Waad ku mahadsan tahay booqashada nature.com. Nooca biraawsarka aad isticmaaleyso wuxuu leeyahay taageero CSS oo xaddidan. Waayo-aragnimada ugu fiican, waxaan kugula talineynaa inaad isticmaasho nooca biraawsarka ugu dambeeyay (ama aad curyaamiso qaabka iswaafajinta ee Internet Explorer). Intaa waxaa dheer, si loo hubiyo taageerada joogtada ah, boggan wuxuu ka xoroobi doonaa qaababka iyo JavaScript.
Muruqa lafaha waa unugyo kala duwan oo inta badan ka kooban myofibrils, kuwaas oo aadanaha caadi ahaan loo kala saaro saddex nooc: hal "gaabis" (nooca 1) iyo laba "dhakhso" (noocyada 2A iyo 2X). Si kastaba ha ahaatee, kala duwanaanshaha u dhexeeya iyo gudaha noocyada myofibril dhaqameedka ah weli si liidata ayaa loo fahmay. Waxaan u adeegsanay hababka transcriptomic iyo proteomic 1050 iyo 1038 myofibrils shaqsi ah oo ka yimid vastus lateralis aadanaha, siday u kala horreeyaan. Daraasadda proteomic waxaa ku jiray ragga, daraasadda transcriptomic-na waxaa ku jiray 10 rag ah iyo 2 dumar ah. Marka laga soo tago isoforms silsilad culus oo myosin ah, waxaan aqoonsannay borotiinnada dheef-shiid kiimikaadka, borotiinnada ribosomal, iyo borotiinnada isku-xidhka unugyada inay yihiin ilo kala duwanaansho badan oo intermyofibril ah. Intaa waxaa dheer, inkastoo la aqoonsaday kooxo fiilooyin gaabis ah oo degdeg ah, xogteennu waxay soo jeedinaysaa in fiilooyinka nooca 2X ay si aan caadi ahayn uga duwan yihiin fiilooyinka kale ee degdega ah. Intaa waxaa dheer, kala soocidda silsiladda culus ee myosin kuma filna in lagu qeexo nooca myofiber ee ku jira myopathies-ka nemaline. Guud ahaan, xogteennu waxay soo jeedinaysaa kala duwanaanshaha myofiber ee dhinacyada badan leh, iyadoo ilaha kala duwanaanshuhu ay ka baxsan yihiin isoforms-ka silsiladda culus ee myosin.
Kala duwanaanshaha unugyada waa astaamo dabiici ah oo ka mid ah dhammaan nidaamyada bayoolojiga, taasoo u oggolaanaysa unugyada inay ku takhasusaan si ay u daboolaan baahiyaha kala duwan ee unugyada iyo unugyada.1 Aragtida dhaqameed ee kala duwanaanshaha faybarka muruqa lafaha ayaa ahayd in neerfayaasha matoorku ay qeexaan nooca faybarka ee ku jira cutubka matoorka, nooca faybarkuna (tusaale ahaan, nooca 1, nooca 2A, iyo nooca 2X ee aadanaha) waxaa lagu go'aamiyaa astaamaha silsiladda culus ee myosin (MYH) isoforms.2 Tani waxay markii hore ku salaysnayd xasillooni la'aantooda pH ATPase,3,4 ka dibna muujinta molecular-ka ee MYH.5 Si kastaba ha ahaatee, iyadoo la aqoonsanayo iyo aqbalaadda dambe ee fiilooyinka "isku dhafan" ee si wadajir ah u muujiya MYHs badan oo leh qiyaaso kala duwan, fiilooyinka muruqa lafaha ayaa si isa soo taraysa loogu arkaa inay yihiin kuwo joogto ah halkii ay ka ahaan lahaayeen noocyo faybar oo kala duwan.6 Iyadoo ay taasi jirto, goobtu wali waxay si weyn ugu tiirsan tahay MYH oo ah kala soocidda aasaasiga ah ee kala soocidda myofiber, aragti u badan tahay inay saamayso xaddidaadaha iyo eexashada muhiimka ah ee daraasadaha jiirka hore oo muuqaalkooda MYH iyo noocyada faybarku ay ka duwan yihiin kuwa aadanaha.2 Xaaladdu way sii adkaanaysaa xaqiiqda ah in muruqyada lafaha ee aadanaha ee kala duwan ay muujiyaan noocyo kala duwan oo faybar ah.7 Murqo isku dhafan oo leh muuqaal dhexdhexaad ah (sidaas darteedna matalaya) MYH.7 Intaa waxaa dheer, fududaynta muunad qaadista ayaa ka dhigaysa muruqa ugu fiican ee lagu barto aadanaha.
