《Advances in Virology》:Differential Expression of Human Endogenous Retroviruses-W in Multiple Sclerosis and Epilepsy: A Comparative Study With Healthy Controls
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本研究通过实时荧光定量PCR技术,发现多发硬化(MS)患者外周血单核细胞中HERV-W包膜基因(env)表达显著高于健康对照组(p=0.0167),而癫痫患者未呈现显著差异,提示HERV-W/env可能作为MS特异性生物标志物,为神经炎症疾病机制研究提供新视角。
摘要
人类内源性逆转录病毒(HERVs)是古代逆转录病毒整合入人类基因组的遗迹,约占基因组8%。本研究通过实时荧光定量PCR检测35例多发硬化(MS)患者、35例癫痫患者及70名健康对照者外周血单核细胞(PBMCs)中HERV-W包膜基因(env)和聚合酶基因(pol)的表达。结果显示,HERV-W/env基因在MS组检出率达20%,显著高于健康组(4.28%,p=0.015),其相对表达量在MS组亦显著升高(p=0.0167)。而癫痫组与健康组无显著差异。HERV-W/pol基因在三组间均无显著表达差异。研究表明HERV-W/env可能与MS病理机制相关,而癫痫中未观察到类似关联。
引言
HERVs在进化过程中虽多数功能失活,但部分仍保留逆转录病毒基本结构。表观遗传调控机制异常可能激活HERVs表达,进而参与神经系统疾病发生。1989年Perron团队在MS患者脑脊液中发现MS相关逆转录病毒(MSRV),属HERV-W家族。MS作为慢性炎症性脱髓鞘疾病,全球影响超280万人,其病因涉及遗传与环境因素复杂交互。癫痫作为另一种慢性神经系统疾病,影响约5000万人,但其与病毒感染的关联尚未明确。
材料与方法
研究纳入东阿塞拜疆地区2023-2024年就诊的MS与癫痫患者。通过密度梯度离心法分离PBMCs,TRIzol法提取RNA后逆转录为cDNA。采用SYBR Green法进行实时荧光定量PCR,以GAPDH为内参基因,引物序列见表1。使用2?ΔΔCt法计算基因相对表达量,采用Mann-Whitney U检验进行统计分析。
结果
- 1.
demographic特征:三组在年龄、性别、CRP(C-reactive protein)及WBC(white blood cells)计数无显著差异(p>0.05)。MS组均为复发缓解型MS(RRMS),平均残疾状态量表(EDSS)评分2.17±1.58。
- 2.
基因表达频率:HERV-W/env在MS组阳性率(20%)显著高于健康组(p=0.015),而癫痫组(5.71%)无统计学差异。HERV-W/pol在三组阳性率均低于6%,无组间差异。
- 3.
表达水平:MS组HERV-W/env相对表达量显著高于健康组(p=0.0167),癫痫组与健康组无差异(图1)。
- 4.
临床关联:HERV-W/env表达与MS患者年龄、性别、EDSS评分及病程均无显著相关性。
讨论
本研究首次在癫痫患者中评估HERV-W表达,发现其与健康对照组无差异,提示HERV-W激活具有疾病特异性。MS组HERV-W/env高表达与既往研究一致,其编码蛋白可能通过诱导肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子加剧神经炎症。值得注意的是,HERV-W/env与pol基因表达呈现解离现象,可能与env基因启动子区特有调控元件相关。健康对照组中少量阳性样本可能源于PBMCs处理过程中的非特异性激活。研究局限性包括样本量较小、未检测HERV衍生蛋白及其他HERV家族(如HERV-H/K)。
结论
HERV-W/env基因在MS患者中特异性高表达,提示其作为潜在生物标志物及治疗靶点的价值。针对HERV-W的抗逆转录病毒药物或可为MS治疗提供新思路。后续研究应扩大样本量,并深入探索HERVs在神经系统疾病中的分子机制。