Kea leboha ha le etetse nature.com. Mofuta wa sebatli seo o se sebedisang o na le tshehetso e fokolang ya CSS. Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetisisa, re kgothaletsa ho sebedisa mofuta wa moraorao wa sebatli (kapa ho tima mokgwa wa ho tsamaisana le di-browser ho Internet Explorer). Ho feta moo, ho netefatsa tshehetso e tswelang pele, sebaka sena sa marang-rang se tla be se se na ditaele le JavaScript.
Mesifa ea masapo ke lisele tse sa tšoaneng tse entsoeng haholo-holo ka li-myofibril, tseo bathong hangata li arotsoeng ka mefuta e meraro: e 'ngoe e "liehang" (mofuta oa 1) le tse peli tse "potlakileng" (mefuta ea 2A le 2X). Leha ho le joalo, ho se tšoane pakeng tsa le ka hare ho mefuta ea myofibril ea setso ho ntse ho sa utloisisoe hantle. Re sebelisitse mekhoa ea transcriptomic le proteomic ho li-myofibril tse 1050 le 1038 tse tsoang ho vastus lateralis ea batho, ka ho latellana. Thuto ea proteomic e ne e kenyelletsa banna, 'me thuto ea transcriptomic e ne e kenyelletsa banna ba 10 le basali ba 2. Ntle le li-isoform tse boima tsa myosin, re hlwaile liprotheine tsa metabolism, liprotheine tsa ribosomal, le liprotheine tsa cellular junctional e le mehloli ea phapang ea multidimensional intermyofibril. Ho feta moo, ho sa tsotellehe ho tsebahatsa lihlopha tsa likhoele tse liehang le tse potlakileng, lintlha tsa rona li bontša hore likhoele tsa mofuta oa 2X ha li khethollehe ka mokhoa o makatsang ho likhoele tse ling tse potlakileng. Ho feta moo, sehlopha se thehiloeng ketane e boima ea myosin ha sea lekana ho hlalosa phenotype ea myofiber ho nemaline myopathies. Ka kakaretso, lintlha tsa rona li bontša ho se tšoane ha myofiber ka mahlakore a mangata, ka mehloli ea phapang e fetelang ka nģ'ane ho li-isoform tsa myosin heavy chain.
Ho se tshwane ha sele ke tšobotsi ya tlhaho ya ditsamaiso tsohle tsa baeloji, e dumellang disele ho ikgetha ho fihlela ditlhoko tse fapaneng tsa dinama le disele.1 Pono ya setso ya ho se tshwane ha faeba ya mesifa ya masapo e bile hore di-neuron tsa mesifa di hlalosa mofuta wa faeba ka hara yuniti ya motlakase, mme mofuta wa faeba (ke hore, mofuta wa 1, mofuta wa 2A, le mofuta wa 2X ho batho) o laolwa ke dibopeho tsa di-isoform tsa myosin heavy chain (MYH).2 Qalong sena se ne se itshetlehile hodima ho se tsitse ha pH ATPase ya bona, 3,4 mme hamorao tlhahisong ya bona ya dimolek'hule ya MYH.5 Leha ho le jwalo, ka ho hlwaya le ho amohelwa ha difaeba tse "kopaneng" tse hlahisang di-MYH tse ngata ka bongata bo fapaneng, difaeba tsa mesifa ya masapo di ntse di bonwa e le tswelopele ho ena le mefuta e fapaneng ya faeba.6 Ho sa tsotellehe sena, tshimo e ntse e itshetlehile haholo ho MYH e le sehlopha sa mantlha sa sehlopha sa myofiber, pono e ka nnang ya susumetswa ke mefokolo le leeme le leholo la dithuto tsa pele tsa ditoeba tseo dipontsho tsa tsona tsa MYH le mefuta e fapaneng ya mefuta ya faeba di fapaneng le tsa batho.2 Boemo bo thatafatswa le ho feta ke taba ya hore mesifa e fapaneng ya masapo a batho e bontsha mefuta e fapaneng ya faeba. mefuta.7 Vastus lateralis ke mesifa e tsoakiloeng e nang le boemo ba polelo ea MYH bo mahareng (ka hona bo emelang).7 Ho feta moo, bonolo ba eona ba ho nka sampole bo etsa hore e be mesifa e ithutoang hantle ho batho.
Ka hona, phuputso e sa nke lehlakore ea mefuta-futa ea mesifa ea masapo e sebelisang lisebelisoa tse matla tsa "omics" e bohlokoa empa hape e phephetsa, ka karolo e 'ngoe e bakoa ke tlhaho ea li-fiber tsa mesifa ea masapo tse nang le li-nucleic tse ngata. Leha ho le joalo, theknoloji ea transcriptomics8,9 le proteomics10 e bile le phetoho e kholo kutloisisong lilemong tsa morao tjena ka lebaka la tsoelo-pele e fapaneng ea theknoloji, e lumellang tlhahlobo ea mesifa ea masapo qetong ea fiber e le 'ngoe. Ka lebaka leo, ho entsoe tsoelo-pele e kholo ho khetholleng mefuta-futa ea fiber e le 'ngoe le karabelo ea eona ho li-stimuli tsa atrophic le botsofali11,12,13,14,15,16,17,18. Habohlokoa, tsoelo-pele ena ea theknoloji e na le lits'ebetso tsa kliniki, e lumellang tlhaloso e qaqileng le e nepahetseng ea dysregulation e amanang le lefu. Mohlala, pathophysiology ea nemaline myopathy, e 'ngoe ea mafu a tloaelehileng a futsitsoeng a mesifa (MIM 605355 le MIM 161800), e rarahane ebile e ferekanya.19,20 Ka hona, tlhaloso e betere ea dysregulation ea li-fiber tsa mesifa ea masapo e ka lebisa tsoelo-peleng e kholo kutloisisong ea rona ea lefu lena.
Re qapile mekhoa ea tlhahlobo ea transcriptomic le proteomic ea likhoele tsa mesifa e le 'ngoe ea masapo tse arotsoeng ka letsoho ho tsoa lisampoleng tsa biopsy ea motho 'me ra li sebelisa ho likhoele tse likete, e leng se re lumellang ho batlisisa ho se tšoane ha lisele tsa likhoele tsa mesifa ea masapo ea motho. Nakong ea mosebetsi ona, re bontšitse matla a phenotyping ea transcriptomic le proteomic ea likhoele tsa mesifa 'me ra khetholla liprotheine tsa metabolism, ribosomal, le cellular junctional e le mehloli ea bohlokoa ea phapang ea interfiber. Ho feta moo, re sebelisa mokhoa ona oa proteomic, re hlalositse bohlokoa ba kliniki ba nematode myopathy likhoeleng tsa mesifa e le 'ngoe ea masapo, ra senola phetoho e hokahaneng ho ea likhoeleng tse seng tsa oxidative tse sa itšetleheng ka mofuta oa fiber o thehiloeng ho MYH.
Ho batlisisa ho se tshwane ha difaeba tsa mesifa ya masapo a batho, re ntsheditse pele mekgwa e mmedi ya tshebetso ho thusa tlhahlobo ya transcriptome le proteome ya difaeba tsa mesifa e le nngwe ya masapo (Setshwantsho sa 1A le Setshwantsho se Tlatsetsang sa 1A). Re ntsheditse pele mme ra ntlafatsa mehato e mmalwa ya mekgwa, ho tloha polokelong ya sampole le paballong ya RNA le botšepehi ba protheine ho isa ho ntlafatseng phallo bakeng sa mokgwa o mong le o mong. Bakeng sa tlhahlobo ya transcriptome, sena se fihlelletswe ka ho kenya di-barcode tsa dimolek'hule tse ikgethang tsa sampole mohatong wa pele wa phetolelo e ka morao, ho dumella difaeba tse 96 ho kopanngwa bakeng sa tshebetso e sebetsang hantle ya tlase. Tatellano e tebileng (± 1 milione ya ho bala ka faeba) ha e bapiswa le mekgwa ya setso ya sele e le nngwe e ntlafaditse data ya transcriptome haholo. 21 Bakeng sa proteomics, re sebedisitse gradient e kgutshwane ya chromatographic (metsotso e 21) e kopantsweng le ho fumana data ya DIA-PASEF ho timsTOF mass spectrometer ho ntlafatsa botebo ba proteome ha re ntse re boloka phallo e phahameng. 22,23 Ho batlisisa ho se tšoane ha likhoele tsa mesifa ea masapo tse phetseng hantle, re khethile li-transcriptome tsa likhoele tse 1,050 tse tsoang ho bafani ba batho ba baholo ba 14 ba phetseng hantle le li-proteome tsa likhoele tse 1,038 tse tsoang ho bafani ba batho ba baholo ba 5 ba phetseng hantle (Tafole e Tlatsetsang ea 1). Pampiring ena, li-dataset tsena li bitsoa li-transcriptome le li-proteome tse 1,000-fiber, ka ho latellana. Mokhoa oa rona o fumane kakaretso ea li-transcriptome tse 27,237 le liprotheine tse 2,983 ho li-transcriptome le li-proteome tse 1,000-fiber (Setšoantšo sa 1A, Li-Dataset tse Tlatsetsang 1-2). Kamora ho sefa li-dataset tsa transcriptomic le li-proteomic bakeng sa liphatsa tsa lefutso tse >1,000 tse fumanoeng le boleng bo nepahetseng ba 50% ka fiber, litlhahlobo tse latelang tsa bioinformatics li entsoe bakeng sa likhoele tse 925 le 974 ho transcriptome le proteome, ka ho latellana. Kamora ho sefa, karolelano ea liphatsa tsa lefutso tse 4257 ± 1557 le liprotheine tsa 2015 ± 234 (e tloaelehileng ± SD) li ile tsa fumanoa ka faeba, ka phapang e fokolang pakeng tsa motho ka mong (Litšoantšo tse Tlatsetsang 1B–C, Li-Datasets tse Tlatsetsang 3–4). Leha ho le joalo, phapang ea ka hare ho motho e ne e bonahala haholo ho barupeluoa, mohlomong ka lebaka la liphapang tsa tlhahiso ea RNA/protheine pakeng tsa likhoele tsa bolelele bo fapaneng le libaka tse tšekaletseng. Bakeng sa liprotheine tse ngata (>2000), coefficient ea phapang e ne e le ka tlase ho 20% (Setšoantšo se Tlatsetsang 1D). Mekhoa ena ka bobeli e ile ea lumella ho hapa mefuta e mengata e matla ea lingoliloeng le liprotheine tse nang le matšoao a hlakileng a bohlokoa bakeng sa ho honyela ha mesifa (mohlala, ACTA1, MYH2, MYH7, TNNT1, TNNT3) (Litšoantšo tse Tlatsetsang 1E–F). Bongata ba likarolo tse hlwailweng li ne li tloaelehile pakeng tsa li-dataset tsa transcriptomic le proteomic (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 1G), 'me matla a tloaelehileng a UMI/LFQ a likarolo tsena a ne a amana hantle (r = 0.52) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 1H).