Sidaa darteed, baaritaan aan eex lahayn oo ku saabsan kala duwanaanshaha faybarka muruqa qalfoofka iyadoo la adeegsanayo qalabka "omics" ee awoodda badan waa mid muhiim ah laakiin sidoo kale waa mid adag, qayb ahaan sababtoo ah dabeecadda badan ee faybarka muruqa qalfoofka. Si kastaba ha ahaatee, teknoolojiyada transcriptomics8,9 iyo proteomics10 ayaa kacaan ku sameeyay xasaasiyadda sannadihii ugu dambeeyay sababtoo ah horumarro kala duwan oo tignoolajiyadeed, taasoo u oggolaanaysa falanqaynta muruqa qalfoofka xallinta hal-faybar. Natiijo ahaan, horumar la taaban karo ayaa laga sameeyay qeexidda kala duwanaanshaha hal-faybarka iyo jawaabtooda kicinta atrophic iyo gabowga11,12,13,14,15,16,17,18. Muhiimad ahaan, horumarkan tignoolajiyadeed waxay leeyihiin codsiyo caafimaad, taasoo u oggolaanaysa qeexitaan faahfaahsan oo sax ah oo ku saabsan disregulation-ka la xiriira cudurka. Tusaale ahaan, pathophysiology-ga nemaline myopathy, oo ka mid ah cudurrada muruqa ee ugu badan ee la dhaxlo (MIM 605355 iyo MIM 161800), waa mid adag oo wareersan.19,20 Sidaa darteed, sifeyn wanaagsan oo ku saabsan khalkhalka faybarka muruqa qalfoofka ayaa horseedi kara horumar muhiim ah oo ku saabsan fahamkeenna cudurkan.
Waxaan soo saarnay habab loogu talagalay falanqaynta transcriptomic iyo proteomic ee hal-xidhaalaha muruqa qalfoofka ah ee gacanta laga soocay muunadaha biopsy-ga aadanaha waxaana ku dabaqnay kumanaan fiilo, taasoo noo oggolaanaysa inaan baarno kala duwanaanshaha unugyada ee fiilooyinka muruqa qalfoofka aadanaha. Inta aan shaqadan wadnay, waxaan muujinnay awoodda phenotyping-ka transcriptomic iyo proteomic ee fiilooyinka muruqa waxaana aqoonsannay borotiinnada dheef-shiid kiimikaadka, ribosomal, iyo isku-xidhka unugyada inay yihiin ilo muhiim ah oo kala duwanaansho interfiber ah. Intaa waxaa dheer, annagoo adeegsanayna shaqadan proteomic, waxaan ku sifeynay muhiimadda caafimaad ee nematode myopathy ee fiilooyinka muruqa qalfoofka ah ee hal-xidhaalaha ah, iyadoo shaaca ka qaadaysa isbeddel isku-dhafan oo ku wajahan fiilooyinka aan oksaydhka lahayn oo ka madax bannaan nooca fiber-ka oo ku salaysan MYH.
