引发冠状病毒2019(新冠肺炎)的严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)自2019年12月首次出现以来,几乎已经传播到世界各国。
虽然大多数政府对社交集会和其他有助于减少传染性非典型肺炎病毒2传播的方法进行了限制,但医疗工作者仍然因缺乏信息和有效治疗而感到沮丧。因此,患有严重新冠肺炎的患者不得不依靠机械通气或补充氧气来改善病情,而不是治疗感染本身。
几种新冠肺炎疫苗已获得世界各地政府机构的紧急使用许可。这些疫苗接种计划,除了开发了几种针对新冠肺炎的治疗方案之外,还迅速减少了严重疾病患者的数量。然而,由于新冠肺炎的新颖性,关于糖尿病等特定的共同疾病如何与这种疾病相互作用的信息仍然有限。一般来说,与非糖尿病患者相比,糖尿病患者似乎更容易感染SARS-CoV-2,并屈服于这种疾病的严重形式。
背景
二肽酰肽酶-4(DPP4)又称CD 26,是一种丝氨酸外肽酶,以二聚体形式存在于细胞表面。DPP 4与哺乳动物的多种功能有关,其中一些功能包括调节激素、神经肽和细胞因子活性,以及调节细胞与基质之间以及细胞之间的相互作用。
DPP4在多种细胞表面表达,在糖代谢中起着重要作用。因此,DPP 4抑制剂被广泛应用于糖尿病患者的治疗。更具体地说,这些降血糖药物通过阻止胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分解来拮抗胰岛素分泌,从而控制血糖水平,改善糖耐量和胰岛素抵抗。
由于感染风险的增加和新冠肺炎在糖尿病患者中的严重后果,研究人员已经开始研究DPP4抑制剂在治疗这一人群中的作用。最近自然科学报告 研究人员进一步探讨了新冠肺炎管理中DPP4与糖尿病靶点的关系。
关于研究
在目前的研究中,研究人员通过在GeneCard数据库中搜索“糖尿病”来识别目标,并将任何相关分数超过20分的目标都包括在内。然后将这些目标导入检索相互作用基因/蛋白质(String)数据库的搜索工具,以获得蛋白质-蛋白质相互作用图,筛选出与DPP 4直接相关的任何目标,以供进一步研究。
利用STRING对基因本体论(GO)功能进行富集分析。相比之下,利用京都基因和基因组百科全书(KEGG)路径分析来预测其作用机制并构建网络图。
DPP 4所在的模块1被用作内部网络,而内部网络的跨模块关联被筛选出来,以进一步评估DPP4对网络的影响和可能的途径。
研究结果
共获得1,031个糖尿病指标和43个与DPP4直接相关的指标。聚类分析得到三个功能模块:第一个模块17个节点,第二个模块14个节点,第三个模块13个节点。
通过GO和KEGG分析,研究人员发现模块1的目标主要是胰岛素分泌和胰高血糖素信号转染途径。相比之下,模块2和3的靶点主要富集于信号受体结合。
模块1还包含190个跨模块关联,占所有观察到的网络关联的33%。在模块1中,LEP和apoB蛋白得分最高,表明它们有可能产生交叉模块效应。此外,模块1中的INS、IL-6和ALB得分最高,这支持了该模块对上述蛋白质相互作用有影响的假设。
结论
多项研究表明,糖尿病患者血清中可溶性CD 26水平降低。因此,研究人员推测,较高水平的DPP 4可能通过阻止这种病毒通过DPP 4受体进入SARS-CoV-2感染而提供保护。
此前的观察还发现,不受控制的葡萄糖代谢和炎症会增加新冠肺炎的死亡率。由于DPP 4在葡萄糖代谢中具有重要的作用,因此DPP 4抑制剂的应用可以通过这种途径帮助减轻新冠肺炎的严重程度,并通过其在预防肺部炎症和减轻肺损伤方面得到证实。
通过分析与DPP 4相关的功能模块和糖尿病靶点,研究人员得出结论,他们的发现支持了新冠肺炎通过与INS、瘦素、IL-6和其他蛋白质的相互作用改变糖尿病患者中DPP 4表达的假设。因此,葡萄糖代谢紊乱和炎症都会出现,从而增加了新冠肺炎糖尿病患者的死亡率。
综上所述,目前的研究结果支持了DPP4抑制剂在糖尿病动物模型中治疗新冠肺炎的未来研究。这些研究为DPP 4抑制剂治疗糖尿病新冠肺炎的临床试验提供了依据。