Mosebetsi oa Transcriptomics le proteomics (o entsoe ka BioRender.com). Li-curve tsa mefuta e fapaneng ea BD bakeng sa MYH7, MYH2, le MYH1, le meeli e baliloeng bakeng sa kabelo ea mofuta oa faeba. E, F Kabo ea polelo ea MYH ho pholletsa le lifaeba ho li-database tsa transcriptomics le proteomics. G, H Li-slot tsa ho atamela le ho hakanya mefuta e fapaneng (UMAP) bakeng sa li-transcriptomics le proteomics tse dailoeng ke mofuta oa faeba o thehiloeng ho MYH. I, J Li-slot tsa likarolo tse bontšang polelo ea MYH7, MYH2, le MYH1 ho li-database tsa transcriptomics le proteomics.
Qalong re ile ra ikemisetsa ho abela mofuta oa faeba o thehiloeng ho MYH ho faeba ka 'ngoe re sebelisa mokhoa o ntlafalitsoeng o sebelisang monyetla oa kutloisiso e phahameng le mefuta e matla ea polelo ea MYH ho li-dataset tsa omics. Lithuto tse fetileng li sebelisitse meeli e sa reroang ho ngola lifaeba e le mofuta o hloekileng oa 1, mofuta oa 2A, mofuta oa 2X, kapa e tsoakiloeng ho latela peresente e tsitsitseng ea polelo ea MYHs11,14,24 e fapaneng. Re sebelisitse mokhoa o fapaneng oo polelo ea faeba ka 'ngoe e neng e behiloe ka har'a MYHs eo re e sebelisitseng ho thaepa lifaeba: MYH7, MYH2, le MYH1, e tsamaellanang le mofuta oa 1, mofuta oa 2A, le lifaeba tsa mofuta oa 2X, ka ho latellana. Eaba re bala ka lipalo ntlha e tlase ea inflection ea curve ka 'ngoe e hlahisoang 'me ra e sebelisa e le moeli oa ho abela lifaeba e le tse ntle (kaholimo ho moeli) kapa tse mpe (ka tlase ho moeli) bakeng sa MYH ka 'ngoe (Setšoantšo sa 1B–D). Lintlha tsena li bontša hore MYH7 (Setšoantšo sa 1B) le MYH2 (Setšoantšo sa 1C) li na le liprofaele tsa polelo tse hlakileng haholoanyane boemong ba RNA ha li bapisoa le boemo ba protheine. Ka 'nete, boemong ba protheine, likhoele tse fokolang haholo li ne li sa hlahise MYH7, 'me ha ho na faeba e neng e e-na le polelo ea MYH2 ea 100%. Ka mor'a moo re sebelisitse meeli ea polelo e reriloeng esale pele ho abela mefuta ea likhoele tse thehiloeng ho MYH ho likhoele tsohle ho sete ka seng sa data. Mohlala, likhoele tsa MYH7+/MYH2-/MYH1- li ne li abetsoe mofuta oa 1, ha likhoele tsa MYH7-/MYH2+/MYH1+ li ne li abetsoe mofuta o tsoakiloeng oa 2A/2X (sheba Tafole e Tlatsetsang ea 2 bakeng sa tlhaloso e felletseng). Ha re kopanya likhoele tsohle, re bone kabo e ts'oanang ka mokhoa o makatsang ea mefuta ea likhoele tse thehiloeng ho MYH maemong a RNA (Setšoantšo sa 1E) le protheine (Setšoantšo sa 1F), ha sebopeho se amanang sa mefuta ea likhoele tse thehiloeng ho MYH se fapana ho pholletsa le batho ka bomong, joalo ka ha ho ne ho lebelletsoe (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 2A). Likhoele tse ngata li ne li arotsoe e le mofuta o hloekileng oa 1 (34-35%) kapa mofuta oa 2A (36-38%), leha palo e kholo ea likhoele tse tsoakiloeng tsa mofuta oa 2A/2X le tsona li ile tsa fumanoa (16-19%). Phapang e makatsang ke hore likhoele tsa mofuta oa 2X tse hloekileng li ne li ka bonoa feela boemong ba RNA, empa eseng boemong ba protheine, e leng se bontšang hore tlhahiso e potlakileng ea MYH bonyane e laoloa ka karolo e itseng kamora ho ngoloa.
Re netefalitse mokhoa oa rona oa ho thaepa fiber o thehiloeng ho proteomics ka ho sebelisa ho hlakola matheba a thehiloeng ho antibody, 'me mekhoa ena ka bobeli e fihletse tumellano ea 100% ho khetholleng likhoele tsa mofuta oa 1 le mofuta oa 2A tse hloekileng (sheba Setšoantšo se Tlatsetsang sa 2B). Leha ho le joalo, mokhoa o thehiloeng ho proteomics o ne o le bonolo haholoanyane, o sebetsa hantle haholoanyane ho khetholleng likhoele tse tsoakiloeng, le ho lekanya karolo ea gene e 'ngoe le e 'ngoe ea MYH ho faeba ka 'ngoe. Lintlha tsena li bontša katleho ea ho sebelisa mokhoa o nang le sepheo, o bonolo haholo o thehiloeng ho omics ho hlalosa mefuta ea faeba ea mesifa ea masapo.
Eaba re sebelisa tlhahisoleseling e kopantsoeng e fanoeng ke transcriptomics le proteomics ho arola myofibers ka tsela e nepahetseng ho latela transcriptome kapa proteome ea tsona e felletseng. Re sebelisa mokhoa oa uniform manifold approximation and projection (UMAP) ho fokotsa boholo ho ea ho likarolo tse tšeletseng tsa mantlha (Litšoantšo tse Tlatsetsang 3A–B), re ile ra khona ho bona phapang ea myofiber ho transcriptome (Setšoantšo sa 1G) le proteome (Setšoantšo sa 1H). Haholo-holo, myofibers ha ea ka ea hlophisoa ke barupeluoa (Litšoantšo tse Tlatsetsang 3C–D) kapa matsatsi a liteko (Setšoantšo se Tlatsetsang 3E) ho li-dataset tsa transcriptomics kapa proteomics, e leng se bontšang hore phapang ea ka hare ho motho ka har'a likhoele tsa mesifa ea masapo e phahame ho feta phapang ea pakeng tsa motho ka mong. Polelong ea UMAP, lihlopha tse peli tse fapaneng tse emelang myofibers e "potlakileng" le "e liehang" li hlahile (Litšoantšo tsa 1G–H). Li-myofiber tsa MYH7+ (tse liehang) li ne li kopantsoe palong e ntle ea UMAP1, athe li-myofiber tsa MYH2+ le MYH1+ (tse potlakileng) li ne li kopantsoe palong e mpe ea UMAP1 (Litšoantšo tsa 1I–J). Leha ho le joalo, ha hoa ka ha etsoa phapang pakeng tsa mefuta ea li-faeba tse fetohang ka potlako (ke hore, mofuta oa 2A, mofuta oa 2X, kapa 2A/2X e tsoakiloeng) ho latela polelo ea MYH, e leng se bontšang hore polelo ea MYH1 (Setšoantšo sa 1I–J) kapa matšoao a mang a khale a 2X a myofiber joalo ka ACTN3 kapa MYLK2 (Litšoantšo tse Tlatsetsang tsa 4A–B) ha e khetholle pakeng tsa mefuta e fapaneng ea myofiber ha ho nahanoa ka transcriptome kapa proteome eohle. Ho feta moo, ha ho bapisoa le MYH2 le MYH7, li-transcript kapa liprotheine tse fokolang li ne li amana hantle le MYH1 (Litšoantšo tse Tlatsetsang tsa 4C–H), e leng se bontšang hore bongata ba MYH1 ha bo bontše transcriptome/proteome ea myofiber ka botlalo. Liqeto tse tšoanang li fihletsoe ha ho hlahlojoa tlhahiso e tsoakiloeng ea li-isoform tse tharo tsa MYH boemong ba UMAP (Litšoantšo tse Tlatsetsang. 4I–J). Kahoo, leha likhoele tsa 2X li ka khetholloa boemong ba transcript ho latela tekanyo ea MYH feela, likhoele tsa MYH1+ ha li khethollehe ho likhoele tse ling tse potlakileng ha ho nahanoa ka transcriptome kapa proteome eohle.
Jwalo ka tlhahlobo ya pele ya ho se tshwane ha difaeba tse liehang ho feta MYH, re ile ra hlahloba diprotheine tse nne tse thehilweng tse ikgethang ka mofuta wa faeba e liehang: TPM3, TNNT1, MYL3, le ATP2A22. Di-subtype tsa difaeba tse liehang di bontshitse dikamano tse hodimo, le hoja di sa phethahala, tsa Pearson le MYH7 ho transcriptomics ka bobedi (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 5A) le proteomics (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 5B). Hoo e ka bang 25% le 33% ya difaeba tse liehang ha di a ka tsa arolwa e le difaeba tse butle tse hlwekileng ka di-subtype tsohle tsa dijini/protheine ho transcriptomics (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 5C) le proteomics (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 5D), ka ho latellana. Ka hona, ho arolwa ha difaeba tse liehang ho latela di-subtype tse ngata tsa dijini/protheine ho hlahisa ho rarahana ho eketsehileng, esita le bakeng sa diprotheine tse tsejwang hore di ikgetha ka mofuta wa faeba. Sena se fana ka maikutlo a hore ho arolwa ha difaeba ho latela di-isoform tsa lelapa le le leng la dijini/protheine ho ka nna ha se bontshe ka ho lekaneng ho se tshwane ha nnete ha difaeba tsa mesifa ya masapo.
Ho batlisisa ka ho eketsehileng phapang ea phenotypic ea likhoele tsa mesifa ea masapo a batho ka tekanyo ea mohlala oohle oa omics, re entse phokotso e sa nke lehlakore ea lintlha re sebelisa tlhahlobo ea likarolo tse kholo (PCA) (Setšoantšo sa 2A). Ho tšoana le lipolane tsa UMAP, ha ho motho ea nkileng karolo kapa letsatsi la liteko ea ileng a susumetsa ho bokellana ha likhoele boemong ba PCA (Litšoantšo tse Tlatsetsang 6A–C). Liseteng ka bobeli tsa data, mofuta oa faeba o thehiloeng ho MYH o hlalositsoe ke PC2, e bontšitseng sehlopha sa likhoele tsa mofuta oa 1 tse liehang ho fetoha le sehlopha sa bobeli se nang le likhoele tsa mofuta oa 2A tse potlakileng ho fetoha, mofuta oa 2X, le likhoele tsa 2A/2X tse tsoakiloeng (Setšoantšo sa 2A). Liseteng ka bobeli tsa data, lihlopha tsena tse peli li ne li hokahantsoe ke palo e nyane ea likhoele tsa mofuta oa 1/2A tse tsoakiloeng. Joalokaha ho ne ho lebelletsoe, tlhahlobo ea boemeli bo feteletseng ba bakhanni ba mantlha ba PC e tiisitse hore PC2 e tsamaisoa ke lipontšo tsa contractile le metabolism (Setšoantšo sa 2B le Litšoantšo tse Tlatsetsang 6D–E, Likhoele tsa Lintlha tse Tlatsetsang 5–6). Ka kakaretso, mofuta oa faeba o thehiloeng ho MYH o fumanoe o lekane ho hlalosa phapang e tsoelang pele ho PC2, ntle le lifaeba tse bitsoang 2X tse neng li ajoa ho pholletsa le transcriptome ka har'a sehlopha se potlakileng.
