Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar nature.com. Tá tacaíocht theoranta CSS ag an leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit an leagan is déanaí den bhrabhsálaí a úsáid (nó an modh comhoiriúnachta a dhíchumasú in Internet Explorer). Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, beidh an suíomh seo saor ó stíleanna agus JavaScript.
Is fíochán ilchineálach é matán cnámharlaigh atá comhdhéanta den chuid is mó de mhiofibrils, a aicmítear de ghnáth i dtrí chineál i ndaoine: ceann "mall" (cineál 1) agus dhá cheann "tapa" (cineálacha 2A agus 2X). Mar sin féin, níl mórán tuisceana fós ar éagsúlacht idir cineálacha traidisiúnta miofibril agus laistigh díobh. Chuireamar cur chuige trascríbhinníomacha agus próitéomacha i bhfeidhm ar 1050 agus 1038 miofibril aonair ó vastus lateralis an duine, faoi seach. Áiríodh fir sa staidéar próitéomach, agus áiríodh 10 bhfear agus 2 bhean sa staidéar trascríbhinníomach. Chomh maith le hiseafhoirmeacha slabhra trom miosin, shainaithin muid próitéiní meitibileacha, próitéiní ribosómacha, agus próitéiní acomhal ceallacha mar fhoinsí athraitheachta idir-miofibril iltoiseach. Ina theannta sin, in ainneoin braislí de shnáithíní mall agus tapa a aithint, tugann ár sonraí le fios nach féidir idirdhealú a dhéanamh idir snáithíní cineál 2X go feinitíopach ó shnáithíní eile a bhíonn ag croitheadh go tapa. Ina theannta sin, ní leor aicmiú bunaithe ar slabhra trom miosin chun feinitíopa na miofibril a chur síos i miopaite nemaline. Tríd is tríd, tugann ár sonraí le fios go bhfuil éagsúlacht iltoiseach i miosnáithíní, le foinsí éagsúlachta ag síneadh níos faide ná isofhoirmeacha slabhra troma miosin.
Is gné dhúchasach de gach córas bitheolaíoch í éagsúlacht cheallach, rud a ligeann do chealla speisialtóireacht a dhéanamh chun freastal ar riachtanais éagsúla fíochán agus cealla.1 Is é an dearcadh traidisiúnta ar éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh ná go sainmhíníonn néaróin mhótair an cineál snáithín laistigh d'aonad mótair, agus go gcinntear an cineál snáithín (i.e., cineál 1, cineál 2A, agus cineál 2X i ndaoine) ag tréithe isoforms slabhra trom myosin (MYH).2 Bhí sé seo bunaithe ar dtús ar a n-éagobhsaíocht pH ATPase,3,4 agus níos déanaí ar a léiriú móilíneach de MYH.5 Mar sin féin, le sainaithint agus glacadh ina dhiaidh sin le snáithíní "measctha" a chomhléiríonn MYHanna iolracha i gcionmhaireachtaí éagsúla, meastar snáithíní matáin chnámharlaigh níos mó mar leanúnachas seachas mar chineálacha snáithíní ar leith.6 In ainneoin seo, tá an réimse fós ag brath go mór ar MYH mar an príomhaicmitheoir le haghaidh aicmiú miosnáithíní, dearcadh a bhfuil tionchar ag teorainneacha agus claontacht shuntasach staidéir luatha creimirí air a bhfuil a bpróifílí léirithe MYH agus raon cineálacha snáithíní difriúil ó na cinn i ndaoine.2 Tá an scéal níos casta fós ag an bhfíric go léiríonn matáin chnámharlaigh dhaonna éagsúla raon éagsúil cineálacha snáithíní.7 An Is matán measctha é vastus lateralis le próifíl léirithe MYH idirmheánach (agus dá bhrí sin ionadaíoch).7 Ina theannta sin, is é an matán is fearr a ndearnadh staidéar air i ndaoine ná a éascaíocht samplála.
Dá bhrí sin, tá imscrúdú neamhchlaonta ar éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh ag baint úsáide as uirlisí cumhachtacha “ómaic” ríthábhachtach ach dúshlánach freisin, go páirteach mar gheall ar nádúr ilnúicléasach snáithíní matáin chnámharlaigh. Mar sin féin, tá réabhlóid íogaireachta tagtha ar theicneolaíochtaí trascríbhinneomaic8,9 agus próitéomaic10 le blianta beaga anuas mar gheall ar dhul chun cinn teicneolaíochta éagsúla, rud a chuireann ar chumas anailís a dhéanamh ar matán cnámharlaigh ag taifeach aon-snáithín. Mar thoradh air sin, tá dul chun cinn suntasach déanta maidir le tréithriú éagsúlachta aon-snáithín agus a bhfreagairt ar spreagthaigh atrófacha agus ar aosú11,12,13,14,15,16,17,18. Rud tábhachtach ná go bhfuil feidhmeanna cliniciúla ag na dul chun cinn teicneolaíochta seo, rud a chuireann ar chumas tréithriú níos mionsonraithe agus níos cruinne a dhéanamh ar dhírialú a bhaineann le galair. Mar shampla, tá paiteafiseolaíocht miopaite nemaline, ceann de na galair matáin oidhreachta is coitianta (MIM 605355 agus MIM 161800), casta agus mearbhall.19,20 Dá bhrí sin, d’fhéadfadh tréithriú níos fearr ar dhírialú snáithíní matáin chnámharlaigh dul chun cinn suntasach a dhéanamh inár dtuiscint ar an ngalar seo.
D'fhorbraíomar modhanna chun anailís thranscriptómach agus phróitíómach a dhéanamh ar shnáithíní matáin chnámharlaigh aonair a leithlisíodh de láimh ó eiseamail bhithóipse daonna agus chuireamar i bhfeidhm iad ar na mílte snáithín, rud a lig dúinn éagsúlacht cheallach snáithíní matáin chnámharlaigh daonna a imscrúdú. Le linn na hoibre seo, léiríomar cumhacht feinitíopála thranscriptóim agus phróitíóim snáithíní matáin agus shainaithin muid próitéiní acomhal meitibileach, ribeasómach agus ceallacha mar fhoinsí suntasacha athraitheachta idirshnáithíní. Ina theannta sin, ag baint úsáide as an sreabhadh oibre próitíómach seo, shainaithin muid tábhacht chliniciúil miopaite néimeatóide i snáithíní matáin chnámharlaigh aonair, ag nochtadh aistriú comhordaithe i dtreo snáithíní neamh-ocsaídiúcháin neamhspleách ar chineál snáithín bunaithe ar MYH.
Chun éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh an duine a imscrúdú, d'fhorbraíomar dhá shreabhadh oibre chun anailís trascríbhinní agus próitóim a chumasú ar shnáithíní matáin chnámharlaigh aonair (Fíor 1A agus Fíor Forlíontach 1A). D'fhorbraíomar agus d'optamaíomar roinnt céimeanna modheolaíochta, ó stóráil samplaí agus caomhnú sláine RNA agus próitéine go dtí an tréchur a bharrfheabhsú do gach cur chuige. I gcás anailíse trascríbhinní, baineadh é seo amach trí bharrachóid mhóilíneacha sonracha don sampla a chur isteach ag an gcéad chéim den trascríobh droim ar ais, rud a cheadaigh 96 snáithín a chomhthiomsú le haghaidh próiseála éifeachtúla iartheachtach. Chuir seicheamhú níos doimhne (±1 milliún léamh in aghaidh an tsnáithín) i gcomparáid le cineálacha traidisiúnta aoncheallacha le sonraí na trascríbhinní.21 I gcás próitéimice, d'úsáideamar grádán crómatagrafaíochta gearr (21 nóiméad) in éineacht le fáil sonraí DIA-PASEF ar speictriméadar maise timsTOF chun doimhneacht an phróitóim a bharrfheabhsú agus tréchur ard á choinneáil ag an am céanna. 22,23 Chun éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh shláintiúla a imscrúdú, rinneamar tréithriú ar thras-scríbhinní 1,050 snáithín aonair ó 14 deontóir fásta sláintiúil agus ar phróitóim 1,038 snáithín ó 5 deontóir fásta sláintiúil (Tábla Forlíontach 1). Sa pháipéar seo, tugtar na tras-scríbhinní agus na próitóim 1,000-snáithín ar na tacair sonraí seo, faoi seach. Bhraith ár gcur chuige 27,237 tras-scríbhinn agus 2,983 próitéin san iomlán sna hanailísí tras-scríbhinní agus próitóim 1,000-snáithín (Fíor 1A, Tacair Sonraí Forlíontacha 1–2). Tar éis na tacair sonraí tras-scríbhinní agus próitóim a scagadh le haghaidh >1,000 géin braite agus 50% de luachanna bailí in aghaidh an tsnáithín, rinneadh anailísí bithfhaisnéise ina dhiaidh sin ar 925 agus 974 snáithín sa tras-scríbhinn agus sa phróitóim, faoi seach. Tar éis scagacháin, braitheadh meán de 4257 ± 1557 géin agus 2015 ± 234 próitéin (meán ± SD) in aghaidh an tsnáithín, le hathraitheacht theoranta idir aonáin (Fíoracha Forlíontacha 1B–C, Tacair Sonraí Forlíontacha 3–4). Mar sin féin, bhí athraitheacht laistigh den ábhar níos suntasaí i measc na rannpháirtithe, is dócha mar gheall ar dhifríochtaí i dtáirgeacht RNA/próitéine idir snáithíní de fhaid agus d'achar trasghearrthacha éagsúla. I gcás fhormhór na bpróitéiní (>2000), bhí an chomhéifeacht athraitheachta faoi bhun 20% (Fíor Forlíontach 1D). Lig an dá mhodh raon dinimiciúil leathan trascríbhinní agus próitéiní a ghabháil le sínithe an-léirithe atá tábhachtach do chrapadh matáin (m.sh., ACTA1, MYH2, MYH7, TNNT1, TNNT3) (Fíoracha Forlíontacha 1E–F). Bhí formhór na ngnéithe a sainaithníodh coitianta idir na tacair sonraí trascríbhinneomacha agus próitéomacha (Fíor Forlíontach 1G), agus bhí déine UMI/LFQ na ngnéithe seo comhghaolmhar go réasúnta maith (r = 0.52) (Fíor Forlíontach 1H).