Si loo baaro kala duwanaanshaha fiilooyinka muruqa lafaha aadanaha, waxaan sameynay laba shaqo oo socod ah si aan u suurtagelino falanqaynta qoraalka iyo borotiinka ee fiilooyinka muruqa lafaha ee hal-hal ah (Jaantuska 1A iyo Sawirka Dheeraadka ah ee 1A). Waxaan horumarinay oo aan hagaajinay dhowr tallaabo oo habraac ah, laga bilaabo kaydinta muunadda iyo ilaalinta RNA iyo daacadnimada borotiinka ilaa hagaajinta wax soo saarka hab kasta. Falanqaynta qoraalka, tan waxaa lagu gaaray iyadoo la gelinayo barkodyada molecular-ka ee muunadda gaarka ah tallaabada ugu horreysa ee qoraalka dib-u-celinta, taasoo u oggolaanaysa 96 fiilooyin in la isku daro si loo helo hab-raac hufan oo hoos u dhaca. Taxanaha qoto dheer (±1 milyan oo akhris halkii faybar) marka la barbar dhigo hababka hal-unug ee dhaqameed ayaa sii xoojiyay xogta qoraalka. 21 Proteomics, waxaan u isticmaalnay jaantus gaaban oo koromograafi ah (21 daqiiqo) oo lagu daray helitaanka xogta DIA-PASEF oo ku jira spectrometer-ka tirada badan ee timsTOF si loo wanaajiyo qoto dheer ee borotiinka iyadoo la ilaalinayo wax soo saar sare. 22,23 Si loo baaro kala duwanaanshaha fiilooyinka murqaha lafaha ee caafimaadka qaba, waxaan ku sifeynay qoraalka 1,050 fiilooyin shaqsi ah oo ka yimid 14 deeq-bixiyeyaal qaangaar ah oo caafimaad qaba iyo borotiinka 1,038 fiilooyin oo ka yimid 5 deeq-bixiyeyaal qaangaar ah oo caafimaad qaba (Jadwalka Dheeraadka ah 1). Warqaddan, xogtan waxaa loogu yeeraa 1,000-fiber transcriptomes iyo proteomes, siday u kala horreeyaan. Habkayagu wuxuu ku ogaaday wadarta 27,237 qoraal iyo 2,983 borotiin oo ku jira falanqaynta 1,000-fiber transcriptomic iyo proteomic (Jaantuska 1A, Xogta Dheeraadka ah 1-2). Ka dib markii la sifeeyay xogta transcriptomic iyo proteomic ee >1,000 hiddo-side la ogaaday iyo 50% qiimayaal sax ah halkii faybar, falanqaynta bioinformatics ee xigay ayaa lagu sameeyay 925 iyo 974 fiilooyin oo ku jira qoraalka iyo proteoome, siday u kala horreeyaan. Ka dib shaandhaynta, celcelis ahaan 4257 ± 1557 hiddo-sideyaal iyo 2015 ± 234 borotiin (celcelis ahaan ± SD) ayaa laga helay faybar kasta, iyadoo ay xaddidan tahay kala duwanaansho shaqsiyeed (Tirooyinka Dheeraadka ah 1B–C, Xogta Dheeraadka ah 3–4). Si kastaba ha ahaatee, kala duwanaanshaha mawduuca dhexdiisa ayaa si aad ah uga muuqday ka qaybgalayaasha, taasoo u badan tahay inay sabab u tahay kala duwanaanshaha wax soo saarka RNA/borotiin ee u dhexeeya fiilooyinka dherer kala duwan iyo meelaha isgoysyada. Inta badan borotiinnada (>2000), isku-dhafka kala duwanaanshaha wuxuu ka hooseeyay 20% (Tirada Dheeraadka ah 1D). Labada habba waxay u oggolaadeen qabashada noocyo badan oo firfircoon oo qoraallo iyo borotiinno ah oo leh calaamado aad loo muujiyey oo muhiim u ah murqaha oo adkaada (tusaale ahaan, ACTA1, MYH2, MYH7, TNNT1, TNNT3) (Tirooyinka Dheeraadka ah 1E–F). Inta badan sifooyinka la aqoonsaday waxay ahaayeen kuwo caadi ah oo u dhexeeya xogta transcriptomic iyo proteomic (Jaantuska Dheeraadka ah 1G), celceliska xoojinta UMI/LFQ ee sifooyinkan si macquul ah ayay isugu xirnaayeen (r = 0.52) (Jaantuska Dheeraadka ah 1H).
