综述:人类基因组与COVID-19

【字体: 时间:2025年06月11日 来源:Russian Journal of Genetics 0.6

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  这篇综述系统阐述了宿主遗传因素(GWAS、WGS、WES)在COVID-19易感性及重症化中的作用,揭示了ABO血型、3p21.31基因簇(含SLC6A20、LZTFL1等)及表观遗传调控(如甲基化、miRNA)的关键机制,为靶向治疗(如TLR7、ACE2通路干预)和跨种群差异研究提供了分子依据。

  

人类基因组与COVID-19的分子博弈

Abstract
新型冠状病毒感染(COVID-19)由SARS-CoV-2病毒引发,其临床表现从无症状到多器官衰竭差异显著。尽管环境因素主导,宿主遗传变异通过免疫调控(如CCR5Δ32对HIV的保护效应)显著影响疾病进程。全基因组关联研究(GWAS)和表观遗传分析揭示了ABO血型、3p21.31基因簇等关键位点,虽无法直接预测个体风险,但为靶向治疗(如RNA干扰技术)提供了新思路。

INTRODUCTION
宿主的基因组特征决定了对病原体的免疫应答效能。例如,TLR7基因罕见变异与重症COVID-19相关,而血红蛋白HBB突变(镰状细胞贫血)则展现了对疟疾的防护。临床观察显示,年龄、性别(男性高风险)和慢性病(心血管疾病、糖尿病)是已知风险因素,但遗传背景(如HLA分型)的调控作用逐渐凸显。

ASSOCIATIVE RESEARCH
GWAS研究(如COVID-19 Host Genetics Initiative)在49,500患者中鉴定出13个显著关联位点。其中:

  • ABO血型系统:O型血个体感染风险降低10%(OR=0.9),可能与CD209蛋白水平升高有关。
  • 3p21.31基因簇:含SLC6A20(氨基酸转运蛋白)和LZTFL1(上皮-间质转化抑制因子),其风险单倍型使住院概率增加60%,且在东南亚人群中频率超50%。
  • 罕见变异:如ACE2的rs190509934等位基因(欧洲0.2%,南亚2.7%)显著影响病毒侵入效率。

POPULATION AND EVOLUTIONARY GENETICS
跨种群分析揭示非欧裔人群重症风险更高,可能与尼安德特人遗留的chr3p21.31高风险单倍型有关。俄罗斯亚洲族群中TMPRSS2的rs12329760等位基因频率从10%(达吉斯坦)至63%(哈卡斯)不等,提示遗传背景的地域差异。

TRANSCRIPTOMICS AND EPIGENETICS
血液转录组分析发现:

  • 上调基因:干扰素通路(如IRF7)、中性粒细胞活化标志物。
  • 下调基因:淋巴细胞克隆扩增相关基因。
    甲基化研究显示,COVID-19患者基因组中230个基因的254个CpG位点发生改变,涉及病毒复制调控。此外,宿主miRNA(如hsa-let-7a)与病毒RNA的互作可能成为RNA干扰疗法的靶点。

CONCLUSIONS
宿主遗传研究虽未实现临床预测,但揭示了COVID-19的分子机制(如LZTFL1-EMT通路),并为个性化治疗(如siRNA设计)奠定基础。未来需关注长期后遗症遗传机制及疫苗应答差异,以应对新发传染病的挑战。

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