miRNA测序揭示uMSCs-Exo抑制丙型肝炎病毒感染的机制

 
  • 研究背景
          丙型肝炎病毒(HCV)感染是影响全球性健康的一个问题,每年会引起超过35万人死亡。尽管已有的抗病毒药物已经大大改善了HCV病人的状况,但是新的、高效的、耐受性较高和价格更便宜的抗HCV药物的开发仍然是迫切需要的。
          为了满足这种需求,第二军医大学戚中田团队利用脐带间充质干细胞的外泌体(uMSCs-Exo)作为研究对象,发现uMSCs-Exo可以体外抑制HCV的感染,尤其是病毒的复制过程,而且细胞毒作用较小。该研究最近以“Exosomal MicroRNAs Derived From Umbilical Mesenchymal Stem Cells Inhibit Hepatitis C Virus Infection”为题发表于国际著名期刊Stem Cells Translational Medicine,烈冰生信团队在测序和生信分析方面给予了强有力的支持。
          文章第一次揭示了uMSCs-Exo的抗病毒活性。通过RNA-Seq及数据分析发现,来自于uMSCs-Exo的let-7f,miRNA-145,miRNA-199a以及miRNA-221有助于抑制HCV的RNA复制过程。通过miRNA靶基因预测,发现这四个miRNA都有病毒RNA的结合位点。另外,uMSCs-Exo治疗与美国药监局批准的治疗HCV的药物干扰素α和telaprevir有协同作用,这为未来临床治疗HCV感染提供了理论依据和实验依据。

  
      我们首先来理清文章的研究思路。作者实验发现uMSCs-Exo可以体外抑制HCV的感染,于是对外泌体测序数据进行了分析,找出了几个关键的miRNA,而且对这几个miRNA进行了靶基因预测并进行了实验验证。
     生信分析思路如下图:

    1. 首先通过Transwell侵袭实验证明了只有来自于uMSCs的外泌体才能才具有抗HCV感染的活性。

     2. 对外泌体miRNA测序数据分析,找出表达量丰富的miRNA,用RT-PCR进行验证,发现let-7f,miRNA-145,miRNA-199a和miRNA-221这四个miRNA与抗病毒相关。

    3. 通过miRNA靶基因预测发现miRNA与HCV病毒的mRNA有结合区域,说明miRNA可能通过结合病毒的mRNA抑制病毒在宿主细胞的增值。

    4. 来自于uMSCs-Exo miRNA敲除后,外泌体就不再具有抗病毒的活性,而且,此外泌体与已知的抗HCV感染药物干扰素α和VX-950具有协同作用。

        文章展示了来自于uSEC的外泌体具有潜在的抗HCV感染的能力,miRNA测序及靶基因预测分析揭示了抗病毒过程是由一系列的miRNA介导的,这为抗病毒治疗的研究提供了一个潜在的新方法。

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