亚硒酸钠的多器官保护作用及其抗新型冠状病毒的组学预测

目的 探索亚硒酸钠多器官保护作用及其针对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在治疗作用.方法 从公共开放的基因表达数据库(Gene expression omnibus,GEO)获取亚硒酸钠处理正常大鼠的全基因表达谱数据,利用R语言Impute程序包进行数据标准化,Limma程序包筛选差异表达基因,Robust rank aggrega-tion算法筛选差异显著性基因.进一步的表观调控机制分析利用R语言Clusterprofile程序包和STRING数据库,分别进行基因本体学(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析和蛋白质互作网络分析.再利用本课题组前期建立的表观精准治疗预测平台EpiMed,进行多组学疾病关联分析与药物关联分析.结果 共筛选出显著性差异表达基因273个,其中上调的133个,下调的140个.GO富集分析显示,这些基因大部分在细胞质中影响氧化还原酶、转运酶活性,参与血管生成、激素分泌与运输、氧化应激反应、细胞凋亡等生物学进程.亚硒酸钠影响的通路包括IL-17、TNF等炎症通路、叶酸生物合成等造血相关通路、昼夜节律等心功能相关通路、朊病毒通路、细胞增殖分化、细胞周期调控相关通路.共有221个编码蛋白基因出现在蛋白质互作网络中,其中10个关键基因(hub gene)大多与细胞周期调控、免疫调节、炎症反应相关.在疾病关联分析中,EpiMed预测出一系列亚硒酸钠潜在作用靶分子,包括FOS、CCL2、CXCL12、EGR1、IL-1β、C9、SELE、IL-5等,及其具有潜在治疗作用的疾病类型,包括退行性多发性关节炎、流行性感冒、呼吸道合胞体病毒感染、严重急性呼吸综合征(Severe a-cute respiratory syndrome,SARS)等;在药物关联分析中,EpiMed预测出一系列与亚硒酸钠呈正相关的药物,如奈韦拉平、泛昔洛韦、西多福韦、利巴韦林、氯喹、白头翁、虎杖、冬青等,提示这些药物可能具有与亚硒酸钠相似的治疗作用.而索拉非尼、拉贝洛尔、卡那霉素、薯蓣、景天等一系列药物与亚硒酸钠呈负相关,提示这些药物可能与亚硒酸钠之间存在不良药物相互作用,联用需谨慎.结论 亚硒酸钠对炎症、细胞生命周期、免疫环境调节、造血功能、心脏功能相关通路具有调控作用,能够发挥其抗炎、抗病毒、免疫调节及多器官保护作用,降低COVID-19患者因多器官衰竭而死亡的风险,将其用于临床治疗COVID-19具有一定的指导意义.