A. Dipolelo tsa tlhahlobo ya dikarolo tse ka sehloohong (PCA) tsa disete tsa data tsa transcriptome le proteome tse dailweng ho ya ka mofuta wa faeba ho latela MYH. B. Tlhahlobo ya ntlafatso ya bakganni ba transcript le protheine ho PC2 le PC1. Tlhahlobo ya dipalopalo e entswe ho sebediswa sephutheloana sa clusterProfiler le boleng ba p bo fetotsweng ke Benjamini-Hochberg. C, D. Dipolelo tsa PCA tse dailweng ho ya ka mantswe a intercellular adhesion gene ontology (GO) mantswe a transcriptome le costamere GO ho proteome. Metsu e emela bakganni ba transcript le protheine le ditaelo tsa bona. E, F. Ho atamela le ho shebisisa ka tsela e tshwanang (UMAP) ho na le dipolelo tsa dikarolo tse amehang tsa bongaka tse bontshang di-gradients tsa polelo tse sa itshetlehang ka mofuta wa faeba o liehang/o potlakileng. G, H. Dikamano pakeng tsa bakganni ba PC2 le PC1 ho transcriptomes le proteomes.
Ka mokhoa o sa lebelloang, mofuta oa myofiber o thehiloeng ho MYH o hlalositse feela tekanyo ea bobeli e phahameng ka ho fetisisa ea phetoho (PC2), e leng se bontšang hore lintlha tse ling tsa baeloji tse sa amaneng le mofuta oa myofiber o thehiloeng ho MYH (PC1) li bapala karolo ea bohlokoa ho laoleng ho se tšoane ha fiber ea mesifa ea masapo. Tlhahlobo ea boemeli bo feteletseng ba bakhanni ba ka sehloohong ho PC1 e senotse hore phapang ho PC1 e ne e khethoa haholo-holo ke ho khomarela sele le seleng le litaba tsa ribosome ho transcriptome, le liprotheine tsa costamere le ribosomal ho proteome (Setšoantšo sa 2B le Lipalo tse Tlatsetsang 6D–E, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang 7). Mesifeng ea masapo, costameres e hokahanya Z-disc le sarcolemma 'me e ameha phetisong ea matla le lipontšong. 25 Lipolelo tsa PCA tse nang le litlhaloso tse sebelisang ho khomarela sele le seleng (transcriptome, Setšoantšo sa 2C) le likarolo tsa costamere (proteome, Setšoantšo sa 2D) li senotse phetoho e matla ea leqele ho PC1, e bontšang hore likarolo tsena li ruisitsoe ka likhoele tse itseng.
Tlhahlobo e batsi haholoanyane ea ho bokellana ha myofiber boemong ba UMAP e senotse hore boholo ba likarolo li bontšitse gradient ea polelo e thehiloeng ho MYH e sa itšetleheng ka mofuta oa myofiber ho fapana le subcluster e ikhethileng. Ho tsoela pele hona ho bonoe bakeng sa liphatsa tsa lefutso tse 'maloa tse amanang le maemo a pathological (Setšoantšo sa 2E), joalo ka CCHHD10 (lefu la neuromuscular), SLIT3 (ho otloa ha mesifa), CTDNEP1 (lefu la mesifa). Ho tsoela pele hona ho bonoe hape ho pholletsa le proteome, ho kenyeletsoa liprotheine tse amanang le mathata a methapo ea kutlo (UGDH), insulin signaling (PHIP), le transcription (HIST1H2AB) (Setšoantšo sa 2F). Ka kakaretso, lintlha tsena li bontša ho tsoela pele ho ho fapana ha ho sisinyeha ho sa itšetleheng ka mofuta oa fiber ho pholletsa le myofibers tse fapaneng.
Hoa thahasellisa hore liphatsa tsa lefutso tsa mokhanni ho PC2 li bontšitse kamano e ntle ea transcriptome-proteome (r = 0.663) (Setšoantšo sa 2G), se bontšang hore mefuta ea faeba e liehang le e potlakileng, haholo-holo thepa ea ho koaleha le ea metabolism ea likhoele tsa mesifa ea masapo, li laoloa ka mokhoa oa ho ngola. Leha ho le joalo, liphatsa tsa lefutso tsa mokhanni ho PC1 ha lia ka tsa bontša kamano ea transcriptome-proteome (r = -0.027) (Setšoantšo sa 2H), se bontšang hore liphetoho tse sa amaneng le mefuta ea faeba e liehang/e potlakileng li laoloa haholo ka mor'a ho ngoloa. Hobane liphetoho ho PC1 li hlalositsoe haholo-holo ke mantsoe a ribosomal gene ontology, 'me ka lebaka la hore li-ribosome li bapala karolo ea bohlokoa le e ikhethang sele ka ho nka karolo ka mafolofolo phetolelong ea protheine le ho susumetsa,31 re ile ra qala ho batlisisa phapang ena e sa lebelloang ea ribosomal.
Re ile ra qala ka ho taka polane ea tlhahlobo ea likarolo tse kholo tsa proteomics ho latela bongata ba liprotheine lentsoeng la GOCC "cytoplasmic ribosome" (Setšoantšo sa 3A). Le hoja lentsoe lena le ruile lehlakoreng le letle la PC1, e leng se fellang ka gradient e nyane, liprotheine tsa ribosomal li khanna karohano mahlakoreng ka bobeli a PC1 (Setšoantšo sa 3A). Liprotheine tsa ribosomal tse ruile lehlakoreng le letle la PC1 li ne li kenyelletsa RPL18, RPS18, le RPS13 (Setšoantšo sa 3B), ha RPL31, RPL35, le RPL38 (Setšoantšo sa 3C) e ne e le tsona tse ka sehloohong tse susumetsang lehlakoreng le letle la PC1. Hoa thahasellisa hore RPL38 le RPS13 li ne li hlahisoa haholo mesifa ea masapo ha li bapisoa le lisele tse ling (Setšoantšo sa Tlatsetso sa 7A). Li-signature tsena tse ikhethang tsa ribosomal ho PC1 ha lia ka tsa bonoa ho transcriptome (Setšoantšo sa Tlatsetso sa 7B), e leng se bontšang molao oa kamora ho ngoloa.
A. Polane ea tlhahlobo ea likarolo tse ka sehloohong (PCA) e mebala ho latela mantsoe a cytoplasmic ribosomal gene ontology (GO) ho pholletsa le proteome. Metsu e bontša tataiso ea phetoho e tsamaisoang ke protheine polaneteng ea PCA. Bolelele ba mola bo tsamaellana le lintlha tsa karolo e ka sehloohong bakeng sa protheine e fanoeng. B, C. Polane ea likarolo tsa PCA bakeng sa RPS13 le RPL38. D. Tlhahlobo ea lihlopha tsa maemo a sa laoloang ea liprotheine tsa ribosomal tsa cytoplasmic. E. Mohlala oa sebopeho sa ribosome ea 80S (PDB: 4V6X) e totobatsang liprotheine tsa ribosomal tse nang le bongata bo fapaneng likhoeleng tsa mesifa ea masapo. F. Liprotheine tsa ribosomal tse nang le stoichiometry e fapaneng tse fumanehang haufi le kanale ea ho tsoa ea mRNA.
Mehopolo ea ho se tšoane ha ribosomal le ho ikhethela e se e hlahisitsoe pele, moo boteng ba li-subpopulations tse ikhethang tsa ribosomal (ribosomal heterogeneity) bo ka susumetsang ka ho toba phetolelo ea protheine liseleng tse fapaneng32 le lisele33 ka phetolelo e khethiloeng ea lipotoloho tse itseng tsa mRNA transcript34 (ho ikhethela ribosomal). Ho khetholla li-subpopulations tsa liprotheine tsa ribosomal tse hlahisitsoeng hammoho likhoeleng tsa mesifa ea masapo, re entse tlhahlobo ea lihlopha tsa liprotheine tsa ribosomal tse sa hlokomeloeng ka hloko ho latela mofuta oa faeba ho latela MYH. Leha ho le joalo, re hlwaile lihlopha tse tharo tse fapaneng tsa liprotheine tsa ribosomal; sehlopha sa pele (ribosomal_cluster_1) se kopantsoe le RPL38 'me ka hona se na le tlhahiso e eketsehileng likhoeleng tse nang le profil e ntle ea PC1. Sehlopha sa bobeli (ribosomal_cluster_2) se kopantsoe le RPS13 'me se phahame likhoeleng tse nang le profil e mpe ea PC1. Sehlopha sa boraro (ribosomal_cluster_3) ha se bontše polelo e fapaneng e hokahaneng likhoeleng tsa mesifa ea masapo 'me se ka nkoa e le protheine ea "core" ea mesifa ea masapo ea ribosomal. Lihlopha ka bobeli tsa ribosomal 1 le 2 li na le liprotheine tsa ribosomal tse bontšitsoeng pele ho laola phetolelo e 'ngoe (mohlala, RPL10A, RPL38, RPS19, le RPS25) 'me li susumetsa nts'etsopele ka mokhoa o sebetsang (mohlala, RPL10A, RPL38).34,35,36,37,38 Ho latela liphetho tsa PCA, boemeli bo sa tšoaneng bo bonoang ba liprotheine tsena tsa ribosomal ho pholletsa le likhoele le bona bo bontšitse ho tsoela pele (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 7C).
Ho bona sebaka sa liprotheine tsa ribosomal tse sa tšoaneng ka har'a ribosome, re sebelisitse mohlala oa sebopeho sa ribosome ea 80S ea motho (Protein Data Bank: 4V6X) (Setšoantšo sa 3E). Kamora ho arola liprotheine tsa ribosomal tse tsoang lihlopha tse fapaneng tsa ribosomal, libaka tsa tsona li ne li sa tsamaisane haufi-ufi, e leng se bontšang hore mokhoa oa rona o hlōlehile ho fana ka ntlafatso bakeng sa libaka/likaroloana tse itseng tsa ribosome. Leha ho le joalo, hoa thahasellisa hore karolo ea liprotheine tse kholo tsa subunit sehlopheng sa 2 e ne e le tlase ho feta lihlopha tsa 1 le tsa 3 (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 7D). Re hlokometse hore liprotheine tse nang le stoichiometry e fetotsoeng likhoeleng tsa mesifa ea masapo li ne li le sebakeng sa ribosome haholo-holo (Setšoantšo sa 3E), li lumellana le bokhoni ba tsona ba ho sebelisana le likarolo tsa ka hare tsa ribosome entry site (IRES) ho baahi ba fapaneng ba mRNA, ka hona li hokahanya phetolelo e khethiloeng. 40, 41 Ho feta moo, liprotheine tse ngata tse nang le stoichiometry e fetotsoeng likhoeleng tsa mesifa ea masapo li ne li le haufi le libaka tse sebetsang joalo ka kotopo ea ho tsoa ea mRNA (Setšoantšo sa 3F), e laolang ka mokhoa o ikhethileng ho lelefala ha phetolelo le ho tšoaroa ha li-peptide tse itseng. 42 Ka bokhutšoanyane, lintlha tsa rona li bontša hore stoichiometry ea liprotheine tsa ribosomal tsa mesifa ea masapo li bontša ho se tšoane, e leng se fellang ka liphapang lipakeng tsa likhoele tsa mesifa ea masapo.
