1H NMR对单纯疱疹病毒1型感染神经胶质细胞的代谢组学研究

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背景:单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus type1, HSV-1)是有包膜的双链DNA病毒,感染率高,作用范围广,在中枢神经系统主要导致单纯疱疹病毒性脑炎(herpes simplex encephalitis, HSE)。HSE因发病率较高成为威胁人类健康的重要疾病而受到高度重视。此外,据研究发现HSV-1与老年痴呆症、难治性局灶性癫痫、多发性硬化和急性播散性脑脊髓炎也有密切的关系。但HSV-1感染的分子机制仍不清楚,据以往的研究表明HSV-1感染扰乱了细胞的代谢,但缺乏代谢物整体改变的研究。目的:研究单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus type1, HSV-1)对人类少突胶质细胞(oligodendroglia cells, OL细胞)代谢的影响,从而探讨HSV-1感染的机制。方法:将OL细胞随机分为两组:一组感染HSV-1,另一组不感染HSV-1。当感染细胞出现明显的细胞病变效应时,用甲醇:氯仿法分别提取两组培养液中的代谢产物,代谢物经核磁共振氢谱(1H nuclear magnetic resonance,1H NMR)检测和鉴别,最后由偏最小二乘法-判别分析(Partial Least Square Discriminant Analysis, PLS-DA)对数据进行分析。结果:感染HSV-1和未感染HSV-1的OL细胞代谢物存在明显差异,主要差异代谢物包括氨基酸(亮氨酸、谷氨酸、缬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺)、乳酸、肌酸、葡萄糖。结论:HSV-1显著地扰乱了少突胶质细胞的代谢平衡,可能影响了三羧酸循环、能量代谢和嘌呤核苷酸合成,从而建立它自己特有的代谢网络。
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