Shaqo-socodka qoraalka iyo proteomics (lagu sameeyay BioRender.com). BD qaloocyada kala duwan ee firfircoon ee MYH7, MYH2, iyo MYH1, iyo heerarka la xisaabiyay ee loo qoondeeyay nooca fiber-ka. E, F Qaybinta muujinta MYH ee fiilooyinka ku jira xogta transcriptomics iyo proteomics. G, H Jaantusyada Qiyaasta iyo Saadaasha Kala Duwanaanshaha Isku-dhafan (UMAP) ee transcriptomics iyo proteomics oo lagu midabeeyay nooca fiber-ka ku salaysan MYH. Jaantusyada I, J ee muujinaya muujinta MYH7, MYH2, iyo MYH1 ee xogta transcriptomics iyo proteomics.
Markii hore waxaan u dhaqaaqnay inaan nooca fiber-ka ku salaysan MYH u qoondeyno fiber kasta annagoo adeegsanayna hab la hagaajiyay oo ka faa'iideysanaya dareenka sare iyo kala duwanaanshaha firfircoon ee muujinta MYH ee xogta omics. Daraasado hore ayaa loo adeegsaday xaddi aan kala sooc lahayn si loogu calaamadeeyo fiilooyinka nooca saafiga ah 1, nooca 2A, nooca 2X, ama isku dhafan iyadoo lagu saleynayo boqolkiiba go'an oo muujinta MYHs11,14,24 kala duwan. Waxaan isticmaalnay hab kale oo muujinta fiber kasta lagu kala saaray MYHs-kii aan u isticmaalnay qorista fiilooyinka: MYH7, MYH2, iyo MYH1, oo u dhigma nooca 1, nooca 2A, iyo fiilooyinka nooca 2X, siday u kala horreeyaan. Kadib waxaan xisaabinay barta hoose ee leexashada ee qalooc kasta oo ka dhasha waxaanan u isticmaalnay xuduud si aan u qoondeyno fiilooyinka inay yihiin kuwo togan (ka sarreeya xadka) ama taban (ka hooseeya xadka) MYH kasta (Jaantuska 1B-D). Xogtani waxay muujineysaa in MYH7 (Jaantuska 1B) iyo MYH2 (Jaantuska 1C) ay leeyihiin astaamo muujin oo toos ah/dami ah oo ka duwan heerka RNA marka loo eego heerka borotiinka. Runtii, heerka borotiinka, fiilooyin aad u yar ma muujin MYH7, mana jirin fiilo leh 100% muujinta MYH2. Kadib waxaan isticmaalnay heerarka muujinta ee la go'aamiyay si aan u qoondeyno noocyada fiilooyinka ku salaysan MYH dhammaan fiilooyinka ku jira xog ururin kasta. Tusaale ahaan, fiilooyinka MYH7+/MYH2-/MYH1- waxaa loo qoondeeyay nooca 1, halka fiilooyinka MYH7-/MYH2+/MYH1+ loo qoondeeyay nooca isku dhafan ee 2A/2X (fiiri Jadwalka Dheeraadka ah ee 2 si aad u hesho sharraxaad buuxda). Annagoo isku darnay dhammaan fiilooyinka, waxaan aragnay qaybinta la mid ah ee noocyada fiilooyinka ku salaysan MYH ee heerarka RNA (Jaantuska 1E) iyo borotiinka (Jaantuska 1F), halka isku-darka qaraabada ah ee noocyada fiilooyinka ku salaysan MYH ay ku kala duwanaayeen shakhsiyaadka, sida la filayay (Jaantuska Dheeraadka ah ee 2A). Fiilooyinka badankood waxaa loo kala saaray nooc saafi ah oo 1 ah (34-35%) ama nooc 2A (36-38%), inkastoo tiro badan oo fiilooyin isku dhafan oo nooca 2A/2X ah sidoo kale la ogaaday (16-19%). Farqiga muuqda ayaa ah in fiilooyinka nooca 2X ee saafiga ah lagu ogaan karo oo keliya heerka RNA, laakiin aan lagu ogaan karin heerka borotiinka, taasoo soo jeedinaysa in muujinta degdegga ah ee MYH ugu yaraan qayb ahaan loo nidaamiyo qoraalka kadib.