Ka mor'a moo re ile ra ikemisetsa ho khetholla matšoao a faeba a potlakang le a liehang le ho hlahloba mekhoa ea taolo ea bona ea ho ngola. Ha re bapisa lihlopha tsa faeba tse potlakang le tse liehang tse hlalositsoeng ke UMAP liseteng tse peli tsa data (Litšoantšo 1G–H le 4A–B), litlhahlobo tsa transcriptomic le proteomic li fumane likarolo tse 1366 le 804 tse ngata ka ho fapana, ka ho latellana (Litšoantšo 4A–B, Lisete tsa Tlatsetso tsa Data 9–12). Re bone liphapang tse lebelletsoeng lipontšong tse amanang le sarcomeres (mohlala, tropomyosin le troponin), ho kopanya ka mokhoa oa ho hlasimolla le ho thiba (SERCA isoforms), le metabolism ea matla (mohlala, ALDOA le CKB). Ho feta moo, litlaleho le liprotheine tse laolang ubiquitination ea protheine li ile tsa hlahisoa ka tsela e fapaneng lifaebeng tse potlakang le tse liehang ho thiba (mohlala, USP54, SH3RF2, USP28, le USP48) (Litšoantšo 4A–B). Ho feta moo, jini ea protheine ea likokoana-hloko RP11-451G4.2 (DWORF), eo pele e bontšitsoeng e hlahisoa ka tsela e fapaneng ho pholletsa le mefuta ea faeba ea mesifa ea konyana43 le ho ntlafatsa ts'ebetso ea SERCA mesifa ea pelo44, e ile ea eketseha haholo likhoeleng tsa mesifa e liehang ea masapo (Setšoantšo sa 4A). Ka mokhoa o ts'oanang, boemong ba faeba ka bomong, liphapang tse kholo li ile tsa bonoa liphapang tse tsebahalang joalo ka li-isoforms tsa lactate dehydrogenase tse amanang le metabolism (LDHA le LDHB, Setšoantšo sa 4C le Setšoantšo se Tlatsetsang 8A)45,46 hammoho le liphapang tse ikhethileng tsa mofuta oa faeba tse neng li sa tsejoe pele (joalo ka IRX3, USP54, USP28, le DPYSL3) (Setšoantšo sa 4C). Ho bile le ho kopana ho hoholo ha likarolo tse hlalositsoeng ka mokhoa o fapaneng pakeng tsa li-dataset tsa transcriptomic le proteomic (Setšoantšo se Tlatsetsang 8B), hammoho le kamano ea phetoho ea ho fold e susumetsoang haholo ke polelo e hlakileng haholoanyane ea phapang ea likarolo tsa sarcomere (Setšoantšo se Tlatsetsang 8C). Haholo-holo, lipontšo tse ling (mohlala, USP28, USP48, GOLGA4, AKAP13) li bontšitse taolo e matla ea kamora ho ngoloa feela boemong ba proteomic 'me li ne li e-na le liprofaele tsa polelo tse ikhethileng tsa mofuta oa faeba tse sisinyehang butle/ka potlako (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8C).
Dipolane tsa seretse se chesang tsa A le B di bapisa dihlopha tse liehang le tse potlakileng tse hlwailweng ke dipolane tsa uniform manifold approximation and projection (UMAP) ho Ditshwantsho 1G–H. Matheba a mebala a emela dingolwa kapa diprotheine tse fapaneng haholo ho FDR < 0.05, mme matheba a lefifi a emela dingolwa kapa diprotheine tse fapaneng haholo phetohong ya log > 1. Tlhahlobo ya dipalopalo ya mahlakore a mabedi e entswe ho sebediswa teko ya DESeq2 Wald ka boleng ba p bo fetotsweng ke Benjamini–Hochberg (dingolwa tsa mongolo) kapa mokgwa wa mohlala wa Limma o nang le tlhahlobo ya empirical Bayesian e latelwang ke tokiso ya Benjamini–Hochberg bakeng sa dipapiso tse ngata (di-proteomics). Dipolane tsa ho saena tsa dijini kapa diprotheine tse kgethilweng ka ho fapana pakeng tsa difaeba tse liehang le tse potlakileng. D Tlhahlobo ya ntlafatso ya dingolwa le diprotheine tse hlahisitsweng ka ho fapana haholo. Boleng bo tshwanang bo ruilwe diseteng ka bobedi tsa data, boleng ba transcriptome bo ruilwe feela ho transcriptome, mme boleng ba proteome bo ruilwe feela ho proteome. Tlhahlobo ya dipalopalo e entswe ho sebediswa sephutheloana sa clusterProfiler ka boleng ba p bo fetotsweng ke Benjamini-Hochberg. E. Mabaka a ho ngolla a mofuta o itseng wa faeba a hlwailweng ke SCENIC a itshetlehile hodima dintlha tsa taolo tse ikgethang tse tswang ho SCENIC le tlhahiso ya mRNA e fapaneng pakeng tsa mefuta ya faeba. F. Ho ngola dintlha tse kgethilweng tsa ho ngolla tse hlahisitsweng ka tsela e fapaneng pakeng tsa difaeba tse liehang le tse potlakileng.
Ka mor'a moo re entse tlhahlobo ea boemeli bo feteletseng ba liphatsa tsa lefutso le liprotheine tse emetsoeng ka tsela e fapaneng (Setšoantšo sa 4D, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang 13). Ntlafatso ea tsela bakeng sa likarolo tse fapaneng lipakeng tsa li-datasete tse peli e senotse liphapang tse lebelletsoeng, joalo ka ts'ebetso ea metabolism ea β-oxidation ea mafura le ketone (li-fiber tse liehang), ho honyela ha myofilament/mesifa (li-fiber tse potlakileng le tse liehang, ka ho latellana), le lits'ebetso tsa catabolic tsa lik'habohaedreite (li-fiber tse potlakileng). Ts'ebetso ea phosphatase ea protheine ea serine/threonine le eona e ile ea phahama ka li-fiber tse potlakileng, e tsamaisoang ke likarolo tse kang li-subunit tsa taolo le tsa catalytic phosphatase (PPP3CB, PPP1R3D, le PPP1R3A), tse tsejoang ka ho laola metabolism ea glycogen (47) (Litšoantšo tse Tlatsetsang 8D–E). Litsela tse ling tse ruisitsoeng ka likhoele tse potlakileng li ne li kenyelletsa 'mele ea ts'ebetso (P-) (YTHDF3, TRIM21, LSM2) ka har'a proteome (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8F), e ka bang teng taolong ea kamora ho ngolisoa (48), le ts'ebetso ea likarolo tsa transcription (SREBF1, RXRG, RORA) ka har'a transcriptome (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8G). Likhoele tse liehang li ruisitsoe ts'ebetsong ea oxidoreductase (BDH1, DCXR, TXN2) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8H), ho tlama ha amide (CPTP, PFDN2, CRYAB) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8I), matrix ea kantle ho sele (CTSD, ADAMTSL4, LAMC1) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8J), le ts'ebetso ea receptor-ligand (FNDC5, SPX, NENF) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 8K).
Ho fumana temohisiso e batsi mabapi le taolo ya ho ngolwa ha mongolo e itshetlehileng hodima dibopeho tsa mofuta wa faeba ya mesifa e liehang/e potlakileng, re entse tlhahlobo ya ntlafatso ya dintlha tsa mongolo re sebedisa SCENIC49 (Sete ya Dintlha tse Tlatsetsang 14). Dintlha tse ngata tsa mongolo di ile tsa matlafatswa haholo pakeng tsa difaeba tsa mesifa e potlakileng le e liehang (Setshwantsho sa 4E). Sena se ne se kenyeletsa dintlha tsa mongolo tse kang MAFA, e neng e kile ya hokahanngwa le ntshetsopele ya faeba ya mesifa e potlakileng,50 hammoho le dintlha tse mmalwa tsa mongolo tse neng di sa amane le mananeo a liphatsa tsa lefutso tse ikgethang tsa mofuta wa faeba ya mesifa. Har'a tsena, PITX1, EGR1, le MYF6 e ne e le dintlha tsa mongolo tse matlafatswang haholo difaebeng tsa mesifa e potlakileng (Setshwantsho sa 4E). Ka lehlakoreng le leng, ZSCAN30 le EPAS1 (tse tsejwang hape e le HIF2A) e ne e le dintlha tsa mongolo tse matlafatswang haholo difaebeng tsa mesifa e liehang (Setshwantsho sa 4E). Tumellanong le sena, MAFA e ile ya hlahiswa maemong a hodimo sebakeng sa UMAP se tsamaellanang le difaeba tsa mesifa e potlakileng, ha EPAS1 e ne e na le paterone e fapaneng ya polelo (Setshwantsho sa 4F).
Ntle le liphatsa tsa lefutso tse tsebahalang tsa ho ngola protheine, ho na le mefuta e mengata ea RNA e sa ngoleng khoutu e ka bang le seabo taolong ea nts'etsopele ea batho le mafu. 51, 52 Liseteng tsa data tsa transcriptome, li-RNA tse 'maloa tse sa ngoleng khoutu li bontša ho khetheha ha mofuta oa faeba (Setšoantšo sa 5A le Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang 15), ho kenyeletsoa LINC01405, e ikhethang haholo bakeng sa lifaeba tse liehang 'me ho tlalehoa hore e fokotsehile mesifa ho tsoa ho bakuli ba nang le myopathy ea mitochondrial. 53 Ka lehlakoreng le leng, RP11-255P5.3, e tsamaellanang le gene ea lnc-ERCC5-5 (https://lncipedia.org/db/transcript/lnc-ERCC5-5:2) 54, e bontša ho khetheha ha mofuta oa faeba ka potlako. LINC01405 (https://tinyurl.com/x5k9wj3h) le RP11-255P5.3 (https://tinyurl.com/29jmzder) ka bobedi di bontsha ho ikgetha ha mesifa ya masapo (Ditshwantsho tse Tlatsetsang 9A–B) mme ha di na dijini tse tsejwang tsa ho koalla kahare ho tikoloho ya tsona ya genomic ya 1 Mb, e leng se bontshang hore di bapala karolo e ikgethang ho laoleng mefuta ya faeba ho ena le ho laola dijini tse haufi tsa ho koalla. Diprofaele tsa tlhahiso ya mofuta wa faeba tse liehang/tse potlakileng tsa LINC01405 le RP11-255P5.3, ka ho latellana, di tiisitswe ho sebediswa RNAscope (Ditshwantsho 5B–C).