Sreabhadh oibre trascríbhinne agus próitéimeice (cruthaithe le BioRender.com). Cuar raoin dinimiciúil BD do MYH7, MYH2, agus MYH1, agus tairseacha ríofa le haghaidh sannadh cineáil snáithíní. E, F Dáileadh léiriú MYH trasna snáithíní i dtaca le tacair sonraí trascríbhinne agus próitéimeice. G, H Plotaí um Chomhfhogasú agus Réamh-mheastachán Éagsúlachta Aonfhoirmeach (UMAP) do thrascríbhinne agus próitéimeice daite de réir cineál snáithín bunaithe ar MYH. I, J Plotaí gné a thaispeánann léiriú MYH7, MYH2, agus MYH1 i dtaca le tacair sonraí trascríbhinne agus próitéimeice.
Ar dtús, leagamar amach cineál snáithín bunaithe ar MYH a shannadh do gach snáithín ag baint úsáide as cur chuige optamaithe a bhaineann leas as an íogaireacht ard agus an raon dinimiciúil de léiriú MYH i dtaca le tacair sonraí omics. Úsáideadh tairseacha treallacha i staidéir roimhe seo chun snáithíní a lipéadú mar chineál 1 íon, cineál 2A, cineál 2X, nó measctha bunaithe ar chéatadán seasta de léiriú MYHanna éagsúla11,14,24. D'úsáideamar cur chuige difriúil inar rangaíodh léiriú gach snáithín de réir na MYHanna a d'úsáideamar chun na snáithíní a chlóscríobh: MYH7, MYH2, agus MYH1, a fhreagraíonn do shnáithíní cineál 1, cineál 2A, agus cineál 2X, faoi seach. Ansin, ríomhamar go matamaiticiúil an pointe infhillte níos ísle de gach cuar mar thoradh air sin agus d'úsáideamar é mar thairseach chun snáithíní a shannadh mar shnáithíní dearfacha (os cionn na tairsí) nó diúltacha (faoi bhun na tairsí) do gach MYH (Fíor 1B–D). Léiríonn na sonraí seo go bhfuil próifílí léirithe ar siúl/as níos sainiúla ag MYH7 (Fíor 1B) agus MYH2 (Fíor 1C) ag leibhéal an RNA i gcomparáid le leibhéal an phróitéine. Go deimhin, ag leibhéal na próitéine, níor léirigh an-bheagán snáithíní MYH7, agus ní raibh 100% léiriú MYH2 ag aon snáithín. Ansin, d'úsáideamar tairseacha réamhshocraithe léirithe chun cineálacha snáithíní bunaithe ar MYH a shannadh do gach snáithín i ngach tacar sonraí. Mar shampla, sannadh snáithíní MYH7+/MYH2-/MYH1- do chineál 1, agus sannadh snáithíní MYH7-/MYH2+/MYH1+ do chineál measctha 2A/2X (féach Tábla Forlíontach 2 le haghaidh cur síos iomlán). Agus na snáithíní uile á gcomhthiomsú againn, thugamar faoi deara dáileadh an-chosúil de chineálacha snáithíní bunaithe ar MYH ag leibhéil an RNA (Fíor 1E) agus an phróitéine (Fíor 1F) araon, agus bhí comhdhéanamh coibhneasta na gcineálacha snáithíní bunaithe ar MYH éagsúil idir daoine aonair, mar a bhíothas ag súil leis (Fíor Forlíontach 2A). Aicmíodh formhór na snáithíní mar chineál 1 íon (34–35%) nó cineál 2A (36–38%), cé gur braitheadh líon suntasach snáithíní measctha cineál 2A/2X freisin (16–19%). Difríocht shuntasach is ea ná nach bhféadfaí snáithíní íona de chineál 2X a bhrath ach ag leibhéal an RNA, ach ní ag leibhéal an phróitéine, rud a thugann le fios go ndéantar léiriú tapa MYH a rialáil go páirteach ar a laghad tar éis tras-scríobh.
Rinneamar bailíochtú ar ár modh clóscríofa snáithíní MYH bunaithe ar phróitéomaíocht ag baint úsáide as ponc-bhlotáil bunaithe ar antashubstaintí, agus bhain an dá mhodh comhaontú 100% amach maidir le snáithíní íona de chineál 1 agus de chineál 2A a aithint (féach Fíor Forlíontach 2B). Mar sin féin, bhí an cur chuige bunaithe ar phróitéomaíocht níos íogaire, níos éifeachtaí maidir le snáithíní measctha a aithint, agus cion gach géine MYH i ngach snáithín a chainníochtú. Léiríonn na sonraí seo éifeachtacht cur chuige oibiachtúil, an-íogair bunaithe ar phróitéomaíocht a úsáid chun cineálacha snáithíní matáin chnámharlaigh a thréithriú.
Ansin, bhain muid úsáid as an bhfaisnéis chomhcheangailte a chuir trascríbhinní agus próitéimic ar fáil chun miosnáithíní a aicmiú go hoibiachtúil bunaithe ar a trascríbhinní nó a bpróitéim iomlán. Agus an modh aonfhoirmeach ilchodach aonfhoirmeach (UMAP) á úsáid againn chun an toiseúlacht a laghdú go sé phríomhchomhpháirt (Fíoracha Forlíontacha 3A–B), bhíomar in ann athraitheacht miosnáithíní a shamhlú sa trascríbhinní (Fíor 1G) agus sa phróitéim (Fíor 1H). Is suntasach nár grúpáladh miosnáithíní de réir rannpháirtithe (Fíoracha Forlíontacha 3C–D) ná laethanta tástála (Fíor Forlíontach 3E) sna tacair sonraí trascríbhinní ná próitéimic, rud a thugann le fios go bhfuil athraitheacht laistigh d'ábhair i snáithíní matáin chnámharlaigh níos airde ná athraitheacht idir ábhair. Sa phlota UMAP, tháinig dhá bhraisle ar leith chun cinn a léiríonn miosnáithíní “tapa” agus “mall” (Fíoracha 1G–H). Bhí miosnáithíní MYH7+ (mall) bailithe le chéile ag cuaille dearfach UMAP1, ach bhí miosnáithíní MYH2+ agus MYH1+ (tapa) bailithe le chéile ag cuaille diúltach UMAP1 (Fíoracha 1I–J). Mar sin féin, ní dhearnadh aon idirdhealú idir cineálacha snáithíní mear-phléasctha (i.e., cineál 2A, cineál 2X, nó measctha 2A/2X) bunaithe ar léiriú MYH, rud a thugann le fios nach ndéanann léiriú MYH1 (Fíor 1I–J) nó marcóirí miosnáithíní 2X clasaiceacha eile amhail ACTN3 nó MYLK2 (Fíoracha Forlíontacha 4A–B) idirdhealú idir cineálacha éagsúla miosnáithíní agus an trascríbhinn nó an próitóim iomlán á bhreithniú. Thairis sin, i gcomparáid le MYH2 agus MYH7, ní raibh mórán trascríbhinní nó próitéiní comhghaolmhar go dearfach le MYH1 (Fíoracha Forlíontacha 4C–H), rud a thugann le fios nach léiríonn flúirse MYH1 an trascríbhinn/próitóim miosnáithíní go hiomlán. Thángthas ar chonclúidí comhchosúla agus measúnú á dhéanamh ar an léiriú measctha ar na trí isoform MYH ag leibhéal UMAP (Fíoracha Forlíontacha 4I–J). Dá bhrí sin, cé gur féidir snáithíní 2X a aithint ag leibhéal an trascríbhinn bunaithe ar chainníochtú MYH amháin, ní féidir snáithíní MYH1+ a idirdhealú ó shnáithíní gasta eile agus an trascríbhinn nó an próitéóm iomlán á mbreithniú.
Mar iniúchadh tosaigh ar éagsúlacht snáithíní mall thar MYH, rinneamar measúnú ar cheithre phróitéin shainiúla snáithíní mall: TPM3, TNNT1, MYL3, agus ATP2A22. Léirigh fochineálacha snáithíní mall comhghaolta arda Pearson, cé nach raibh siad foirfe, le MYH7 i dtraipitíomaíocht (Fíor Forlíontach 5A) agus i bpróitíomaíocht (Fíor Forlíontach 5B) araon. Níor aicmíodh thart ar 25% agus 33% de shnáithíní mall mar shnáithíní mall íona de réir gach fochineál géine/próitéine i dtraipitíomaíocht (Fíor Forlíontach 5C) agus i bpróitíomaíocht (Fíor Forlíontach 5D), faoi seach. Dá bhrí sin, tugann aicmiú snáithíní mall bunaithe ar ilfhochineálacha géine/próitéine castacht bhreise isteach, fiú i gcás próitéiní ar a bhfuil aithne orthu a bheith sainiúil do chineál snáithín. Tugann sé seo le fios nach léiríonn aicmiú snáithíní bunaithe ar isofhoirmeacha de theaghlach géine/próitéine aonair fíor-éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh go leordhóthanach.
Chun iniúchadh breise a dhéanamh ar athraitheacht feinitíopach snáithíní matáin chnámharlaigh an duine ar scála an mhúnla omics iomláin, rinneamar laghdú neamhchlaonta ar thoise na sonraí ag baint úsáide as anailís phríomhchodanna (PCA) (Fíor 2A). Cosúil le plotaí UMAP, ní raibh tionchar ag an rannpháirtí ná ag lá na tástála ar chnuasach snáithíní ag leibhéal an PCA (Fíoracha Forlíontacha 6A–C). Sa dá shraith sonraí, míníodh cineál snáithín bunaithe ar MYH le PC2, a léirigh cnuasach de shnáithíní cineál 1 mall-phreabtha agus dara cnuasach ina raibh snáithíní cineál 2A, cineál 2X, agus snáithíní measctha 2A/2X mear-phreabtha (Fíor 2A). Sa dá shraith sonraí, bhí an dá chnuasach seo ceangailte le líon beag snáithíní measctha cineál 1/2A. Mar a bhíothas ag súil leis, dheimhnigh anailís ró-ionadaíochta ar na príomhthiománaithe PC gur thiomáin sínithe crapadh agus meitibileach PC2 (Fíor 2B agus Fíoracha Forlíontacha 6D–E, Tacair Sonraí Forlíontacha 5–6). Tríd is tríd, fuarthas amach gur leor an cineál snáithín bunaithe ar MYH chun míniú a thabhairt ar an éagsúlacht leanúnach feadh PC2, seachas na snáithíní 2X mar a thugtar orthu a bhí dáilte ar fud an trascríbhinne laistigh den bhraisle tapa.
