客户文章 | 多组学研究揭示COVID-19对产妇母乳蛋白质和代谢物的异常改变

2021-05-19 17:44:24, 小迈武汉迈维代谢生物科技股份有限公司

2020年10月23号，Signal Transduction and Targeted Therapy（IF:13.493)杂志在线发表了华中科技大学同济医学院协和医院妇产科和武汉病毒学等合作的研究进展“Omics study reveals abnormal alterations of breastmilk proteins and metabolites in puerperant women with COVID-19”，通过蛋白质组学和代谢组学揭示COVID-19对母乳的影响。本文代谢组学检测及生物信息分析由迈维代谢提供服务。

导读

母乳的营养含量直接参与新生儿免疫应答。在病毒感染的背景下，母乳成分的变化不仅反映了母亲的生理变化，而且通过母乳喂养影响新生儿的免疫和代谢。在这里，我们试图回答重要的问题，母乳生产是否受到COVID-19的影响，COVID-19产妇母乳喂养是否仍然是一个安全的或建议的操作。

为了分析COVID-19对产妇母乳蛋白质和代谢物的异常改变，收集了4名COVID-19产妇和2名健康产妇分娩后3天的初乳样本，分娩全部采用剖宫产(CS)分娩，在COVID-19患者的母乳样本中，SARS-CoV-2的血清学和病毒RNA检测均为阴性。通过应用蛋白质组学、脂质组学和代谢组学分析来评估初乳样品，以了解COVID-19患者母乳中成分的变化。

应用蛋白质组学、脂质组学和代谢组学分析来评估初乳样品，了解COVID-19患者母乳中成分的有变化

样品中共鉴定了1715种蛋白质、504种脂类和340种代谢物。

脂质组的分析

共鉴定了504种脂质，在主成分分析(PCA)中，COVID-19患者和健康对照者的分离并不清楚，且仅有13个脂质发生显著变化。异丁基肉碱和丁基肉碱水平的升高表明COVID-19患者短链酰基辅酶A脱氢酶略有缺乏，这可能是由于出现了轻微的症状。

蛋白组的分析

初乳样品中总共1715个蛋白质，PCA显示，COVID-19患者和健康志愿者的母乳可以大致分离，鉴定到了88种差异表达蛋白。

COVID-19患者母乳蛋白的改变是轻微。

用GO和KEGG途径富集过程对DEPs进行分析。发现DEPS在参与免疫反应、炎症和代谢的过程中富集，和大多数DEPs被下调。

结果表明，许多参与免疫应答的母乳蛋白在COVID-19反应中被下调。

代谢组分析

共鉴定了340种代谢物，分析得到COVID-19患者母乳中吲哚及其衍生物的水平降低，这可能是由炎症反应引起的。

KEGG显示，蛋白质消化和吸收、色氨酸代谢等途径被增强。

进一步鉴定了17种芳香氨基酸及其衍生物，揭示了色氨酸分解代谢在COVID-19患者母乳中显著降低。

对酪氨酸和苯丙氨酸代谢的分析也表明，微生物代谢物包括参与免疫系统宿主-微生物相互作用的反式肉桂酸和苯乙胺在COVID-19患者母乳中显著降低。此外，AAAS及其衍生物被纳入到具有DEPs的监管网络中，强调苯丙氨酸及其脱羧产物苯乙胺与更多免疫介导的DEPs 相互作用。

蛋白质组学和代谢组学揭示了与新冠肺炎相关的母乳蛋白和代谢的显著变化。值得注意的是，新冠肺炎患者母乳中的变化的蛋白主要集中在免疫应答方面。母乳中，AAAs被微生物代谢的下游代谢产物也发生了显著改变。母乳成分的变化可能反映了母亲对新冠肺炎病毒的全身生理反应，或者是由SARS-CoV-2介导的对母乳生产和/或乳腺分泌的影响引起的。此外，新冠肺炎可能会影响产妇体内的微生物，从而导致分泌到母乳中的微生物代谢物的改变。总的来说，这项工作表明，这种缺乏免疫相关成分的母乳可能不利于新生儿在早期建立免疫防御，这种可能性需要进一步调查。

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