A. Lingoloa tsa RNA tse sa ngoleng khoutu li laoloa haholo likhoeleng tsa mesifa tse liehang le tse potlakileng. B. Litšoantšo tsa RNAscope tse emelang tse bonts'ang mofuta o ikhethileng oa faeba o liehang le o potlakileng oa LINC01405 le RP11-255P5.3, ka ho latellana. Sekala sa bar = 50 μm. C. Tekanyo ea polelo ea RNA e sa ngoleng khoutu ea mofuta oa myofiber joalo ka ha e khethiloe ke RNAscope (n = li-biopsies tse 3 ho tsoa ho batho ba ikemetseng, ho bapisa likhoele tsa mesifa tse potlakileng le tse liehang ka har'a motho ka mong). Tlhahlobo ea lipalo-palo e entsoe ho sebelisoa teko ea t ea Seithuti e nang le mehatla e 'meli. Lipolanete tsa lebokose li bontša li-quartile tse mahareng le tsa pele le tsa boraro, ka litelu tse supang boleng bo tlase le bo phahameng. D. Mosebetsi oa tlhahlobo ea protheine ea microbial (e entsoeng ka BioRender.com). E. Protheine ea likokoana-hloko LINC01405_ORF408:17441:17358 e hlahisitsoe ka ho khetheha ka likhoele tsa mesifa e liehang ea masapo (n=5 biopsies ho tsoa ho barupeluoa ba ikemetseng, ho bapisa likhoele tsa mesifa e potlakileng le e liehang ho morupeluoa e mong le e mong). Tlhahlobo ea lipalo-palo e entsoe ho sebelisoa mokhoa oa mohlala oa Limm o kopantsoeng le mokhoa oa Bayesian o nang le boiphihlelo, o lateloa ke mokhoa oa Benjamini-Hochberg bakeng sa lipapiso tse ngata ka tokiso ea boleng ba p. Lipolane tsa mabokose li bontša li-quartile tse mahareng, tsa pele le tsa boraro, ka litelu tse supang boleng bo holimo/bo tlase.
Haufinyane tjena, diphuputso di bontshitse hore dingolwa tse ngata tse sa ngolweng di ngola diprotheine tse ngotsweng tsa dikokwana-hloko, tseo tse ding tsa tsona di laolang tshebetso ya mesifa. 44, 55 Ho hlwaya diprotheine tsa dikokwana-hloko tse nang le mofuta o itseng wa faeba, re batlile sete ya rona ya data ya proteome ya faeba ya 1000 re sebedisa faele ya FASTA e ikgethileng e nang le tatellano ya dingolwa tse sa ngolweng (n = 305) tse fumanweng sete ya data ya transcriptome ya faeba ya 1000 (Setshwantsho sa 5D). Re hlwaile diprotheine tse 197 tsa dikokwana-hloko ho tswa ho dingolwa tse 22 tse fapaneng, tse 71 tsa tsona di laolwa ka tsela e fapaneng pakeng tsa difaeba tsa mesifa ya masapo tse liehang le tse potlakileng (Setshwantsho se Tlatsetsang sa 9C le Sete ya Data e Tlatsetsang ya 16). Bakeng sa LINC01405, dihlahiswa tse tharo tsa protheine ya dikokwana-hloko di ile tsa hlwaya, e nngwe ya tsona e bontshitse ho hlaka ho tshwanang ha faeba e liehang le sengolwa sa yona (Setshwantsho sa 5E le Setshwantsho se Tlatsetsang sa 9D). Kahoo, re hlwaile LINC01405 e le jini e ngolang protheine ya dikokwana-hloko e ikgethang bakeng sa difaeba tsa mesifa ya masapo tse liehang.
Re qapile mokhoa o felletseng oa ho hlalosa li-proteomic tse kholo tsa likhoele tsa mesifa ka bomong le ho khetholla balaoli ba ho se tšoane ha likhoele maemong a phetseng hantle. Re sebelisitse mokhoa ona oa ho sebetsa ho utloisisa hore na li-myopathies tsa maline li ama ho se tšoane ha likhoele tsa mesifa ea masapo joang. Li-myopathies tsa maline ke mafu a futsitsoeng a mesifa a bakang bofokoli ba mesifa 'me, ho bana ba amehileng, a hlaha ka mathata a mangata ho kenyeletsoa le ho hema, scoliosis, le ho tsamaea ho fokolang ha maoto le matsoho. 19,20 Ka tloaelo, li-myopathies tsa maline, mefuta e fapaneng ea pathogenic liphatseng tsa lefutso tse kang actin alpha 1 (ACTA1) e fella ka bongata ba motsoako oa myofiber ea fiber o liehang ho sisinyeha, leha phello ena e sa tšoane. Mokhelo o mong o hlokomelehang ke troponin T1 maline myopathy (TNNT1), e nang le bongata ba likhoele tse potlakileng. Kahoo, kutloisiso e betere ea ho se tšoane ho thehiloeng ho se sebetse hantle ha fiber ea mesifa ea masapo ho bonoang li-myopathies tsa maline ho ka thusa ho rarolla kamano e rarahaneng pakeng tsa mafu ana le mofuta oa myofiber.
Ha ho bapisoa le taolo e phetseng hantle (n=3 ka sehlopha), li-myofiber tse arotsoeng ho bakuli ba nemaline myopathy ba nang le liphetoho liphatseng tsa lefutso tsa ACTA1 le TNNT1 li bontšitse ho fokotseha ha myofiber kapa dystrophy e tšoailoeng (Setšoantšo sa 6A, Tafole e Tlatsetsang ea 3). Sena se hlahisitse liphephetso tse kholo tsa tekheniki bakeng sa tlhahlobo ea proteomic ka lebaka la bongata bo fokolang ba thepa e fumanehang. Ho sa tsotellehe sena, re ile ra khona ho lemoha liprotheine tse 2485 ho li-myofiber tse 272 tsa masapo. Kamora ho sefa bonyane liprotheine tse 1000 tse lekantsoe ka faeba, li-fiber tse 250 li ile tsa hlahlojoa ka bioinformatics e latelang. Kamora ho sefa, karolelano ea liprotheine tse 1573 ± 359 ka faeba li ile tsa lekanngoa (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 10A, Li-Data Sets tse Tlatsetsang 17–18). Haholo-holo, ho sa tsotellehe phokotso e kholo ea boholo ba faeba, botebo ba proteome ba lisampole tsa bakuli ba nemaline myopathy bo ile ba fokotseha hanyane feela. Ho feta moo, ho sebetsana le data ena re sebedisa difaele tsa rona tsa FASTA (ho kenyeletswa le dingolwa tse sa ngolweng) ho re file monyetla wa ho hlwaya diprotheine tse hlano tsa dikokwana-hloko ka hara myofibers ya masapo ho tswa ho bakudi ba nemal myopathy (Sete ya Dintlha tse Tlatsetsang 19). Mefuta e matla ya proteome e ne e pharaletse haholo, mme diprotheine tsohle sehlopheng sa taolo di ne di amana hantle le diphetho tsa tlhahlobo ya pele ya proteome ya 1000-fiber (Setshwantsho se Tlatsetsang 10B–C).
A. Litšoantšo tsa microscopic tse bonts'ang ho fokotseha ha fiber kapa dystrophy le boholo ba mefuta e fapaneng ea fiber ho latela MYH ho ACTA1 le TNNT1 nemal myopathies (NM). Sekala sa bar = 100 μm. Ho netefatsa hore ho ka boela ha hlaha 'mala ho bakuli ba ACTA1 le TNNT1, li-biopsies tse tharo tsa bakuli li ile tsa silafala habeli ho isa ho tse tharo (likarolo tse 'ne ka nyeoe) pele ho khethoa litšoantšo tse emelang. B. Litekanyo tsa mofuta oa faeba ho barupeluoa ho latela MYH. C. Polane ea tlhahlobo ea likarolo tse kholo (PCA) ea likhoele tsa mesifa ea masapo ho bakuli ba nang le nemal myopathies le li-controls tsa nemal. D. Likhoele tsa mesifa ea masapo ho tsoa ho bakuli ba nang le nemal myopathies le li-controls tse hlahisitsoeng polaneteng ea PCA e khethiloeng ho tsoa ho likhoele tse 1000 tse hlahlobiloeng ho Setšoantšo sa 2. Mohlala, lipolane tsa seretse se chesang li bapisa liphapang pakeng tsa barupeluoa ba nang le nemal myopathies le li-control tsa nemal ACTA1 le TNNT1, le pakeng tsa barupeluoa ba nang le nemal myopathies le li-control tsa nemal ACTA1 le TNNT1. Didikadikwe tse mebala di bontsha diprotheine tse neng di fapane haholo ho π < 0.05, mme matheba a lefifi a bontsha diprotheine tse neng di fapane haholo ho FDR < 0.05. Tlhahlobo ya dipalopalo e entswe ho sebediswa mokgwa wa mohlala wa Limma linear le mekgwa ya Bayesian e sebetsang, e latelwa ke tokiso ya boleng ba p bakeng sa dipapiso tse ngata ho sebediswa mokgwa wa Benjamini-Hochberg. H. Tlhahlobo ya ntlafatso ya diprotheine tse hlahisitsweng ka tsela e fapaneng haholo ho pholletsa le proteome yohle le ho difaeba tsa mofuta wa 1 le 2A. Tlhahlobo ya dipalopalo e entswe ho sebediswa sephutheloana sa clusterProfiler le boleng ba p bo fetotsweng ke Benjamini-Hochberg. I, J. Dipontsho tsa tlhahlobo ya dikarolo tse ka sehloohong (PCA) tse dailweng ke matrix ya kantle ho naha le ontology ya gene ya mitochondrial (GO).
Hobane myopathies ea nemaline e ka susumetsa karolo ea mefuta ea myofiber e hlahisang MYH mesifa ea masapo, 19,20 re ile ra qala ka ho hlahloba mefuta ea myofiber e hlahisang MYH ho bakuli ba nang le myopathies ea nemaline le ba laolang. Re ile ra fumana mofuta oa myofiber re sebelisa mokhoa o sa nke lehlakore o hlalositsoeng pele bakeng sa teko ea 1000 myofiber (Litšoantšo tse Tlatsetsang. 10D-E) 'me ra hloleha hape ho khetholla myofibers e hloekileng ea 2X (Setšoantšo sa 6B). Re bone phello e fapaneng ea myopathies ea nemaline mofuteng oa myofiber, kaha bakuli ba babeli ba nang le liphetoho tsa ACTA1 ba ne ba e-na le karolo e eketsehileng ea myofibers ea mofuta oa 1, athe bakuli ba babeli ba nang le TNNT1 nemaline myopathy ba ne ba e-na le karolo e fokotsehileng ea myofibers ea mofuta oa 1 (Setšoantšo sa 6B). Ka 'nete, tlhahiso ea MYH2 le li-isoform tse potlakileng tsa troponin (TNNC2, TNNI2, le TNNT3) e fokotsehile ho ACTA1-nemaline myopathies, athe tlhahiso ea MYH7 e fokotsehile ho TNNT1-nemaline myopathies (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 11A). Sena se lumellana le litlaleho tsa pejana tsa phetoho ea mofuta oa myofiber e fapaneng ho nemaline myopathies.19,20 Re tiisitse liphetho tsena ka immunohistochemistry 'me ra fumana hore bakuli ba nang le ACTA1-nemaline myopathy ba ne ba e-na le boholo ba li-myofibers tsa mofuta oa 1, athe bakuli ba nang le TNNT1-nemaline myopathy ba ne ba e-na le mokhoa o fapaneng (Setšoantšo sa 6A).