Waxaan xaqiijinay habkayaga qorista fiber-ka MYH ee ku salaysan proteomics annagoo adeegsanayna dhibco ku salaysan antibody-ka, labada habba waxay gaareen heshiis 100% ah oo ku saabsan aqoonsashada fiilooyinka saafiga ah ee nooca 1aad iyo nooca 2A (fiiri Jaantuska Dheeraadka ah ee 2B). Si kastaba ha ahaatee, habka ku salaysan proteomics wuxuu ahaa mid aad u xasaasi ah, waxtar badan leh oo lagu aqoonsanayo fiilooyinka isku dhafan, iyo cabbiraadda saamiga hidde kasta oo MYH ah oo ku jira fiilooyin kasta. Xogtani waxay muujinaysaa waxtarka isticmaalka hab ujeedo leh oo aad u xasaasi ah oo ku salaysan omics si loo garto noocyada fiilooyinka murqaha lafaha.
Kadib waxaan isticmaalnay macluumaadka isku dhafan ee ay bixiyeen transcriptomics iyo proteomics si aan si macquul ah u kala saarno myofibers iyadoo lagu saleynayo transcriptome-kooda ama proteome-kooda oo dhammaystiran. Annagoo adeegsanayna habka isku-dhafka ah ee qiyaasidda iyo saadaasha (UMAP) si loo yareeyo cabbirka ilaa lix qaybood oo muhiim ah (Jaantusyada Dheeraadka ah 3A-B), waxaan awoodnay inaan aragno kala duwanaanshaha myofiber ee transcriptome-ka (Jaantuska 1G) iyo proteome (Jaantuska 1H). Waxaa xusid mudan, myofibers-ka looma kala saarin ka qaybgalayaasha (Jaantusyada Dheeraadka ah 3C-D) ama maalmaha tijaabada (Jaantuska Dheeraadka ah 3E) midkoodna xogta transcriptomics ama proteomics, taasoo soo jeedinaysa in kala duwanaanshaha mawduuca gudaha ee fiilooyinka muruqa qalfoofka uu ka sarreeyo kala duwanaanshaha mawduuca u dhexeeya. Qorshaha UMAP, laba kooxood oo kala duwan oo matalaya myofibers-ka "dhakhsaha badan" iyo "gaabis ah" ayaa soo baxay (Jaantusyada 1G-H). Myofibers-ka MYH7+ (gaabinta) ayaa lagu kala saaray tiirka togan ee UMAP1, halka MYH2+ iyo MYH1+ (dhakhsaha badan) myofibers-ka lagu kala saaray tiirka taban ee UMAP1 (Jaantusyada 1I-J). Si kastaba ha ahaatee, ma jirin wax kala duwanaansho ah oo u dhexeeya noocyada faybarka ee degdega ah (tusaale ahaan, nooca 2A, nooca 2X, ama isku dhafan 2A/2X) iyadoo lagu saleynayo muujinta MYH, taasoo soo jeedinaysa in muujinta MYH1 (Jaantuska 1I-J) ama calaamadaha kale ee myofiber-ka ee caadiga ah sida ACTN3 ama MYLK2 (Jaantusyada Dheeraadka ah 4A-B) aysan kala saarin noocyada kala duwan ee myofiber marka la tixgelinayo dhammaan transcriptome ama proteome. Intaa waxaa dheer, marka la barbar dhigo MYH2 iyo MYH7, dhowr qoraallo ama borotiinno ayaa si togan ula xiriiray MYH1 (Jaantusyada Dheeraadka ah 4C-H), taasoo soo jeedinaysa in tirada MYH1 aysan si buuxda uga tarjumayn myofiber transcriptome/proteome. Gunaanad la mid ah ayaa la gaaray markii la qiimeynayay muujinta isku dhafan ee saddexda isoform ee MYH ee heerka UMAP (Sawirrada Dheeraadka ah ee 4I–J). Sidaa darteed, halka fiilooyinka 2X lagu aqoonsan karo heerka qoraalka iyadoo lagu saleynayo tirada MYH oo keliya, fiilooyinka MYH1+ lama kala saari karo fiilooyinka kale ee degdega ah marka la tixgelinayo dhammaan fiilooyinka ama borotiinka.