A. Plotaí anailíse príomhchomhpháirteanna (PCA) de shraitheanna sonraí trascríbhinní agus próitéóim atá daite de réir cineál snáithín bunaithe ar MYH. B. Anailís saibhrithe ar thiománaithe trascríbhinní agus próitéine i PC2 agus PC1. Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as an bpacáiste clusterProfiler agus luachanna p coigeartaithe Benjamini-Hochberg. C, D. Plotaí PCA atá daite de réir téarmaí ontology géine greamaitheachta idircheallacha (GO) i dtéarmaí GO an trascríbhinní agus an chostaiméire sa phróitéóim. Léiríonn saigheada tiománaithe trascríbhinní agus próitéine agus a dtreonna. E, F. Plotaí gné aonfhoirmeacha ilchineálacha agus teilgean (UMAP) de ghnéithe cliniciúla ábhartha a thaispeánann grádáin léirithe neamhspleách ar chineál snáithíní mall/tapa. G, H. Comhghaolta idir tiománaithe PC2 agus PC1 i dtrascríbhinní agus i bpróitéóim.
Gan choinne, níor mhínigh cineál miosnáithín bunaithe ar MYH ach an dara céim athraitheachta is airde (PC2), rud a thugann le fios go bhfuil ról tábhachtach ag fachtóirí bitheolaíocha eile nach mbaineann le cineál miosnáithín bunaithe ar MYH (PC1) i rialáil éagsúlachta snáithíní matáin chnámharlaigh. Léirigh anailís ró-ionadaíochta ar na príomhthiománaithe i PC1 gur chinn greamaitheacht cille-chille agus ábhar ribeasóim sa trascríbhinn, agus costaméirí agus próitéiní ribeasómacha sa phróitéóim, athraitheacht i PC1 go príomha (Fíor 2B agus Fíoracha Forlíontacha 6D–E, Tacar Sonraí Forlíontach 7). I matán cnámharlaigh, nascann costaméirí an diosca Z leis an sarcolemma agus tá siad páirteach i dtarchur fórsa agus i gcomharthaíocht. 25 Léirigh plotaí PCA anótáilte ag baint úsáide as gnéithe greamaitheachta cille-chille (trascríbhinn, Fíor 2C) agus costaméire (próitéóim, Fíor 2D) aistriú láidir ar chlé i PC1, rud a léiríonn go bhfuil na gnéithe seo saibhrithe i snáithíní áirithe.
Léirigh scrúdú níos mine ar chnuasach miosnáithíní ag leibhéal UMAP go raibh grádán léirithe bunaithe ar MYH neamhspleách ar chineál miosnáithíní seachas grádán sainiúil don fho-chnuasach miosnáithíní ag formhór na ngnéithe. Breathnaíodh an leanúnachas seo i gcás roinnt géinte a bhaineann le coinníollacha paiteolaíocha (Fíor 2E), amhail CHCHD10 (galar néar-mhatánach), SLIT3 (atrophy matáin), CTDNEP1 (galar matáin). Breathnaíodh an leanúnachas seo freisin ar fud an phróitóim, lena n-áirítear próitéiní a bhaineann le neamhoird néareolaíocha (UGDH), comharthaíocht inslin (PHIP), agus trascríobh (HIST1H2AB) (Fíor 2F). Le chéile, léiríonn na sonraí seo leanúnachas in éagsúlacht chroitheadh mall/tapa neamhspleách ar chineál snáithíní ar fud miosnáithíní éagsúla.
Is suimiúil gur léirigh géinte tiománaí i PC2 comhghaol maith transcriptóim-próiteóim (r = 0.663) (Fíor 2G), rud a thugann le fios go bhfuil cineálacha snáithíní mall-phreabtha agus mear-phreabtha, agus go háirithe airíonna crapadh agus meitibileacha snáithíní matáin chnámharlaigh, rialaithe go trascríobhach. Mar sin féin, níor léirigh géinte tiománaí i PC1 aon chomhghaol transcriptóim-próiteóim (r = -0.027) (Fíor 2H), rud a thugann le fios go bhfuil athruithe nach mbaineann le cineálacha snáithíní mall/preabtha rialaithe den chuid is mó tar éis trascríobh. Toisc gur mhínigh téarmaí ontolaíochta géine ribeasómach athruithe i PC1 go príomha, agus ós rud é go bhfuil ról ríthábhachtach agus speisialaithe ag ribeasóim sa chill trí pháirt ghníomhach a ghlacadh in aistriúchán próitéine agus tionchar a imirt air,31 leagamar amach ansin an éagsúlacht ribeasómach gan choinne seo a imscrúdú.
Ar dtús, dhathaigh muid plota anailíse na bpríomhchodanna próitéóime de réir líonmhaireacht choibhneasta na bpróitéiní sa téarma GOCC “ribeasóm cíteaplasmach” (Fíor 3A). Cé go bhfuil an téarma seo saibhrithe ar an taobh dearfach de PC1, rud a fhágann grádán beag, tiomáineann próitéiní ribeasómacha deighilt i dtreo PC1 araon (Fíor 3A). I measc na bpróitéiní ribeasómacha a saibhríodh ar an taobh diúltach de PC1 bhí RPL18, RPS18, agus RPS13 (Fíor 3B), agus ba iad RPL31, RPL35, agus RPL38 (Fíor 3C) na príomhthiománaithe ar an taobh dearfach de PC1. Is suimiúil é, go raibh RPL38 agus RPS13 léirithe go hard i matán cnámharlaigh i gcomparáid le fíocháin eile (Fíor Forlíontach 7A). Níor breathnaíodh na sínithe ribeasómacha sainiúla seo i PC1 sa trascríbhinn (Fíor Forlíontach 7B), rud a léiríonn rialáil iar-trascríbhinne.
A. Plota anailíse príomh-chomhpháirte (PCA) daite de réir théarmaí ontology géine ribeasómach cíteaplasmacha (GO) trasna an phróitóim. Léiríonn saigheada treo an athraithe atá faoi thionchar próitéine sa phlota PCA. Freagraíonn fad na líne don scór príomh-chomhpháirte do phróitéin ar leith. B, C. Plotaí gné PCA do RPS13 agus RPL38. D. Anailís braislithe ordlathach neamh-mhaoirseachta ar phróitéiní ribeasómacha cíteaplasmacha. E. Samhail struchtúrach den ribeasóm 80S (PDB: 4V6X) ag aibhsiú próitéiní ribeasómacha le líonmhaireachtaí difriúla i snáithíní matáin chnámharlaigh. F. Próitéiní ribeasómacha le stoicheiméadracht dhifriúil suite gar do chainéal scoir mRNA.
Moladh coincheapa na héagsúlachta agus na speisialtóireachta ribosómaí roimhe seo, áit a bhféadfadh tionchar díreach a bheith ag láithreacht fho-dhaonraí ribosóm ar leith (éagsúlacht ribosómaí) ar aistriúchán próitéine i bhfíocháin agus i gcealla éagsúla trí aistriúchán roghnach linnte trascríbhinne mRNA sonracha (speisialtóireacht ribosómaí). Chun fo-dhaonraí próitéiní ribosómaí a chomhléirítear i snáithíní matáin chnámharlaigh a aithint, rinneamar anailís braislithe ordlathach neamh-mhaoirseachta ar phróitéiní ribosómaí sa phróitéóm (Fíor 3D, Tacar Sonraí Forlíontach 8). Mar a bhíothas ag súil leis, níor bhraisligh próitéiní ribosómaí de réir cineál snáithín bunaithe ar MYH. Mar sin féin, shainaithin muid trí bhraisle ar leith de phróitéiní ribosómaí; tá an chéad bhraisle (ribosomal_cluster_1) comhrialaithe le RPL38 agus dá bhrí sin tá méadú tagtha ar a léiriú i snáithíní le próifíl PC1 dhearfach. Tá an dara braisle (ribosomal_cluster_2) comhrialaithe le RPS13 agus tá sé ardaithe i snáithíní le próifíl PC1 dhiúltach. Ní thaispeánann an tríú braisle (braisle_ribosómach_3) léiriú difreálach comhordaithe i snáithíní matáin chnámharlaigh agus is féidir é a mheas mar an próitéin ribosómach matáin chnámharlaigh “lárnach”. Tá próitéiní ribosómacha i mbraislí ribosómacha 1 agus 2 araon a léiríodh roimhe seo go rialaíonn siad aistriúchán malartach (m.sh., RPL10A, RPL38, RPS19, agus RPS25) agus go mbíonn tionchar feidhmiúil acu ar fhorbairt (m.sh., RPL10A, RPL38).34,35,36,37,38 Ag teacht le torthaí an PCA, léirigh an léiriú héagsúil a breathnaíodh ar na próitéiní ribosómacha seo trasna snáithíní leanúnachas freisin (Fíor Forlíontach 7C).
