 (图4a)。值得注意的是,由于DEGs数量较少,因此无法进行进一步比较。
图3. 基于RNA测序 (DAVID工具)的基因本体 (GO)富集分析
当应用另一个蛋白质相互作用网络基因富集分析 (GSEA)时,我们发现乳糜泻活检富集了适应性免疫应答、免疫球蛋白复合物、免疫球蛋白受体结合和抗原结合的富集因子 (图4b),这表明在十二指肠黏膜中,CVID_IEL中这部分免疫系统的功能降低。同样,由于DEGs数量少,不可能进行其他比较 (不显著)。
图4. 基于RNA测序中差异表达基因 (DEGs)富集的蛋白质相互作用网络
CVID患者十二指肠活检的微生物特征
在40个组织样本中,38个样本 (CVID [n=19],乳糜泻[n=10]和健康对照[n=9])通过了质量控制并分析了微生物组成。在CVID、乳糜泻和健康对照之间,或者在比较两组之间的α多样性时,α多样性 (个体内多样性)无显著差异 (图6a)。此外,对伴有十二指肠炎症的CVID患者 (CVID_IEL)和CVID_N进行的亚组分析表明,各组之间的α多样性无显著差异 (图6b)。
β多样性在CVID组与对照组、CVID_IEL组与CVID_N组间差异无统计学意义。图6c给出了CVID和健康对照组在属水平p值<0.05的细菌类群,图6d给出了CVID_IEL和CVID_N的细菌类群。与CVID_N相比,CVID_IEL中上调的4个属均属于γ-变形菌门,但在纲水平比较时,CVID_IEL与CVID_N之间差异无统计学意义。
图6a. CVID、乳糜泻和健康人群的α多样性; b. CVID_IEL和CVID_N亚组分析中的α多样性
结论及展望
在本研究中,我们检测了CVID患者、乳糜腹患者和健康对照者的十二指肠活检标本的转录组和蛋白质组,以及细菌菌群。主要发现:(i)通过调节对LPS的转录应答和细胞免疫反应,CVID患者 (CVID_all)从对照组中分离出来;(ii)与其他CVID患者相比,伴有十二指肠炎症的CVID患者 (CVID_IEL)在与病毒感染应答相关的基因转录方面也显示出改变;(iii)尽管组织学相似,但在RNA和蛋白质水平上,CVID_IEL和乳糜泻之间存在重大差异,尤其是在乳糜泻中适应性免疫反应增加,这清楚地表明两种疾病是不同的实体。
本研究的结果表明,十二指肠上皮的功能发生了改变,尤其是对脂多糖和病毒的应答。后者的发现与十二指肠炎症有关,提示CVID的十二指肠炎症可能与病毒有关,而不是麸质敏感。
原文链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0091674922013355?via%3Dihub
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