Boemong ba proteome ea fiber e le 'ngoe, likhoele tsa mesifa ea masapo tse tsoang ho bakuli ba ACTA1 le TNNT1 nemal myopathy li ile tsa kopana le boholo ba likhoele tsa taolo, 'me likhoele tsa nemal myopathy tsa nemal tsa TNNT1 ka kakaretso e le tsona tse amehileng haholo (Setšoantšo sa 6C). Sena se ile sa totobala haholo ha ho hlophisitsoe lipalo tsa tlhahlobo ea likarolo tse kholo (PCA) tsa likhoele tse nang le moea o sa tsitsang bakeng sa mokuli ka mong, 'me bakuli ba nemal myopathy ba nemal ba 2 le ba 3 ba hlaha ba le hole haholo le lisampole tsa taolo (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 11B, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 20). Ho utloisisa hamolemo hore na likhoele tse tsoang ho bakuli ba nemal myopathy li bapisoa joang le likhoele tse phetseng hantle, re sebelisitse tlhahisoleseling e qaqileng e fumanoeng tlhahlobong ea proteomic ea likhoele tse 1,000 tse tsoang ho batho ba baholo ba phetseng hantle. Re ile ra hakanya likhoele tse tsoang ho dataset ea myopathy (bakuli ba nemal myopathy ba nemal myopathy le ba laolang) ho plot ea PCA e fumanoeng tlhahlobong ea proteomic ea fiber ea 1000 (Setšoantšo sa 6D). Kabo ea mefuta ea faeba ea MYH ho PC2 ka har'a likhoele tsa taolo e ne e tšoana le kabo ea faeba e fumanoeng tlhahlobong ea proteomic ea fiber ea 1000. Leha ho le joalo, boholo ba likhoele ho bakuli ba nemal myopathy li ile tsa theohela tlase ho PC2, tsa kopana le likhoele tse phetseng hantle tse fetohang ka potlako, ho sa tsotelehe mofuta oa tsona oa faeba oa MYH. Kahoo, leha bakuli ba nang le nemal myopathy ea ACTA1 ba bontšitse phetoho ho ea ho likhoele tsa mofuta oa 1 ha li lekanngoa ho sebelisoa mekhoa e thehiloeng ho MYH, nemal myopathy ea ACTA1 le nemal myopathy ea TNNT1 li ile tsa fetola nemal fiber ea mesifa ea masapo ho ea ho likhoele tse fetohang ka potlako.
Ka mor'a moo re ile ra bapisa sehlopha se seng le se seng sa bakuli ka ho toba le balaoli ba phetseng hantle 'me ra fumana liprotheine tse 256 le 552 tse hlahisitsoeng ka tsela e fapaneng ho ACTA1 le TNNT1 nemal myopathies, ka ho latellana (Setšoantšo sa 6E–G le Setšoantšo se Tlatsetsang sa 11C, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 21). Tlhahlobo ea ntlafatso ea liphatsa tsa lefutso e senotse phokotseho e hokahaneng ea liprotheine tsa mitochondrial (Setšoantšo sa 6H–I, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 22). Ho makatsang ke hore, ho sa tsotellehe phapang ea mefuta ea faeba ho ACTA1 le TNNT1 nemal myopathies, phokotseho ena e ne e sa itšetleha ka ho feletseng ka mofuta oa faeba o thehiloeng ho MYH (Setšoantšo sa 6H le Setšoantšo se Tlatsetsang sa 11D–I, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 23). Liprotheine tse tharo tsa likokoana-hloko le tsona li ile tsa laoloa ho ACTA1 kapa TNNT1 nemal myopathies. Liprotheine tsena tse peli tse nyenyane, ENSG00000215483_TR14_ORF67 (e tsejoang hape e le LINC00598 kapa Lnc-FOXO1) le ENSG00000229425_TR25_ORF40 (lnc-NRIP1-2), li bontšitse bongata bo fapaneng feela ho li-myofiber tsa mofuta oa 1. ENSG00000215483_TR14_ORF67 e se e tlalehiloe e bapala karolo taolong ea potoloho ea sele. 56 Ka lehlakoreng le leng, ENSG00000232046_TR1_ORF437 (e tsamaellanang le LINC01798) e eketsehile ho li-myofiber tsa mofuta oa 1 le mofuta oa 2A ho ACTA1-nemaline myopathy ha e bapisoa le taolo e phetseng hantle (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 12A, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang 24). Ka lehlakoreng le leng, liprotheine tsa ribosomal ha lia ka tsa angoa haholo ke nemal myopathy, leha RPS17 e ile ea fokotseha ho nemal myopathy ea nemal ACTA1 (Setšoantšo sa 6E).
Tlhahlobo ea ntlafatso e boetse e senotse keketseho ea lits'ebetso tsa sistimi ea 'mele ea ho itšireletsa mafung ho ACTA1 le TNNT1 nemaline myopathies, ha ho khomarela ha sele ho boetse ho ekelitsoe ho TNNT1 nemaline myopathy (Setšoantšo sa 6H). Ho matlafatsoa ha lintlha tsena tsa kantle ho mmele ho ile ha bontšoa ke liprotheine tsa extracellular matrix tse fetolang PCA ho PC1 le PC2 ka lehlakoreng le lebe (ke hore, ho ea ho likhoele tse amehileng haholo) (Setšoantšo sa 6J). Lihlopha ka bobeli tsa bakuli li bontšitse keketseho ea tlhahiso ea liprotheine tsa kantle ho mmele tse amehang likarabelong tsa 'mele ea ho itšireletsa mafung le mekhoa ea ho lokisa sarcolemmal, joalo ka li-annexin (ANXA1, ANXA2, ANXA5)57,58 le protheine ea tsona e sebelisanang S100A1159 (Litšoantšo tse Tlatsetsang 12B–C). Ts'ebetso ena e tlalehiloe pele hore e ntlafalitsoe ho dystrophies ea mesifa60 empa, ho ea ka tsebo ea rona, ha e so ka e amahanngoa le nemaline myopathies. Ts'ebetso e tloaelehileng ea mochini ona oa limolek'hule ea hlokahala bakeng sa tokiso ea sarcolemmal kamora kotsi le bakeng sa ho kopanngoa ha myocytes e sa tsoa thehoa le myofibers58,61. Kahoo, ts'ebetso e eketsehileng ea ts'ebetso ena lihlopheng ka bobeli tsa bakuli e bontša karabelo ea ho khutlisa kotsi e bakoang ke ho se tsitse ha myofiber.
Litlamorao tsa nemal myopathy ka 'ngoe li ne li amana hantle (r = 0.736) 'me li bontšitse ho kopana ho utloahalang (Litšoantšo tse Tlatsetsang 11A–B), ho bontšang hore nemal myopathy ea nemal ea ACTA1 le TNNT1 li na le liphello tse tšoanang ho proteome. Leha ho le joalo, liprotheine tse ling li ile tsa laoloa feela ho nemal myopathy ea nemal ea ACTA1 kapa TNNT1 (Litšoantšo tse Tlatsetsang 11A le C). Protheine ea profibrotic MFAP4 e ne e le e 'ngoe ea liprotheine tse ntseng li eketseha ka ho fetisisa ho nemal myopathy ea nemal ea TNNT1 empa e ile ea lula e sa fetohe ho nemal myopathy ea nemal ea ACTA1. SKIC8, karolo ea PAF1C complex e ikarabellang bakeng sa ho laola phetiso ea liphatsa tsa lefutso tsa HOX, e ile ea fokotseha ho nemal myopathy ea nemal ea TNNT1 empa ha ea ka ea angoa ho nemal myopathy ea nemal ea ACTA1 (Setšoantšo se Tlatsetsang 11A). Papiso e tobileng ea ACTA1 le TNNT1 nemal myopathy e senotse phokotso e kholo ea liprotheine tsa mitochondrial le keketseho ea liprotheine tsa sesole sa 'mele ho nemal myopathy ea TNNT1 (Setšoantšo sa 6G–H le Lipalo tse Tlatsetsang 11C le 11H–I). Lintlha tsena li tsamaellana le atrophy/dystrophy e kholo e bonoang ho nemal myopathy ea TNNT1 ha e bapisoa le nemal myopathy ea TNNT1 (Setšoantšo sa 6A), e leng se bontšang hore nemal myopathy ea TNNT1 e emela mofuta o matla oa lefu lena.
Ho lekola hore na litlamorao tse bonoang tsa nemaline myopathy li ntse li tsoela pele boemong bohle ba mesifa, re entse tlhahlobo ea proteomic ea bulk proteomic ea li-biopsies tsa mesifa ho tsoa sehlopheng se le seng sa bakuli ba nemaline myopathy ba TNNT1 'me ra li bapisa le li-control (n=3 ka sehlopha) (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 13A, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 25). Joalokaha ho ne ho lebelletsoe, li-control li ne li amana haufi-ufi tlhahlobong ea likarolo tse kholo, athe bakuli ba nemaline myopathy ba TNNT1 ba bontšitse phapang e phahameng ea lipakeng tsa sampole e tšoanang le e bonoang tlhahlobong ea faeba e le 'ngoe (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 13B). Tlhahlobo ea bongata e hlahisitse liprotheine tse hlahisitsoeng ka mokhoa o fapaneng (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 13C, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 26) le lits'ebetso tsa baeloji (Setšoantšo se Tlatsetsang sa 13D, Sete ea Lintlha tse Tlatsetsang sa 27) tse totobalitsoeng ka ho bapisa likhoele ka bomong, empa re lahlehetsoe ke bokhoni ba ho khetholla pakeng tsa mefuta e fapaneng ea faeba 'me ra hloleha ho ikarabella bakeng sa litlamorao tse fapaneng tsa lefu ho pholletsa le likhoele.