Chun suíomh próitéiní ribosómacha éagsúla laistigh den ribosóm a shamhlú, d'úsáideamar samhail struchtúrach den ribosóm daonna 80S (Banc Sonraí Próitéine: 4V6X) (Fíor 3E). Tar éis próitéiní ribosómacha a bhaineann le braislí ribosómacha éagsúla a leithlisiú, ní raibh a suíomhanna ailínithe go dlúth, rud a thugann le fios nár éirigh lenár gcur chuige saibhriú a sholáthar do réigiúin/chodáin áirithe den ribosóm. Is suimiúil, áfach, go raibh cion na bpróitéiní fo-aonaid mhóra i mbraisle 2 níos ísle ná i mbraislí 1 agus 3 (Fíor Forlíontach 7D). Thugamar faoi deara go raibh próitéiní le stoicheiméadracht athraithe i snáithíní matáin chnámharlaigh suite den chuid is mó ar dhromchla an ribosóim (Fíor 3E), rud a thagann lena gcumas idirghníomhú le heilimintí láithreáin iontrála ribosóm inmheánacha (IRES) i ndaonraí mRNA éagsúla, rud a chomhordaíonn aistriúchán roghnach. 40, 41 Ina theannta sin, bhí go leor próitéiní le stoicheiméadracht athraithe i snáithíní matáin chnámharlaigh suite in aice le réigiúin fheidhmiúla amhail an tollán imeachta mRNA (Fíor 3F), a rialaíonn fadú aistriúcháin agus gabháil peiptídí sonracha go roghnach. 42 Mar achoimre, tugann ár sonraí le fios go bhfuil éagsúlacht i stoicheiméadracht próitéiní ribosómacha matáin chnámharlaigh, rud a fhágann difríochtaí idir snáithíní matáin chnámharlaigh.
Ansin, leagamar amach sínithe snáithíní mear-phléasctha agus mall-phléasctha a aithint agus meicníochtaí a rialála trascríobh a iniúchadh. Agus na braislí snáithíní mear-phléasctha agus mall-phléasctha a shainmhínítear le UMAP sna dhá shraith sonraí (Fíoracha 1G–H agus 4A–B) á gcomparáid, shainaithin anailísí trascríbhinníomacha agus próitéomacha 1366 agus 804 gné flúirseach go difriúil, faoi seach (Fíoracha 4A–B, Tacair Sonraí Forlíontacha 9–12). Breathnaíomar ar na difríochtaí ionchais i sínithe a bhaineann le sarcoméirí (m.sh., tropomyosin agus troponin), cúpláil spreagtha-crapadh (iseafhoirmeacha SERCA), agus meitibileacht fuinnimh (m.sh., ALDOA agus CKB). Thairis sin, léiríodh trascríbhinní agus próitéiní a rialaíonn ubiquitination próitéine go difriúil i snáithíní mear-phléasctha agus mall-phléasctha (m.sh., USP54, SH3RF2, USP28, agus USP48) (Fíoracha 4A–B). Thairis sin, bhí an géin próitéine miocróbach RP11-451G4.2 (DWORF), a léiríodh roimhe seo go bhfuil sé léirithe go difriúil trasna cineálacha snáithíní matáin uan43 agus a fheabhsaíonn gníomhaíocht SERCA i matán cairdiach44, suasrialaithe go suntasach i snáithíní matáin chnámharlaigh mall (Fíor 4A). Ar an gcaoi chéanna, ag leibhéal an tsnáithín aonair, breathnaíodh difríochtaí suntasacha i sínithe aitheanta amhail isoforms lachtáite díhiodráitéise a bhaineann le meitibileacht (LDHA agus LDHB, Fíor 4C agus Fíor Forlíontach 8A)45,46 chomh maith le sínithe cineál-shonracha snáithín nach raibh ar eolas roimhe seo (amhail IRX3, USP54, USP28, agus DPYSL3) (Fíor 4C). Bhí forluí suntasach de ghnéithe a léiríodh go difriúil idir na tacair sonraí trascríbhinníomacha agus próitéomacha (Fíor Forlíontach 8B), chomh maith le comhghaol athraithe fillte a thiomáintear den chuid is mó ag an léiriú difreálach níos suntasaí ar ghnéithe sarcomere (Fíor Forlíontach 8C). Is suntasach gur léirigh roinnt sínithe (e.g. USP28, USP48, GOLGA4, AKAP13) rialáil láidir iar-thrí-scríobhach ag an leibhéal próitéómach amháin agus go raibh próifílí léirithe cineál-shonracha snáithíní mall/tapa acu (Fíor Forlíontach 8C).
Plotaí bolcáin A agus B ag comparáid idir braislí mall agus gasta a shainaithnítear leis na plotaí aonfhoirmeacha ilchodacha agus teilgean (UMAP) i bhFíoracha 1G–H. Léiríonn poncanna daite trascríbhinní nó próitéiní atá difriúil go suntasach ag FDR < 0.05, agus léiríonn poncanna níos dorcha trascríbhinní nó próitéiní atá difriúil go suntasach ag athrú loga > 1. Rinneadh anailís staitistiúil dhá bhealach ag baint úsáide as tástáil DESeq2 Wald le luachanna p coigeartaithe Benjamini-Hochberg (trascríbhinníomaíocht) nó modh samhail líneach Limma le hanailís Bayesian eimpíreach agus ina dhiaidh sin coigeartú Benjamini-Hochberg le haghaidh comparáidí iolracha (próitéamaíocht). C Plotaí sínithe de ghéinte nó próitéiní roghnaithe a bhfuil difríochtaí difreálacha iontu idir snáithíní mall agus gasta. D Anailís saibhrithe ar thrascríbhinní agus próitéiní a bhfuil difríochtaí difreálacha iontu. Saibhrítear luachanna forluiteacha sa dá shraith sonraí, ní shaibhrítear luachanna trascríbhinní ach sa trascríbhinn, agus ní shaibhrítear luachanna próitéime ach sa próitéam. Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as an bpacáiste clusterProfiler le luachanna p coigeartaithe Benjamini-Hochberg. E. Fachtóirí trascríobh cineál-shonracha snáithín arna sainaithint ag SCENIC bunaithe ar scóir shonrachta rialtóra díorthaithe ó SCENIC agus ar léiriú difreálach mRNA idir cineálacha snáithíní. F. Próifíliú fachtóirí trascríobh roghnaithe a léirítear go difriúil idir snáithíní mall agus tapa.
Ansin rinneamar anailís ró-ionadaíochta ar ghéinte agus próitéiní a raibh ionadaíocht dhifreálach acu (Fíor 4D, Tacar Sonraí Forlíontach 13). Léirigh saibhriú conaire le haghaidh gnéithe a bhí difriúil idir an dá shraith sonraí difríochtaí ionchais, amhail β-ocsaídiú aigéid shailleacha agus próisis meitibileachta céatóin (snáithíní mall), crapadh miofilament/matán (snáithíní gasta agus mall, faoi seach), agus próisis chatabólacha carbaihiodráite (snáithíní gasta). Ardaíodh gníomhaíocht fosfatáis próitéine seiríne/threoníne i snáithíní gasta freisin, á thiomáint ag gnéithe amhail na fo-aonaid fosfatáise rialála agus catalaíocha (PPP3CB, PPP1R3D, agus PPP1R3A), ar a dtugtar go rialaíonn siad meitibileacht glycogen (47) (Fíoracha Forlíontacha 8D–E). I measc na gconairí eile a raibh snáithíní gasta iontu bhí coirp phróiseála (P-) (YTHDF3, TRIM21, LSM2) sa phróitéóm (Fíor Fhorlíontach 8F), a bhféadfadh baint a bheith acu le rialáil iar-thrascála (48), agus gníomhaíocht fachtóra trascríobh (SREBF1, RXRG, RORA) sa trascríobhóm (Fíor Fhorlíontach 8G). Bhí snáithíní malla saibhrithe i ngníomhaíocht ocsaídeoradúctáise (BDH1, DCXR, TXN2) (Fíor Fhorlíontach 8H), ceangal aimíde (CPTP, PFDN2, CRYAB) (Fíor Fhorlíontach 8I), maitrís eachtarcheallach (CTSD, ADAMTSL4, LAMC1) (Fíor Fhorlíontach 8J), agus gníomhaíocht gabhdóra-ligand (FNDC5, SPX, NENF) (Fíor Fhorlíontach 8K).
Chun léargas breise a fháil ar an rialáil thrascríobh atá mar bhunús le tréithe cineál snáithíní matáin mall/tapa, rinneamar anailís saibhrithe fachtóirí trascríobh ag baint úsáide as SCENIC49 (Tacar Sonraí Forlíontach 14). Bhí go leor fachtóirí trascríobh saibhrithe go suntasach idir snáithíní matáin tapa agus mall (Fíor 4E). Áiríodh leis seo fachtóirí trascríobh amhail MAFA, a nascadh roimhe seo le forbairt thapa snáithíní matáin,50 chomh maith le roinnt fachtóirí trascríobh nár bhain roimhe seo le cláir ghéine atá sainiúil do chineál snáithíní matáin. Ina measc seo, ba iad PITX1, EGR1, agus MYF6 na fachtóirí trascríobh ba shaibhrithe i snáithíní matáin tapa (Fíor 4E). I gcodarsnacht leis sin, ba iad ZSCAN30 agus EPAS1 (ar a dtugtar HIF2A freisin) na fachtóirí trascríobh ba shaibhrithe i snáithíní matáin mall (Fíor 4E). Ag teacht leis seo, léiríodh MAFA ag leibhéil níos airde sa réigiún UMAP a fhreagraíonn do shnáithíní matáin tapa, agus bhí an patrún léirithe os coinne ag EPAS1 (Fíor 4F).
Chomh maith le géinte aitheanta a chódaíonn próitéiní, tá roinnt bithchódálacha RNA neamhchódaithe ann a d'fhéadfadh a bheith páirteach i rialáil fhorbairt agus galair an duine. 51, 52 I dtacair sonraí trascríbhinní, taispeánann roinnt RNA neamhchódaithe sainiúlacht chineál snáithíní (Fíor 5A agus Tacar Sonraí Forlíontach 15), lena n-áirítear LINC01405, atá an-shonrach do shnáithíní mall agus a thuairiscítear a bheith laghdaithe i matán ó othair a bhfuil miopaite miteacoindreach orthu. 53 I gcodarsnacht leis sin, taispeánann RP11-255P5.3, a fhreagraíonn don ghéin lnc-ERCC5-5 (https://lncipedia.org/db/transcript/lnc-ERCC5-5:2) 54, sainiúlacht chineál snáithíní tapa. Léiríonn LINC01405 (https://tinyurl.com/x5k9wj3h) agus RP11-255P5.3 (https://tinyurl.com/29jmzder) araon sainiúlacht matán chnámharlaigh (Fíoracha Forlíontacha 9A–B) agus níl aon ghéinte cránacha ar eolas acu laistigh dá gcomharsanacht ghéanómach 1 Mb, rud a thugann le fios go bhfuil ról speisialaithe acu i rialáil cineálacha snáithíní seachas rialáil géinte cránacha comharsanacha. Deimhníodh próifílí léirithe cineál-shonracha snáithíní mall/tapa LINC01405 agus RP11-255P5.3, faoi seach, ag baint úsáide as RNAscope (Fíoracha 5B–C).