Sahamin bilow ah oo ku saabsan kala duwanaanshaha fiber-ka gaabiska ah ee ka baxsan MYH, waxaan qiimeynay afar borotiin oo gaar ah oo nooca fiber-ka gaabiska ah: TPM3, TNNT1, MYL3, iyo ATP2A22. Noocyada hoose ee fiber-ka gaabiska ah waxay muujiyeen xiriir sare, inkastoo aysan kaamil ahayn, Pearson oo leh MYH7 labadaba transcriptomics (Jaantuska Dheeraadka ah 5A) iyo proteomics (Jaantuska Dheeraadka ah 5B). Qiyaastii 25% iyo 33% ee fiber-ka gaabiska ah looma kala saarin fibers gaabis ah oo saafi ah dhammaan noocyada hoose ee hidda-wadaha/borotiinka ee transcriptomics (Jaantuska Dheeraadka ah 5C) iyo proteomics (Jaantuska Dheeraadka ah 5D), siday u kala horreeyaan. Sidaa darteed, kala-soocidda fiber-ka gaabiska ah ee ku salaysan noocyada hoose ee hidda-wadaha/borotiinnada badan ayaa soo bandhigaysa kakanaansho dheeraad ah, xitaa borotiinnada loo yaqaan inay yihiin nooca fiber-ka gaarka ah. Tani waxay soo jeedinaysaa in kala-soocidda fiber-ka oo ku salaysan isoforms-ka qoyska hal hidda-wadaha/borotiinka ah laga yaabo inaysan si ku filan u muujin kala duwanaanshaha dhabta ah ee fiilooyinka muruqa lafaha.
Si aan u sii sahamino kala duwanaanshaha phenotypic ee fiilooyinka muruqa lafaha aadanaha ee cabbirka qaabka omics oo dhan, waxaan sameynay yareynta cabbirka aan eex lahayn ee xogta annagoo adeegsanayna falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan (PCA) (Jaantuska 2A). Sida jaantusyada UMAP, ka qaybgalaha iyo maalinta tijaabada midkoodna saameyn kuma yeelan isku-ururinta fiber-ka heerka PCA (Jaantusyada Dheeraadka ah 6A–C). Labada xog-ururinba, nooca fiber-ka ku salaysan MYH waxaa sharraxay PC2, kaas oo muujiyay koox fiilooyin nooca 1 ee gaabiska ah iyo koox labaad oo ka kooban nooca 2A ee degdega ah, nooca 2X, iyo fiilooyinka 2A/2X ee isku dhafan (Jaantuska 2A). Labada xog-ururinba, labada kooxood waxaa isku xiray tiro yar oo fiilooyin nooca 1/2A ah oo isku dhafan. Sida la filayay, falanqaynta matalaadda xad dhaafka ah ee darawallada PC-ga ugu muhiimsan waxay xaqiijisay in PC2 ay ku kaliftay saxiixyo qallafsan iyo kuwa dheef-shiid kiimikaadka (Jaantuska 2B iyo Jaantusyada Dheeraadka ah 6D–E, Xogta Dheeraadka ah 5–6). Guud ahaan, nooca fiber-ka ku salaysan MYH ayaa la ogaaday inuu ku filan yahay inuu sharaxo kala duwanaanshaha joogtada ah ee ku socda PC2, marka laga reebo waxa loogu yeero fiilooyinka 2X ee lagu qaybiyay dhammaan qoraalka transcriptome-ka ee ku jira kooxda degdegga ah.
A. Falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan (PCA) ee xogta transcriptome iyo proteome oo midabaysan iyadoo loo eegayo nooca fiberka iyadoo lagu salaynayo MYH. B. Falanqaynta kobcinta ee darawalada qoraalka iyo borotiinka ee PC2 iyo PC1. Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo xirmada clusterProfiler iyo qiimaha p ee la hagaajiyay ee Benjamini-Hochberg. C, D. Jaantusyada PCA oo midabaysan iyadoo loo eegayo ereyada hidde-sideyaasha isku-xidhka unugyada (GO) ee ereyada transcriptome iyo costamere GO ee proteome. Fallaadhuhu waxay matalaan darawalada qoraalka iyo borotiinka iyo tilmaamahooda. E, F. Qiyaasaha iyo saadaasha isku-dhafan ee kala duwan (UMAP) waxay muujinayaan jaantusyo astaamo caafimaad oo khuseeya oo muujinaya kala-soocidda muujinta oo ka madax bannaan nooca fiberka gaabiska ah/degdegga ah. G, H. Isku xirnaanta u dhaxaysa darawalada PC2 iyo PC1 ee transcriptomes iyo proteomes.
Si lama filaan ah, nooca myofiber-ka ku salaysan MYH wuxuu sharraxay oo keliya heerka labaad ee ugu sarreeya ee kala duwanaanshaha (PC2), isagoo soo jeedinaya in arrimo kale oo bayooloji ah oo aan la xiriirin nooca myofiber-ka ku salaysan MYH (PC1) ay door muhiim ah ka ciyaaraan nidaaminta kala duwanaanshaha fiber-ka murqaha lafaha. Falanqaynta matalaadda xad-dhaafka ah ee darawallada ugu sarreeya PC1 waxay muujisay in kala duwanaanshaha PC1 uu ugu horreyn go'aamiyay isku-xidhka unugyada iyo waxyaabaha ku jira ribosome-ka ee ku jira transcriptome-ka, iyo costameres iyo borotiinnada ribosomal ee ku jira proteome-ka (Jaantuska 2B iyo Jaantusyada Dheeraadka ah 6D-E, Set Xogta Dheeraadka ah 7). Muruqa lafaha, costameres waxay ku xiraan Z-disc-ga sarcolemma waxayna ku lug leeyihiin gudbinta xoogga iyo calaamadaynta. 25 Sawirro PCA ah oo la sharraxay oo isticmaalaya isku-xidhka unugyada unugyada (transcriptome, Jaantuska 2C) iyo costamere (proteome, Jaantuska 2D) ayaa muujiyay isbeddel bidix oo xooggan oo ku yimid PC1, taasoo muujinaysa in sifooyinkani ay ku badan yihiin fiilooyin gaar ah.
Baaritaan faahfaahsan oo ku saabsan isku-dhafka myofiber ee heerka UMAP ayaa shaaca ka qaaday in sifooyinka badankood ay muujiyeen kala-soocidda muujinta MYH-ku-saleysan ee nooca myofiber halkii ay ka ahaan lahayd koox-hoosaad myofiber-ku-saleysan. Sii socoshadan waxaa lagu arkay dhowr hidde-side oo la xiriira xaaladaha cudur-sidaha (Jaantuska 2E), sida CHCHD10 (cudurka neerfaha), SLIT3 (muruq-goysyada), CTDNEP1 (cudurka muruqa). Sii socoshadan waxaa sidoo kale lagu arkay borotiinka oo dhan, oo ay ku jiraan borotiinnada la xiriira xanuunnada neerfaha (UGDH), calaamadaynta insulin (PHIP), iyo qoraalka (HIST1H2AB) (Jaantuska 2F). Guud ahaan, xogtani waxay muujinaysaa sii socoshada kala duwanaanshaha gaabiska/degdegga ah ee nooca fiber-ka ee ku salaysan myofibers-ka kala duwan.