Ha di kopantswe, dintlha tsena di bontsha hore diproteomics tsa myofiber tse le nngwe di ka hlakisa dikarolo tsa bongaka tsa baeloji tse sa bonahaleng ka mekgwa e rerilweng jwalo ka ho thibela ho bola ha mmele. Ho feta moo, dintlha tsena di totobatsa mefokolo ya ho sebedisa mofuta wa actin fiber (MYH) feela ho hlalosa phetoho ya phenotypic. Ka nnete, le hoja phetoho ya mofuta wa fiber e fapana pakeng tsa actin le troponin nemaline myopathies, di-nemaline myopathies ka bobedi di arola mofuta wa MYH fiber ho tloha metabolism ya faeba ya mesifa ya masapo ho ya ho proteome ya mesifa e potlakileng le e fokolang ya oxidative.
Ho se tshwane ha sele ho bohlokwa hore dinama di fihlelle ditlhoko tsa tsona tse fapaneng. Mesifeng ya masapo, hangata sena se hlaloswa e le mefuta ya faeba e tshwantshwang ka maemo a fapaneng a tlhahiso ya matla le ho kgathala. Leha ho le jwalo, ho hlakile hore sena se hlalosa karolo e nyane feela ya ho se tshwane ha faeba ya mesifa ya masapo, e leng ntho e fetofetohang haholo, e rarahaneng le e nang le mahlakore a mangata ho feta kamoo ho neng ho nahannwe pele. Ditsela tsa theknoloji jwale di se di hlakisitse mabaka a laolang faeba ya mesifa ya masapo. Ka sebele, data ya rona e bontsha hore faeba ya mofuta wa 2X e kanna ya se be mofuta o ikgethang wa faeba ya mesifa ya masapo. Ho feta moo, re hlwaile diprotheine tsa metabolism, diprotheine tsa ribosomal le diprotheine tse amanang le sele e le dintho tse ka sehloohong tse etsang hore faeba ya mesifa ya masapo e se tshwane. Ka ho sebedisa mosebetsi wa rona wa proteomic ho disampole tsa bakudi ba nang le nematode myopathy, re bontshitse hape hore faeba e thehilweng ho MYH ha e bontshe ka botlalo faeba ya mesifa ya masapo, haholoholo ha tsamaiso e ferekane. Ka sebele, ho sa tsotelehe mofuta wa faeba e thehilweng ho MYH, nematode myopathy e fella ka phetoho e yang ho difaeba tse potlakileng le tse fokolang tsa oxidative.
Likhoele tsa mesifa ea masapo li 'nile tsa aroloa ho tloha lekholong la bo19 la lilemo. Litlhahlobo tsa morao tjena tsa li-omics li re lumelletse ho qala ho utloisisa liprofaele tsa polelo tsa mefuta e fapaneng ea li-faeba tsa MYH le likarabelo tsa tsona ho li-stimuli tse fapaneng. Joalokaha ho hlalositsoe mona, mekhoa ea li-omics e boetse e na le monyetla oa ho ba le kutloelo-bohloko e kholo bakeng sa ho lekanya matšoao a mofuta oa li-faeba ho feta mekhoa ea setso e thehiloeng ho li-antibody, ntle le ho itšetleha ka ho lekanya matšoao a le mong (kapa a 'maloa) ho hlalosa mofuta oa li-faeba tsa mesifa ea masapo. Re sebelisitse mesebetsi e tlatsanang ea transcriptomic le proteomic 'me ra kopanya liphetho ho hlahloba taolo ea ho ngoloa le ea kamora ho ngoloa ha ho se tšoane ha li-faeba likhoeleng tsa mesifa ea masapo ea batho. Mokhoa ona oa tšebetso o ile oa fella ka ho hloleha ho khetholla li-faeba tse hloekileng tsa mofuta oa 2X boemong ba protheine ho vastus lateralis ea sehlopha sa rona sa banna ba bacha ba phetseng hantle. Sena se lumellana le lithuto tsa pele tsa fiber e le 'ngoe tse fumaneng <1% li-faeba tse hloekileng tsa 2X ho vastus lateralis e phetseng hantle, leha sena se lokela ho netefatsoa mesifang e meng nakong e tlang. Phapang pakeng tsa ho fumanoa ha li-faeba tse batlang li hloekile tsa 2X boemong ba mRNA le li-faeba tse tsoakiloeng tsa 2A/2X feela boemong ba protheine e makatsa. Pontšo ea MYH isoform mRNA ha se ea circadian, 67 e fana ka maikutlo a hore ho ka etsahala hore ebe re "fositse" lets'oao la ho qala la MYH2 ka har'a likhoele tse bonahalang li hloekile tsa 2X boemong ba RNA. Tlhaloso e 'ngoe e ka bang teng, leha e le khopolo-taba feela, e ka ba liphapang botsitsong ba protheine le/kapa mRNA lipakeng tsa li-isoform tsa MYH. Ka 'nete, ha ho na faeba e potlakileng e hloekileng ka 100% bakeng sa isoform efe kapa efe ea MYH, 'me ha ho hlake hore na maemo a tlhahiso ea MYH1 mRNA a pakeng tsa 70-90% a ka fella ka bongata bo lekanang ba MYH1 le MYH2 boemong ba protheine. Leha ho le joalo, ha ho nahanoa ka transcriptome kapa proteome eohle, tlhahlobo ea sehlopha e ka khetholla ka kholiseho lihlopha tse peli feela tse fapaneng tse emelang likhoele tsa mesifa ea masapo tse liehang le tse potlakileng, ho sa tsotelehe sebopeho sa tsona se nepahetseng sa MYH. Sena se lumellana le litlhahlobo tse sebelisang mekhoa ea transcriptomic ea single-nucleus, eo hangata e khethollang lihlopha tse peli feela tse fapaneng tsa myonuclear. 68, 69, 70 Ho feta moo, leha lithuto tsa pele tsa proteomic li hlwaile likhoele tsa mofuta oa 2X, likhoele tsena ha li kopane ka thoko le likhoele tse ling tse potlakileng 'me li bontša palo e nyane feela ea liprotheine tse ngata ka mokhoa o fapaneng ha li bapisoa le mefuta e meng ea likhoele e thehiloeng ho MYH. 14 Liphetho tsena li bontša hore re lokela ho khutlela ponong ea mathoasong a lekholo la bo20 la lilemo ea karohano ea likhoele tsa mesifa, e ileng ea arola likhoele tsa mesifa ea masapo a batho eseng ka lihlopha tse tharo tse fapaneng tse thehiloeng ho MYH, empa ka lihlopha tse peli tse thehiloeng ho thepa ea tsona ea metabolism le ea ho koaleha. 63
Habohlokoa le ho feta, ho se tšoane ha myofiber ho lokela ho nahanoa ka litekanyo tse ngata. Lithuto tsa "omics" tse fetileng li bontšitse ka lehlakoreng lena, li fana ka maikutlo a hore likhoele tsa mesifa ea masapo ha li thehe lihlopha tse arohaneng empa li hlophisitsoe ka tatellano. 11, 13, 14, 64, 71 Mona, re bontša hore, ntle le liphapang tsa thepa ea ho koalloa le ea metabolism ea mesifa ea masapo, li-myofiber li ka khetholloa ka likarolo tse amanang le likamano tsa sele le lisele le mekhoa ea phetolelo. Ka 'nete, re fumane ho se tšoane ha ribosome likhoeleng tsa mesifa ea masapo tse tlatsetsang ho se tšoane ho sa itšetlehe ka mefuta ea likhoele tse liehang le tse potlakileng. Sesosa sa motheo sa ho se tšoane hona ho hoholo ha myofiber, ho sa itšetlehe ka mofuta oa likhoele tse liehang le tse potlakileng, se ntse se sa hlaka, empa se ka supa tlhophiso e khethehileng ea sebaka ka har'a li-fascicle tsa mesifa tse arabelang hantle matla le meroalo e itseng,72 puisano e khethehileng ea sele kapa ea litho le mefuta e meng ea lisele tikolohong e nyenyane ea mesifa73,74,75 kapa liphapang mosebetsing oa ribosome ka har'a li-myofiber ka bomong. Ka 'nete, heteroplasmy ea ribosomal, ebang ke ka ho nkeloa sebaka ha RPL3 le RPL3L kapa boemong ba 2′O-methylation ea rRNA, ho bontšitsoe hore e amahanngoa le hypertrophy ea mesifa ea masapo76,77. Litšebeliso tsa multi-omic le tsa sebaka tse kopantsoeng le tlhaloso ea ts'ebetso ea myofibers ka bomong li tla ntšetsa pele kutloisiso ea rona ea baeloji ea mesifa boemong ba multi-omic78.
Ka ho sekaseka liprotheine tsa li-myofiber tse le 'ngoe tse tsoang ho bakuli ba nang le li-myopathies tsa nemaline, re boetse ra bontša thuso, katleho, le ho sebetsa ha li-protheine tsa nemaline tse le 'ngoe ho hlakisa pathophysiology ea kliniki ea mesifa ea masapo. Ho feta moo, ka ho bapisa mokhoa oa rona oa tšebetso le tlhahlobo ea protheine ea lefats'e, re khonne ho bontša hore li-protheine tsa nemaline tse le 'ngoe li hlahisa botebo bo tšoanang ba tlhahisoleseling joalo ka li-protheine tsa nemaline tsa lefats'e 'me li atolosa botebo bona ka ho ikarabella bakeng sa ho se tšoane ha li-fiber le mofuta oa myofiber. Ntle le liphapang tse lebelletsoeng (leha li fetoha) karo-karolelano ea mofuta oa fiber tse bonoang ho ACTA1 le TNNT1 nemaline myopathies ha li bapisoa le taolo e phetseng hantle,19 re boetse ra bona ho tsosolosoa ha oxidative le extracellular ho sa tsotelehe phetoho ea mofuta oa fiber e tsamaisoang ke MYH. Fibrosis e se e tlalehiloe pele ho TNNT1 nemaline myopathies.19 Leha ho le jwalo, tlhahlobo ya rona e thehwa hodima phumano ena ka ho senola maemo a eketsehileng a diprotheine tse amanang le kgatello tse tswang kantle ho mmele, tse kang di-annexin, tse amehang mekgweng ya ho lokisa sarcolemmal, ho myofibers tse tswang ho bakudi ba nang le ACTA1 le TNNT1 nemaline myopathies.57,58,59 Ha re phethela, maemo a eketsehileng a annexin ho myofibers tse tswang ho bakudi ba nang le nemaline myopathy a ka emela karabelo ya sele ho lokisa myofibers tse sa thabiseng haholo.