A. Rialaítear trascríbhinní RNA neamhchódaithe go suntasach i snáithíní matáin mall agus mear-phreabtha. B. Íomhánna ionadaíocha RNAscope a thaispeánann sainiúlacht chineáil snáithín mall agus mear-phreabtha LINC01405 agus RP11-255P5.3, faoi seach. Barra scála = 50 μm. C. Cainníochtú ar léiriú RNA neamhchódaithe de chineál miosnáithín-shonrach mar a chinn RNAscope (n = 3 bhithóipse ó dhaoine aonair neamhspleácha, ag comparáid idir snáithíní matáin gasta agus mall laistigh de gach duine aonair). Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as tástáil t dhá-eireaballach Mac Léinn. Taispeánann plotaí bosca an meán agus an chéad agus an tríú ceathrú cuid, agus na guairí ag pointeáil chuig na luachanna íosta agus uasta. D. Sreabhadh oibre aitheantais próitéine miocróbaí de novo (cruthaithe le BioRender.com). E. Déantar an próitéin mhiocróbach LINC01405_ORF408:17441:17358 a chur in iúl go sonrach i snáithíní matáin chnámharlaigh mall (n=5 bhithóipse ó rannpháirtithe neamhspleácha, ag comparáid idir snáithíní matáin gasta agus mall i ngach rannpháirtí). Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as modh samhail líneach Limm in éineacht le cur chuige eimpíreach Bayesian, agus ina dhiaidh sin modh Benjamini-Hochberg le haghaidh comparáidí iolracha le coigeartú luach-p. Taispeánann boscaí plotaí an meán, an chéad agus an tríú ceathrú, agus na guairí ag pointeáil chuig na luachanna uasta/íosmhéide.
Le déanaí, léirigh staidéir go bhfuil go leor trascríbhinní neamhchódaithe ionchasacha ag ionchódú próitéiní miocróbacha trascríofa, agus go rialaíonn cuid acu feidhm matáin. 44, 55 Chun próitéiní miocróbacha a bhfuil sainiúlacht chineál snáithíní acu a aithint, chuardaíomar ár dtacar sonraí próitéóim 1000 snáithín ag baint úsáide as comhad FASTA saincheaptha ina raibh seichimh na dtrascríbhinní neamhchódaithe (n = 305) a fuarthas sa tacar sonraí trascríbhinní 1000 snáithín (Fíor 5D). D'aithin muid 197 próitéin miocróbach ó 22 trascríbhinn éagsúil, agus bhí 71 díobh sin rialaithe go difriúil idir snáithíní matáin chnámharlaigh mall agus tapa (Fíor Forlíontach 9C agus Tacar Sonraí Forlíontach 16). Maidir le LINC01405, aithníodh trí tháirge próitéine miocróbacha, agus léirigh ceann acu sainiúlacht snáithíní mall cosúil lena thrascríbhinn (Fíor 5E agus Fíor Forlíontach 9D). Dá bhrí sin, d'aithin muid LINC01405 mar ghéin a ionchódaíonn próitéin miocróbach atá sainiúil do shnáithíní matáin chnámharlaigh mall.
D'fhorbraíomar sreabhadh oibre cuimsitheach le haghaidh tréithriú próitéómach ar scála mór snáithíní matáin aonair agus shainaithin muid rialtóirí éagsúlachta snáithíní i stáit shláintiúla. Chuireamar an sreabhadh oibre seo i bhfeidhm chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a mbíonn tionchar ag miopaite nemalíneacha ar éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh. Is galair matáin oidhreachtúla iad miopaite nemalíneacha a mbíonn laige matáin mar thoradh orthu agus, i leanaí a bhfuil tionchar orthu, bíonn raon deacrachtaí acu, lena n-áirítear anacair riospráide, scoliosis, agus soghluaisteacht theoranta géag.19,20 De ghnáth, i miopaite nemalíneacha, bíonn comhdhéanamh miosnáithín snáithíní mall-phléasctha mar thoradh ar athróga pataigineacha i ngéinte ar nós achtin alfa 1 (ACTA1), cé go bhfuil an éifeacht seo éagsúlachtach. Eisceacht shuntasach amháin is ea miopaite nemalín troponin T1 (TNNT1), a bhfuil snáithíní gasta i réim inti. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh tuiscint níos fearr ar an éagsúlacht atá mar bhunús leis an mírialú snáithíní matáin chnámharlaigh a breathnaíodh i miopaite nemalíneacha cabhrú leis an ngaol casta idir na galair seo agus an cineál miosnáithín a réiteach.
I gcomparáid le rialuithe sláintiúla (n=3 in aghaidh an ghrúpa), léirigh miosnáithíní a leithlisíodh ó othair miopaite nemaline le sócháin sna géinte ACTA1 agus TNNT1 atrophy nó distroife suntasach miosnáithíní (Fíor 6A, Tábla Forlíontach 3). Chuir sé seo dúshláin theicniúla suntasacha i láthair maidir le hanailís phróitéómach mar gheall ar an méid teoranta ábhair a bhí ar fáil. In ainneoin seo, bhíomar in ann 2485 próitéin a bhrath i 272 miosnáithín chnámharlaigh. Tar éis scagadh a dhéanamh ar a laghad 1000 próitéin chainníochtúil in aghaidh an tsnáithín, rinneadh anailís bhithfhaisnéise ina dhiaidh sin ar 250 snáithín. Tar éis scagacháin, cainníochtaíodh meán de 1573 ± 359 próitéin in aghaidh an tsnáithín (Fíor Forlíontach 10A, Tacair Sonraí Forlíontacha 17–18). Is suntasach, in ainneoin an laghdaithe shuntasaigh i méid an tsnáithín, nár laghdaíodh ach beagán doimhneacht próitéóim shamplaí othar miopaite nemaline. Ina theannta sin, trí na sonraí seo a phróiseáil ag baint úsáide as ár gcomhaid FASTA féin (lena n-áirítear trascríbhinní neamhchódaithe) bhíomar in ann cúig phróitéin mhiocróbacha a aithint i miosnáithíní cnámharlaigh ó othair miopaite nemaline (Tacar Sonraí Forlíontach 19). Bhí raon dinimiciúil an phróitéóim i bhfad níos leithne, agus bhí comhghaol maith idir na próitéiní iomlána sa ghrúpa rialaithe agus torthaí anailíse próitéóim 1000-snáithín roimhe seo (Fíor Forlíontach 10B–C).
A. Íomhánna micreascópacha a thaispeánann meathlú nó diostróife snáithíní agus ceannasacht cineálacha éagsúla snáithíní bunaithe ar MYH i miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1 (NM). Barra scála = 100 μm. Chun in-atáirgtheacht an ruaimnithe a chinntiú in othair ACTA1 agus TNNT1, ruaimníodh trí bhithóipse othar dhá nó trí huaire (ceithre chuid in aghaidh an cháis) sula roghnaíodh íomhánna ionadaíocha. B. Comhréireanna cineálacha snáithíní i rannpháirtithe bunaithe ar MYH. C. Plota anailíse príomhchodanna (PCA) de shnáithíní matáin chnámharlaigh in othair le miopaite nemaline agus rialuithe. D. Snáithíní matáin chnámharlaigh ó othair le miopaite nemaline agus rialuithe teilgthe ar phlota PCA a chinntear ó na 1000 snáithín a ndearnadh anailís orthu i bhFíor 2. Mar shampla, plotaí bolcáin ag comparáid idir difríochtaí idir rannpháirtithe le miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1 agus rialuithe, agus idir rannpháirtithe le miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1. Léiríonn ciorcail dhaite próitéiní a bhí difriúil go suntasach ag π < 0.05, agus léiríonn poncanna dorcha próitéiní a bhí difriúil go suntasach ag FDR < 0.05. Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as modh samhail líneach Limma agus modhanna eimpíreacha Bayesian, agus ina dhiaidh sin coigeartú p-luach le haghaidh comparáidí iolracha ag baint úsáide as modh Benjamini-Hochberg. H. Anailís saibhrithe ar phróitéiní a léiríodh go difriúil go suntasach ar fud an phróitóim iomláin agus i snáithíní cineál 1 agus 2A. Rinneadh anailís staitistiúil ag baint úsáide as an bpacáiste clusterProfiler agus luachanna p coigeartaithe Benjamini-Hochberg. I, J. Plotaí anailíse príomhchodanna (PCA) daite de réir téarmaí maitrís eachtarcheallach agus ontology géine mitochondrial (GO).
Ós rud é gur féidir le miopaite nemalíneacha tionchar a imirt ar chion na gcineálacha miosnáithíní a léiríonn MYH i matán cnámharlaigh,19,20 rinneamar scrúdú ar dtús ar na cineálacha miosnáithíní a léiríonn MYH in othair a bhfuil miopaite nemalíneacha orthu agus i rialuithe. Chinntigh muid cineál miosnáithíní ag baint úsáide as modh neamhchlaonta a thuairiscíodh roimhe seo don anailís 1000 miosnáithín (Fíoracha Forlíontacha 10D–E) agus theip orainn arís miosnáithíní 2X íona a aithint (Fíor 6B). Thugamar faoi deara éifeacht ilghnéitheach miopaite nemalíneacha ar chineál miosnáithíní, toisc go raibh cion méadaithe de miosnáithíní cineál 1 ag beirt othar a raibh sócháin ACTA1 orthu, ach go raibh cion laghdaithe de miosnáithíní cineál 1 ag beirt othar a raibh miopaite nemalíneach TNNT1 orthu (Fíor 6B). Go deimhin, laghdaíodh léiriú MYH2 agus isoformacha trópóinin thapa (TNNC2, TNNI2, agus TNNT3) i miopaite ACTA1-nemaline, ach laghdaíodh léiriú MYH7 i miopaite TNNT1-nemaline (Fíor Forlíontach 11A). Tá sé seo comhsheasmhach le tuarascálacha roimhe seo ar athrú cineál miosnáithíní héiteargéineach i miopaite nemaline.19,20 Dheimhnigh muid na torthaí seo trí imdhíoneolaíocht agus fuarthas amach go raibh ceannas miosnáithíní cineál 1 ag othair a raibh miopaite ACTA1-nemaline orthu, ach go raibh an patrún os coinne ag othair a raibh miopaite TNNT1-nemaline orthu (Fíor 6A).
Ag leibhéal an phróitéóim aon-shnáithínigh, bhailigh snáithíní matáin chnámharlaigh ó othair miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1 le chéile leis an gcuid is mó de na snáithíní rialaithe, agus snáithíní miopaite nemaline TNNT1 ar na snáithíní ba mhó a ndearnadh difear dóibh i gcoitinne (Fíor 6C). Bhí sé seo soiléir go háirithe agus plotaí anailíse comhpháirte príomhúla (PCA) de shnáithíní bréag-atmaisféaracha á bplotaáil do gach othar, agus othair miopaite nemaline TNNT1 2 agus 3 le feiceáil is faide ó na samplaí rialaithe (Fíor Forlíontach 11B, Tacar Sonraí Forlíontach 20). Chun tuiscint níos fearr a fháil ar an gcaoi a ndéantar comparáid idir snáithíní ó othair miopaite agus snáithíní sláintiúla, d'úsáideamar faisnéis mhionsonraithe a fuarthas ó anailís phróitéómach ar 1,000 snáithín ó rannpháirtithe fásta sláintiúla. Rinneamar snáithíní ón tacar sonraí miopaite (othair agus rialuithe miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1) a réamh-mheas ar an bplota PCA a fuarthas ón anailís phróitéómach 1000 snáithín (Fíor 6D). Bhí dáileadh na gcineálacha snáithíní MYH feadh PC2 i snáithíní rialaithe cosúil leis an dáileadh snáithíní a fuarthas ón anailís phróitéómach 1000-snáithín. Mar sin féin, bhog formhór na snáithíní in othair miopaite nemaline síos PC2, ag forluí le snáithíní sláintiúla mear-phreabtha, beag beann ar a gcineál snáithín MYH dúchasach. Dá bhrí sin, cé gur léirigh othair a raibh miopaite nemaline ACTA1 orthu aistriú i dtreo snáithíní cineál 1 nuair a cainníochtaíodh iad ag baint úsáide as modhanna bunaithe ar MYH, bhog miopaite nemaline ACTA1 agus miopaite nemaline TNNT1 araon an próitéóm snáithín matáin chnámharlaigh i dtreo snáithíní mear-phreabtha.
Ansin rinneamar comparáid dhíreach idir gach grúpa othar agus rialuithe sláintiúla agus shainaithin muid 256 agus 552 próitéin a raibh difríocht idir iad agus miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1, faoi seach (Fíor 6E–G agus Fíor Forlíontach 11C, Tacar Sonraí Forlíontach 21). Léirigh anailís saibhrithe géine laghdú comhordaithe i bpróitéiní mitochondrial (Fíor 6H–I, Tacar Sonraí Forlíontach 22). Ar an ionadh, in ainneoin an iomarca cineálacha snáithíní a bhí i gceist i miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1, bhí an laghdú seo go hiomlán neamhspleách ar an gcineál snáithíní bunaithe ar MYH (Fíor 6H agus Fíoracha Forlíontacha 11D–I, Tacar Sonraí Forlíontach 23). Rialaíodh trí phróitéin mhiocróbach i miopaite nemaline ACTA1 nó TNNT1 freisin. Níor léirigh dhá cheann de na micriphróitéiní seo, ENSG00000215483_TR14_ORF67 (ar a dtugtar LINC00598 nó Lnc-FOXO1 freisin) agus ENSG00000229425_TR25_ORF40 (lnc-NRIP1-2), flúirse dhifreálach ach i miosnáithíní cineál 1. Tuairiscíodh roimhe seo go bhfuil ról ag ENSG00000215483_TR14_ORF67 i rialáil timthriall cille.56 Ar an láimh eile, bhí ENSG00000232046_TR1_ORF437 (a fhreagraíonn do LINC01798) méadaithe i miosnáithíní cineál 1 agus cineál 2A araon i miopaite ACTA1-nemaline i gcomparáid le rialuithe sláintiúla (Fíor Forlíontach 12A, Tacar Sonraí Forlíontach 24). I gcodarsnacht leis sin, ní raibh mórán tionchair ag miopaite nemaline ar phróitéiní ribosómacha, cé gur laghdaíodh RPS17 i miopaite nemaline ACTA1 (Fíor 6E).
Léirigh anailís saibhrithe freisin go raibh próisis an chórais imdhíonachta níos airde i miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1, agus go raibh greamaitheacht cille méadaithe i miopaite nemaline TNNT1 freisin (Fíor 6H). Léiríodh saibhriú na bhfachtóirí eachtarcheallacha seo trí na próitéiní maitrís eachtarcheallacha a aistriú PCA i PC1 agus PC2 i dtreo diúltach (i.e., i dtreo na snáithíní is mó a ndearnadh difear dóibh) (Fíor 6J). Léirigh an dá ghrúpa othar méadú ar léiriú próitéiní eachtarcheallacha atá bainteach le freagairtí imdhíonachta agus meicníochtaí deisiúcháin sarcolemmal, amhail annexins (ANXA1, ANXA2, ANXA5)57,58 agus a bpróitéin idirghníomhach S100A1159 (Fíoracha Forlíontacha 12B–C). Tuairiscíodh roimhe seo go bhfuil an próiseas seo feabhsaithe i ndiostróife matánach60 ach, chomh fada agus is eol dúinn, níor cuireadh baint roimhe seo le miopaite nemaline. Tá gá le gnáthfheidhm an innealra mhóilíneach seo le haghaidh deisiúcháin sarcolemmal tar éis díobhála agus le haghaidh comhleá mioicítí nua-fhoirmithe le miosnáithíní58,61. Dá bhrí sin, tugann an méadú ar ghníomhaíocht an phróisis seo sa dá ghrúpa othar le fios go bhfuil freagairt dheisiúcháin ann ar ghortú de bharr éagobhsaíocht miosnáithíní.
Bhí comhghaol maith idir éifeachtaí gach miopaite nemalíní (r = 0.736) agus léirigh siad forluí réasúnta (Fíoracha Forlíontacha 11A–B), rud a léiríonn go bhfuil éifeachtaí comhchosúla ag miopaite nemalíní ACTA1 agus TNNT1 ar an bpróitóim. Mar sin féin, ní raibh rialáil déanta ar roinnt próitéiní ach i miopaite nemalíní ACTA1 nó TNNT1 (Fíoracha Forlíontacha 11A agus C). Ba é an próitéin phróifibrotach MFAP4 ceann de na próitéiní ba mhó suasrialaithe i miopaite nemalíní TNNT1 ach níor athraigh sé i miopaite nemalíní ACTA1. Rinneadh SKIC8, comhpháirt den choimpléasc PAF1C atá freagrach as trascríobh géine HOX a rialáil, a laghdú i miopaite nemalíní TNNT1 ach níor cuireadh isteach air i miopaite nemalíní ACTA1 (Fíor Forlíontach 11A). Léirigh comparáid dhíreach idir miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1 laghduithe níos mó i bpróitéiní miteacondrial agus méaduithe i bpróitéiní an chórais imdhíonachta i miopaite nemaline TNNT1 (Fíor 6G–H agus Fíoracha Forlíontacha 11C agus 11H–I). Tá na sonraí seo comhsheasmhach leis an atrophy/distrofie níos mó a breathnaíodh i miopaite nemaline TNNT1 i gcomparáid le miopaite nemaline TNNT1 (Fíor 6A), rud a thugann le fios gur foirm níos déine den ghalar í miopaite nemaline TNNT1.
Chun a mheas an leanann na héifeachtaí breathnaithe de mhiopatacht nemaline ar aghaidh ag leibhéal iomlán na matáin, rinneamar anailís phróitéómach mórchóir ar bhithóipsí matáin ón gcohórt céanna d'othair mhiopatacht nemaline TNNT1 agus rinneamar comparáid idir iad agus rialuithe (n=3 in aghaidh an ghrúpa) (Fíor Fhorlíontach 13A, Tacar Sonraí Forlíontach 25). Mar a bhíothas ag súil leis, bhí dlúthbhaint ag rialuithe in anailís na bpríomhchodanna, ach léirigh othair mhiopatacht nemaline TNNT1 athraitheacht idirshampla níos airde cosúil leis an méid a chonacthas in anailís snáithín aonair (Fíor Fhorlíontach 13B). Atáirgeadh san anailís mhórchóir na próitéiní a cuireadh in iúl go difriúil (Fíor Fhorlíontach 13C, Tacar Sonraí Forlíontach 26) agus na próisis bhitheolaíocha (Fíor Fhorlíontach 13D, Tacar Sonraí Forlíontach 27) a aibhsíodh trí shnáithíní aonair a chur i gcomparáid, ach chaill muid an cumas idirdhealú a dhéanamh idir cineálacha éagsúla snáithíní agus theip orainn cuntas a thabhairt ar éifeachtaí galair héagsúla trasna snáithíní.
Le chéile, léiríonn na sonraí seo gur féidir le próitéimic miosnáithín aonair gnéithe bitheolaíocha cliniciúla a shoiléiriú nach féidir a bhrath le modhanna spriocdhírithe amhail imdhíon-bhlotáil. Thairis sin, leagann na sonraí seo béim ar na teorainneacha a bhaineann le clóscríobh snáithíní achtine (MYH) a úsáid ina n-aonar chun oiriúnú feinitíopach a chur síos. Go deimhin, cé go bhfuil athrú cineál snáithín difriúil idir miopaite nemaline achtine agus trópóinin, dícheangailteann an dá miopaite nemaline clóscríobh snáithíní MYH ó mheitibileacht snáithíní matáin chnámharlaigh i dtreo próitéóim matáin níos tapúla agus níos lú ocsaídiúcháin.