Leha phuputso ena e emela tlhahlobo e kgolo ka ho fetisisa ya mesifa e felletseng ya faeba e le nngwe ya batho ho fihlela jwale, ha se ntle le meedi. Re arotse difaeba tsa mesifa ya masapo ho tswa ho sampole e nyane le e tshwanang ya barupeluoa le mesifa e le nngwe (vastus lateralis). Ka hona, ho ke ke ha kgoneha ho qhelela ka thoko boteng ba difaeba tse itseng ho pholletsa le mefuta ya mesifa le maemong a feteletseng a fisioloji ya mesifa. Mohlala, re ke ke ra qhelela ka thoko monyetla wa sehlopha sa difaeba tse potlakileng haholo (mohlala, difaeba tse hlwekileng tsa 2X) tse hlahang ho ba-sprinter ba koetlisitsweng haholo le/kapa baatlelete ba matla79 kapa nakong ya ho se sebetse ha mesifa66,80. Ho feta moo, boholo bo fokolang ba sampole ba barupeluoa bo re thibetse ho batlisisa dipharologanyo tsa bong ho ho se tshwane ha difaeba, kaha dikarolelano tsa mofuta wa faeba di tsebahala ho fapana pakeng tsa banna le basadi. Ho feta moo, re ne re sa kgone ho etsa tlhahlobo ya transcriptomic le proteomic hodima difaeba tsa mesifa kapa disampole tse tshwanang ho tswa ho barupeluoa ba tshwanang. Ha rona le ba bang re ntse re tsoela pele ho ntlafatsa tlhahlobo ea sele e le 'ngoe le ea myofiber e le 'ngoe re sebelisa tlhahlobo ea omics ho fihlela tlhahiso ea sampole e tlase haholo (joalokaha ho bontšitsoe mona tlhahlobong ea likhoele tse tsoang ho bakuli ba nang le myopathy ea mitochondrial), monyetla oa ho kopanya mekhoa ea multi-omics (le e sebetsang) ka har'a likhoele tsa mesifa e le 'ngoe oa hlaka.
Ka kakaretso, lintlha tsa rona li khetholla le ho hlalosa lintho tse susumetsang ho ngoloa ha mesifa ea masapo ka mokhoa oa ho se tšoane ha mesifa ea masapo. Ka ho khetheha, re hlahisa lintlha tse phephetsang thuto ea khale ea fisioloji ea mesifa ea masapo e amanang le tlhaloso ea khale ea mefuta ea likhoele e thehiloeng ho MYH. Re tšepa ho nchafatsa ngangisano 'me qetellong re nahane bocha ka kutloisiso ea rona ea karohano ea likhoele tsa mesifa ea masapo le ho se tšoane ha tsona.
Barupeluoa ba leshome le metso e mene ba Caucasian (banna ba 12 le basali ba 2) ba ile ba lumela ka boithatelo ho nka karolo phuputsong ena. Phuputso e amohetsoe ke Komiti ea Boitšoaro ea Sepetlele sa Univesithi ea Ghent (BC-10237), ea latela Phatlalatso ea Helsinki ea 2013, 'me ea ngolisoa ho ClinicalTrials.gov (NCT05131555). Litšobotsi tse akaretsang tsa barupeluoa li hlahisitsoe Tafoleng e Tlatsetsang ea 1. Kamora ho fumana tumello ea molomo le e ngotsoeng e nang le tsebo, barupeluoa ba ile ba etsoa tlhahlobo ea bongaka pele ba kenyelletsoa thutong. Barupeluoa ba ne ba le banyenyane (lilemo tse 22-42), ba phetse hantle (ba se na maemo a bongaka, ba se na nalane ea ho tsuba), 'me ba le mafolofolo a itekanetseng' meleng. Ho kenngoa ha oksijene e ngata ho ile ha fumanoa ho sebelisoa ergometer ea mohato bakeng sa ho hlahloba boikoetliso ba 'mele joalo ka ha ho hlalositsoe pejana. 81
Disampole tsa biopsy ya mesifa di ile tsa bokellwa nakong ya phomolo le boemong ba ho itima dijo ka makgetlo a mararo, matsatsi a 14 a arohane. Hobane disampole tsena di ile tsa bokellwa e le karolo ya phuputso e kgolo, barupeluoa ba ile ba ja placebo (lactose), mohanyetsi wa H1-receptor (540 mg fexofenadine), kapa mohanyetsi wa H2-receptor (40 mg famotidine) metsotso e 40 pele ho biopsy. Re se re bontshitse pele hore bahanyetsi bana ba histamine receptor ha ba ame ho phomola ha mesifa ya masapo81, mme ha ho na ho kopana ho amanang le boemo ho ileng ha bonwa dipolaneteng tsa rona tsa taolo ya boleng (Ditshwantsho tse Tlatsetsang 3 le 6). Dijo tse tloaelehileng (41.4 kcal/kg boima ba mmele, 5.1 g/kg boima ba mmele ba carbohydrate, 1.4 g/kg protheine ya boima ba mmele, le 1.6 g/kg mafura a boima ba mmele) di ile tsa bolokwa dihora tse 48 pele ho letsatsi le leng le le leng la teko, mme dijo tsa hoseng tse tloaelehileng (1.5 g/kg boima ba mmele ba carbohydrate) di ile tsa jewa hoseng ha letsatsi la teko. Tlas'a anesthesia ea lehae (0.5 ml 1% lidocaine ntle le epinephrine), li-biopsies tsa mesifa li fumanoe ho tsoa mesifa ea vastus lateralis ho sebelisoa percutaneous Bergström aspiration.82 Lisampole tsa mesifa li ile tsa kenngoa hang-hang ka har'a RNAlater 'me tsa bolokoa mochesong oa 4°C ho fihlela ho aroloa ha fiber ka letsoho (ho fihlela matsatsi a 3).
Li-myofiber tse sa tsoa aroloa li ile tsa fetisetsoa ho RNAlater medium e ncha ka sejaneng sa temo. Li-myofiber ka bomong li ile tsa aroloa ka letsoho ho sebelisoa stereomicroscope le li-tweezers tse ntle. Li-fiber tse mashome a mabeli a metso e mehlano li ile tsa aroloa ho tsoa biopsy ka 'ngoe, li ela hloko ka ho khetheha ho khetha li-fiber libakeng tse fapaneng tsa biopsy. Kamora ho aroloa, faeba ka 'ngoe e ile ea qoelisoa ka bonolo ka har'a 3 μl ea lysis buffer (SingleShot Cell Lysis Kit, Bio-Rad) e nang le li-enzyme tsa proteinase K le DNase ho tlosa liprotheine tse sa batleheng le DNA. Ho aroloa ha sele le ho tlosoa ha protheine/DNA ho ile ha qalisoa ka ho potoloha ha nakoana, ho potoloha mokelikeli ka microcentrifuge, le ho incubation mochesong oa kamore (metsotso e 10). Lysate e ile ea kenngoa ka har'a thermal cycler (T100, Bio-Rad) ho 37°C metsotso e 5, 75°C metsotso e 5, ebe e bolokoa hang-hang ho -80°C ho fihlela e sebetsoa hape.
Lilaeborari tsa RNA tse nang le polyadenylated tse tsamaellanang le Illumina li lokisitsoe ho tloha ho 2 µl ea myofiber lysate ho sebelisoa QuantSeq-Pool 3′ mRNA-Seq Library Prep Kit (Lexogen). Mekhoa e qaqileng e ka fumanoa bukeng ea litaelo ea moetsi. Ts'ebetso ena e qala ka ho hlophisoa ha cDNA ea khoele ea pele ka ho ngoloa ka morao, moo ho hlahisitsoeng li-identifier tse ikhethang tsa limolek'hule (UMIs) le li-barcode tsa i1 tse ikhethileng tsa sampole ho netefatsa ho bokelloa ha lisampole le ho fokotsa ho fapana ha tekheniki nakong ea ts'ebetso e tlase. cDNA e tsoang ho li-myofiber tse 96 e kopanngoa le ho hloekisoa ka li-bead tsa makenete, ka mor'a moo RNA e tlosoa 'me ho hlophisoa ha khoele ea bobeli ho etsoa ho sebelisoa li-primer tse sa reroang. Laeborari e hloekisoa ka li-bead tsa makenete, ho eketsoa li-tag tsa i5/i7 tse ikhethileng tsa letamo, 'me PCR ea matlafatsoa. Mohato oa ho qetela oa tlhoekiso o hlahisa lilaeborari tse tsamaellanang le Illumina. Boleng ba letamo le leng le le leng la laeborari bo ile ba hlahlojoa ho sebelisoa Kit ea Tlhahlobo ea DNA ea High Sensitivity Small Fragment DNA (Agilent Technologies, DNF-477-0500).
Ho latela tekanyo ea Qubit, matamo a ile a kopanngoa hape ka bongata ba equimolar (2 nM). Letamo le hlahisitsoeng le ile la hlophisoa ka tatellano ho sesebelisoa sa NovaSeq 6000 ka mokhoa o tloaelehileng ho sebelisoa NovaSeq S2 Reagent Kit (1 × 100 nucleotides) ka ho kenya 2 nM (4% PhiX).
Phaephe ea rona e thehiloe holim'a phaephe ea tlhahlobo ea data ea Lexogen ea QuantSeq Pool (https://github.com/Lexogen-Tools/quantseqpool_analysis). Lintlha li ile tsa qala ho tlosoa ka bongata ka bcl2fastq2 (v2.20.0) ho latela index ea i7/i5. Read 2 e ile ea tlosoa ka bongata ka idemux (v0.1.6) ho latela barcode ea sampole ea i1 'me tatellano ea UMI ea ntšoa ka umi_tools (v1.0.1). Litekanyo li ile tsa khaoloa ka cutadapt (v3.4) ka lipotoloho tse ngata ho tlosa litekanyo tse khutšoane (<20 ka bolelele) kapa litekanyo tse nang le tatellano ea adaptara feela. Litekanyo li ile tsa kopanngoa le genome ea motho ho sebelisoa STAR (v2.6.0c) 'me lifaele tsa BAM tsa kenngoa ka index ka SAMtools (v1.11). Litekanyo tse peli li ile tsa tlosoa ho sebelisoa umi_tools (v1.0.1). Qetellong, ho baloa ha alignment ho ile ha etsoa ho sebelisoa featureCounts ho Subread (v2.0.3). Taolo ea boleng e entsoe ho sebelisoa FastQC (v0.11.9) mehatong e 'maloa e mahareng ea phaephe.
Ts'ebetso eohle e eketsehileng ea bioinformatics le pono li entsoe ho R (v4.2.3), haholo-holo ho sebelisoa mokhoa oa mosebetsi oa Seurat (v4.4.0). 83 Ka hona, boleng ba UMI ka bomong le matrices ea metadata li ile tsa fetoloa hore e be lintho tsa Seurat. Liphatsa tsa lefutso tse hlahisitsoeng ka tlase ho 30% ea lifaeba tsohle li ile tsa tlosoa. Lisampole tsa boleng bo tlase li ile tsa tlosoa ho latela moeli o fokolang oa boleng ba UMI ba 1000 le liphatsa tsa lefutso tse 1000 tse fumanoeng. Qetellong, lifaeba tse 925 li fetile mehato eohle ea ho sefa ea taolo ea boleng. Liphatsa tsa UMI li ile tsa etsoa hore li be tse tloaelehileng ho sebelisoa mokhoa oa Seurat SCTransform v2, tse 84 ho kenyeletsoa likarolo tsohle tse 7418 tse fumanoeng, 'me liphapang tse pakeng tsa barupeluoa li ile tsa khutlisetsoa morao. Metadata eohle e amehang e ka fumanoa ho Sete ea Lintlha tse Eketsehileng 28.
Nako ea poso: Loetse-10-2025