Tá éagsúlacht cheallach ríthábhachtach chun go gcomhlíonfaidh fíocháin a n-éilimh éagsúla. I matán cnámharlaigh, is minic a thuairiscítear é seo mar chineálacha snáithíní arb iad is sainairíonna céimeanna éagsúla táirgthe fórsa agus intuarthachta. Mar sin féin, is léir nach míníonn sé seo ach cuid bheag den athraitheacht snáithíní matáin chnámharlaigh, atá i bhfad níos athraitheacha, níos casta agus níos ilghnéitheacha ná mar a ceapadh roimhe seo. Tá dul chun cinn teicneolaíochta tar éis solas a chaitheamh anois ar na fachtóirí a rialaíonn snáithíní matáin chnámharlaigh. Go deimhin, tugann ár sonraí le fios nach fochineál snáithín matáin chnámharlaigh ar leith iad snáithíní cineál 2X. Thairis sin, shainaithin muid próitéiní meitibileacha, próitéiní ribosómacha agus próitéiní a bhaineann le cealla mar phríomhchinntitheoirí éagsúlachta snáithíní matáin chnámharlaigh. Trí ár sreabhadh oibre próitéómach a chur i bhfeidhm ar shamplaí othar a bhfuil miopaite néimeatóide orthu, léirigh muid tuilleadh nach léiríonn clóscríobh snáithíní bunaithe ar MYH éagsúlacht matáin chnámharlaigh go hiomlán, go háirithe nuair a chuirtear isteach ar an gcóras. Go deimhin, beag beann ar an gcineál snáithíní bunaithe ar MYH, bíonn aistriú i dtreo snáithíní níos tapúla agus níos lú ocsaídiúcháin mar thoradh ar miopaite néimeatóide.
Tá snáithíní matáin chnámharlaigh á n-aicmiú ó an 19ú haois i leith. Le hanailísí ómacha le déanaí, tá tús curtha againn le tuiscint a fháil ar phróifílí léirithe cineálacha éagsúla snáithíní MYH agus a bhfreagairtí do spreagthaigh éagsúla. Mar a thuairiscítear anseo, tá buntáiste ag baint le modhanna ómacha freisin go bhfuil siad níos íogaire chun marcóirí cineál snáithíní a chainníochtú ná modhanna traidisiúnta atá bunaithe ar antashubstaintí, gan brath ar chainníochtú marcóir aonair (nó cúpla marcóir) chun cineál snáithín matáin chnámharlaigh a shainiú. Bhaineamar úsáid as sreafaí oibre trascríopómacha agus próitéómacha comhlántacha agus chomhtháthaíomar na torthaí chun rialáil thrascríopach agus iar-thrascríopach éagsúlachta snáithíní i snáithíní matáin chnámharlaigh dhaonna a scrúdú. Mar thoradh ar an sreabhadh oibre seo, níor éirigh linn snáithíní íon de chineál 2X a aithint ag leibhéal na próitéine i vastus lateralis ár gcohórt fear óg sláintiúil. Tá sé seo comhsheasmhach le staidéir snáithín aonair roimhe seo a fuair <1% snáithíní íon 2X i vastus lateralis sláintiúil, cé gur cheart é seo a dheimhniú i matáin eile sa todhchaí. Tá an neamhréireacht idir braiteadh snáithíní 2X beagnach íon ag leibhéal an mRNA agus snáithíní measctha 2A/2X amháin ag leibhéal na próitéine mearbhall. Ní bhíonn léiriú mRNA isoform MYH circadian,67 rud a thugann le fios nach dócha gur “chailleamar” comhartha tosaithe MYH2 i snáithíní 2X atá íon ar an leibhéal RNA. Míniú amháin a d’fhéadfadh a bheith ann, cé go bhfuil sé hipitéiseach go hiomlán, is ea difríochtaí i gcobhsaíocht próitéine agus/nó mRNA idir isoforms MYH. Go deimhin, níl aon snáithín tapa 100% íon d’aon isoform MYH, agus níl sé soiléir an mbeadh líon comhionann MYH1 agus MYH2 mar thoradh ar leibhéil léiriú mRNA MYH1 sa raon 70–90% ag leibhéal an phróitéine. Mar sin féin, agus an trascríbhinn nó an próitéóm iomlán á bhreithniú, ní féidir le hanailís braisle ach dhá bhraisle ar leith a aithint go muiníneach a léiríonn snáithíní matáin chnámharlaigh mall agus tapa, beag beann ar a gcomhdhéanamh beacht MYH. Tá sé seo comhsheasmhach le hanailísí a úsáideann cur chuige trascríbhinneomacha núicléas aonair, a shainaithníonn de ghnáth ach dhá bhraisle mionúicléas ar leith. 68, 69, 70 Ina theannta sin, cé gur aithin staidéir phróitéamacha roimhe seo snáithíní de chineál 2X, ní bhíonn na snáithíní seo ag bailiú ar leithligh ón gcuid eile de na snáithíní gasta agus ní thaispeánann siad ach líon beag próitéiní atá flúirseach go difriúil i gcomparáid le cineálacha snáithíní eile bunaithe ar MYH. 14 Tugann na torthaí seo le fios gur cheart dúinn filleadh ar an dearcadh a bhí ann ag tús an 20ú haois ar aicmiú snáithíní matáin, a roinn snáithíní matáin chnámharlaigh an duine ní ina dtrí rang ar leith bunaithe ar MYH, ach ina dhá bhraisle bunaithe ar a n-airíonna meitibileacha agus crapadh. 63
Níos tábhachtaí fós, ba cheart éagsúlacht miosnáithíní a mheas feadh ilghnéitheacha. Tá staidéir “ómaic” roimhe seo tar éis a léiriú sa treo seo, rud a thugann le fios nach bhfoirmíonn snáithíní matáin chnámharlaigh braislí ar leithligh ach go bhfuil siad socraithe feadh leanúnachas.11, 13, 14, 64, 71 Anseo, taispeánaimid, chomh maith le difríochtaí in airíonna crapadh agus meitibileacha matáin chnámharlaigh, gur féidir miosnáithíní a idirdhealú de réir gnéithe a bhaineann le hidirghníomhaíochtaí cille-chealla agus meicníochtaí aistriúcháin. Go deimhin, fuarthas éagsúlacht ribosóim i snáithíní matáin chnámharlaigh a chuireann le héagsúlacht neamhspleách ar chineálacha snáithíní mall agus tapa. Níl bunús na héagsúlachta substaintiúla miosnáithíní seo, neamhspleách ar chineál snáithíní mall agus tapa, soiléir fós, ach d’fhéadfadh sé a bheith ina léiriú ar eagrú spásúil speisialaithe laistigh de fhaiscíní matáin a fhreagraíonn go barrmhaith do fhórsaí agus ualaí sonracha,72 cumarsáid cheallach nó orgán-shonrach speisialaithe le cineálacha cealla eile i micri-thimpeallacht na matáin73,74,75 nó difríochtaí i ngníomhaíocht ribosóim laistigh de miosnáithíní aonair. Go deimhin, tá sé léirithe go bhfuil heitreaplámas ribeasómach bainteach le hipirtróf matáin chnámharlaigh, trí ionadú paralogach RPL3 agus RPL3L nó ag leibhéal 2′O-meitiliúcháin rRNA76,77. Cuirfidh feidhmeanna il-ómacha agus spásúla in éineacht le tréithriú feidhmiúil miosnáithíní aonair feabhas breise ar ár dtuiscint ar bhitheolaíocht matáin ag an leibhéal il-ómach78.
Trí anailís a dhéanamh ar phróitéóim miosnáithíní aonair ó othair a raibh miopaite nemalíneacha orthu, léiríomar freisin úsáideacht, éifeachtacht agus infheidhmeacht próitéóim miosnáithíní aonair chun paiteafiseolaíocht chliniciúil matáin chnámharlaigh a shoiléiriú. Thairis sin, trína sreabhadh oibre a chur i gcomparáid le hanailís phróitéóim dhomhanda, bhíomar in ann a léiriú go dtugann próitéóim miosnáithíní aonair an doimhneacht chéanna faisnéise agus a thugann próitéóim fíocháin dhomhanda agus go leathnaíonn sí an doimhneacht seo trí éagsúlacht idirshnáithíní agus cineál miosnáithíní a chur san áireamh. Chomh maith leis na difríochtaí ionchais (cé go bhfuil siad athraitheach) i gcóimheas cineál snáithíní a breathnaíodh i miopaite nemalíneacha ACTA1 agus TNNT1 i gcomparáid le rialuithe sláintiúla,19 bhreathnaíomar freisin ar athmhúnlú ocsaídiúcháin agus eachtarcheallach neamhspleách ar athrú cineál snáithíní a ndearna MYH é a aistriú. Tuairiscíodh fibróis roimhe seo i miopaite nemaline TNNT1.19 Mar sin féin, tógann ár n-anailís ar an bhfionnachtain seo trí leibhéil mhéadaithe próitéiní struis a bhaineann le strus a dhéantar a rúnú eachtarcheallach, amhail annexins, a bhfuil baint acu le meicníochtaí deisiúcháin sarcolemmal, a nochtadh freisin i miosnáithíní ó othair a bhfuil miopaite nemaline ACTA1 agus TNNT1 orthu.57,58,59 Mar fhocal scoir, d’fhéadfadh leibhéil mhéadaithe annexin i miosnáithíní ó othair a bhfuil miopaite nemaline orthu freagairt cheallach a léiriú chun miosnáithíní atá an-atrófach a dheisiú.
Cé gurb ionann an staidéar seo agus an anailís matán-ómaíochta iomlán snáithín aonair is mó ar dhaoine go dtí seo, níl sé gan teorainneacha. D'aonraíomar snáithíní matáin chnámharlaigh ó shampla réasúnta beag agus aonchineálach de rannpháirtithe agus ó mhatán aonair (an vastus lateralis). Dá bhrí sin, ní féidir a eisiamh go bhfuil daonraí snáithíní sonracha ann trasna cineálacha matán agus ag foircinn fhiseolaíochta matáin. Mar shampla, ní féidir linn an fhéidearthacht a eisiamh go bhféadfadh fo-thacar de shnáithíní ultra-thapa (m.sh., snáithíní 2X íona) teacht chun cinn i sprintéirí ard-oilte agus/nó lúthchleasaithe neart79 nó le linn tréimhsí neamhghníomhaíochta matáin66,80. Ina theannta sin, chuir méid teoranta an tsampla de rannpháirtithe cosc orainn imscrúdú a dhéanamh ar dhifríochtaí inscne in éagsúlacht snáithíní, toisc go bhfuil a fhios go bhfuil cóimheasa cineálacha snáithíní difriúil idir fir agus mná. Ina theannta sin, ní raibh muid in ann anailísí trascríbhinneomacha agus próitéomacha a dhéanamh ar na snáithíní matáin céanna nó ar shamplaí ó na rannpháirtithe céanna. De réir mar a leanann muidne agus daoine eile orainn ag optamú anailísí aonchealla agus miosnáithíní aonair ag baint úsáide as anailís óimice chun ionchur samplach thar a bheith íseal a bhaint amach (mar a léirítear anseo in anailís snáithíní ó othair a bhfuil miopaite miteacondrial orthu), tá an deis ann cur chuige il-óimice (agus feidhmiúla) a chomhcheangal laistigh de shnáithíní matáin aonair ag teacht chun solais.
Tríd is tríd, aithníonn agus míníonn ár sonraí tiománaithe trascríobhacha agus iar-trascríobhacha éagsúlachta matáin chnámharlaigh. Go sonrach, cuirimid sonraí i láthair a chuireann dúshlán do dhogma seanbhunaithe i bhfiseolaíocht matáin chnámharlaigh a bhaineann leis an sainmhíniú clasaiceach ar chineálacha snáithíní atá bunaithe ar MYH. Tá súil againn an díospóireacht a athnuachan agus, sa deireadh, athmhachnamh a dhéanamh ar ár dtuiscint ar aicmiú agus éagsúlacht snáithíní matáin chnámharlaigh.
D’aontaigh ceithre rannpháirtí déag de dhéantús an duine Bhán (12 fhear agus 2 bhean) go deonach páirt a ghlacadh sa staidéar seo. Cheadaigh Coiste Eitice Ospidéal Ollscoile Ghent (BC-10237) an staidéar, chomhlíon sé Dearbhú Heilsincí 2013, agus cláraíodh é ag ClinicalTrials.gov (NCT05131555). Cuirtear tréithe ginearálta na rannpháirtithe i láthair i dTábla Forlíontach 1. Tar éis toiliú feasach ó bhéal agus i scríbhinn a fháil, rinneadh scrúdú leighis ar na rannpháirtithe sular cuireadh san áireamh sa staidéar iad go críochnaitheach. Bhí na rannpháirtithe óg (22–42 bliain d’aois), sláintiúil (gan aon riochtaí leighis, gan stair tobac), agus measartha gníomhach go fisiciúil. Cinneadh an t-uasmhéid iontógáil ocsaigine ag baint úsáide as ergometer céime chun folláine choirp a mheas mar a thuairiscíodh roimhe seo. 81
Bailíodh samplaí bithóipse matáin i riocht scíthe agus troscadh trí huaire, 14 lá óna chéile. Ós rud é gur bailíodh na samplaí seo mar chuid de staidéar níos mó, d'ith na rannpháirtithe phlaicéabó (lachtós), antagonist gabhdóra H1 (540 mg fexofenadine), nó antagonist gabhdóra H2 (40 mg famotidine) 40 nóiméad roimh an bithóipse. Léirigh muid roimhe seo nach mbíonn tionchar ag na hantagonists gabhdóra histamine seo ar aclaíocht matáin chnámharlaigh i riocht scíthe81, agus níor breathnaíodh aon chnuasach a bhaineann leis an staid inár bplotaí rialaithe cáilíochta (Fíoracha Forlíontacha 3 agus 6). Coinníodh aiste bia caighdeánaithe (41.4 kcal/kg meáchan coirp, 5.1 g/kg carbaihiodráit meáchan coirp, 1.4 g/kg próitéine meáchan coirp, agus 1.6 g/kg saille meáchan coirp) ar feadh 48 uair an chloig roimh gach lá turgnamhach, agus ithtear bricfeasta caighdeánaithe (1.5 g/kg carbaihiodráit meáchan coirp) ar maidin an lae turgnamhaigh. Faoi ainéistéise áitiúil (0.5 ml 1% lidocaine gan epinephrine), tógadh bithóipsí matáin ón matán vastus lateralis ag baint úsáide as súithiú percutaneous Bergström.82 Leabúíodh samplaí matáin láithreach in RNAlater agus stóráladh iad ag 4°C go dtí go ndearnadh dísheiceadh láimhe ar na snáithíní (suas le 3 lá).
Aistríodh beartáin miosnáithíní úr-aonraithe go meán RNAlater úr i mias cultúir. Ansin, díscaoileadh miosnáithíní aonair de láimh ag baint úsáide as steiréamicreascóp agus tweezers mín. Díscaoileadh cúig snáithín is fiche ó gach bithóipse, ag tabhairt aird ar leith ar shnáithíní a roghnú ó réimsí éagsúla den bithóipse. Tar éis an díscaoilte, tumadh gach snáithín go réidh i 3 μl de mhaolán líse (SingleShot Cell Lysis Kit, Bio-Rad) ina raibh einsímí próitéine K agus DNase chun próitéiní agus DNA nach dteastaíonn a bhaint. Cuireadh tús ansin le líse cille agus le baint próitéine/DNA trí vortexing gearr, an leacht a sníomh i micrea-lártheifneoir, agus goradh ag teocht an tseomra (10 nóiméad). Ansin, goradh an lysate i dtimthrialltóir teirmeach (T100, Bio-Rad) ag 37°C ar feadh 5 nóiméad, 75°C ar feadh 5 nóiméad, agus ansin stóráladh láithreach é ag -80°C go dtí go ndéanfaí tuilleadh próiseála air.
Ullmhaíodh leabharlanna RNA pola-adenylated atá comhoiriúnach le Illumina ó 2 µl de lysate mio-shnáithín ag baint úsáide as an QuantSeq-Pool 3′ mRNA-Seq Library Prep Kit (Lexogen). Is féidir modhanna mionsonraithe a fháil i lámhleabhar an mhonaróra. Tosaíonn an próiseas le sintéis cDNA den chéad shnáithe trí thrascríobh droim ar ais, agus tugtar isteach aitheantóirí móilíneacha uathúla (UMIs) agus barrachóid i1 atá sainiúil don sampla chun comhthiomsú samplaí a chinntiú agus athraitheacht theicniúil a laghdú le linn próiseála iartheachtach. Ansin comhthiomsaítear agus íonaítear cDNA ó 96 mio-shnáithín le coirníní maighnéadacha, agus ina dhiaidh sin baintear RNA agus déantar sintéis an dara snáithe ag baint úsáide as tosaitheoirí randamacha. Íonaítear an leabharlann le coirníní maighnéadacha, cuirtear clibeanna i5/i7 atá sainiúil don linn leis, agus aimplítear PCR. Táirgeann céim íonúcháin dheiridh leabharlanna atá comhoiriúnach le Illumina. Rinneadh measúnú ar cháilíocht gach linn leabharlainne ag baint úsáide as an High Sensitivity Small Fragment DNA Analysis Kit (Agilent Technologies, DNF-477-0500).
Bunaithe ar chainníochtú Qubit, rinneadh na linnte a chomhthiomsú tuilleadh ag tiúchain chomhmhólacha (2 nM). Rinneadh an linn a lean as sin a sheicheamhú ansin ar ionstraim NovaSeq 6000 i mód caighdeánach ag baint úsáide as an Tacar Imoibrithe NovaSeq S2 (1 × 100 núicléatídí) le luchtú 2 nM (4% PhiX).
Tá ár bpíblíne bunaithe ar phíblíne anailíse sonraí QuantSeq Pool Lexogen (https://github.com/Lexogen-Tools/quantseqpool_analysis). Rinneadh dí-ilphléacsú ar shonraí ar dtús le bcl2fastq2 (v2.20.0) bunaithe ar an innéacs i7/i5. Ansin rinneadh dí-ilphléacsú ar Léamh 2 le idemux (v0.1.6) bunaithe ar an gcód barra samplach i1 agus baineadh seichimh UMI le umi_tools (v1.0.1). Gearradh na léamha ansin le cutadapt (v3.4) i mbabhtaí iolracha chun léamha gearra (<20 ar fhad) nó léamha nach raibh iontu ach seichimh oiriúnaitheora. Ansin ailíníodh na léamha leis an ngéanóm daonna ag baint úsáide as STAR (v2.6.0c) agus innéacsaíodh comhaid BAM le SAMtools (v1.11). Baineadh léamha dúblacha ag baint úsáide as umi_tools (v1.0.1). Ar deireadh, rinneadh comhaireamh ailínithe ag baint úsáide as featureCounts i Subread (v2.0.3). Rinneadh rialú cáilíochta ag baint úsáide as FastQC (v0.11.9) ag roinnt céimeanna idirmheánacha den phíblíne.
Rinneadh gach próiseáil agus léirshamhlú bithfhaisnéise breise in R (v4.2.3), go príomha ag baint úsáide as sreabhadh oibre Seurat (v4.4.0). 83 Dá bhrí sin, rinneadh luachanna UMI aonair agus maitrísí meiteashonraí a chlaochlú ina réada Seurat. Baineadh géinte a léiríodh i níos lú ná 30% de na snáithíní go léir. Baineadh samplaí ísealchaighdeáin bunaithe ar thairseach íosta de 1000 luach UMI agus 1000 géin braite. Sa deireadh, rith 925 snáithín gach céim scagtha rialaithe cáilíochta. Rinneadh luachanna UMI a normalú ag baint úsáide as modh Seurat SCTransform v2, 84 lena n-áirítear na 7418 gné braite go léir, agus baineadh na difríochtaí idir rannpháirtithe as a riocht. Is féidir na meiteashonraí ábhartha go léir a fháil i Sraith Sonraí Forlíontach 28.
Am an phoist: 10 Meán Fómhair 2025