Waxaa xiiso leh, hiddo-wadeyaasha darawalada ee PC2 waxay muujiyeen isku xidhnaan wanaagsan oo transcriptionome-proteome ah (r = 0.663) (Jaantuska 2G), taasoo soo jeedinaysa in noocyada faybarka ee gaabiska ah iyo kuwa degdega ah, iyo gaar ahaan sifooyinka qanjidhada iyo dheef-shiid kiimikaadka ee fiilooyinka muruqa lafaha, si qoraal ah loo nidaamiyo. Si kastaba ha ahaatee, hiddo-wadeyaasha darawalada ee PC1 ma muujin isku xidhnaan transcriptionome-proteome ah (r = -0.027) (Jaantuska 2H), taasoo soo jeedinaysa in kala duwanaanshaha aan la xiriirin noocyada faybarka ee gaabiska ah/degdegga ah si weyn loo nidaamiyo ka dib qorista. Sababtoo ah kala duwanaanshaha PC1 waxaa ugu horreyn lagu sharraxay ereyada ontology ee hiddo-wadaha ribosomal, iyadoo la tixgelinayo in ribosomes ay door muhiim ah oo gaar ah ka ciyaaraan unugga iyagoo si firfircoon uga qayb qaadanaya oo saameyn ku leh turjumaadda borotiinka,31 waxaan marka xigta u dhaqaaqnay inaan baarno kala duwanaanshahan ribosomal ee aan la filayn.
Marka hore waxaan midabaynay sawirka falanqaynta qaybta ugu muhiimsan ee proteomics iyadoo loo eegayo tirada badan ee borotiinnada ee ereyga GOCC "ribosome cytoplasmic" (Jaantuska 3A). Inkasta oo ereygan uu ku hodan yahay dhinaca wanaagsan ee PC1, taasoo keentay isbeddel yar, borotiinnada ribosomal waxay wadaan kala qaybinta labada jiho ee PC1 (Jaantuska 3A). Borotiinnada ribosomal ee lagu kobciyay dhinaca taban ee PC1 waxaa ka mid ahaa RPL18, RPS18, iyo RPS13 (Jaantuska 3B), halka RPL31, RPL35, iyo RPL38 (Jaantuska 3C) ay ahaayeen darawallada ugu muhiimsan ee dhinaca togan ee PC1. Waxaa xiiso leh, RPL38 iyo RPS13 si aad ah ayaa loogu muujiyay muruqa lafaha marka loo eego unugyada kale (Jaantuska Dheeraadka ah 7A). Saxiixyadan ribosomal ee kala duwan ee PC1 laguma arag qoraalka qoraalka (Jaantuska Dheeraadka ah 7B), taasoo muujinaysa nidaaminta qoraalka kadib.
A. Falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan (PCA) ee sawirka midabaysan iyadoo loo eegayo ereyada cytoplasmic ribosomal hiddo-wadaha (GO) ee ku baahsan borotiinka. Fallaadhu waxay tilmaamayaan jihada kala duwanaanshaha borotiinka ee ku jira sawirka PCA. Dhererka xariiqdu wuxuu u dhigmaa dhibcaha qaybaha ugu muhiimsan ee borotiin la bixiyay. B, C. Sawirrada astaamaha PCA ee RPS13 iyo RPL38. D. Falanqaynta isku-dhafka aan la kormeerin ee borotiinada ribosomal ee cytoplasmic. E. Qaabka qaab-dhismeedka ee ribosome-ka 80S (PDB: 4V6X) oo muujinaya borotiinada ribosomal oo leh tiro badan oo kala duwan oo ku jira fiilooyinka muruqyada lafaha. F. Borotiinnada ribosomal oo leh stoichiometry kala duwan oo ku yaal meel u dhow kanaalka ka baxa mRNA.
Fikradaha kala duwanaanshaha ribosomal iyo takhasuska ayaa hore loo soo jeediyay, taasoo keentay in joogitaanka noocyada kala duwan ee ribosome-ka (kala duwanaanshaha ribosomal) ay si toos ah u saameyn karaan turjumaadda borotiinka ee unugyada kala duwan32 iyo unugyada33 iyada oo loo marayo tarjumaadda xulashada ee mRNA transcript pools34 gaar ah (takhasuska ribosome). Si loo aqoonsado tirada hoose ee borotiinnada ribosomal ee si wadajir ah loogu muujiyey fiilooyinka muruqa lafaha, waxaan sameynay falanqayn isku-dhafan oo aan la kormeerin oo ku saabsan borotiinnada ribosomal ee ku jira borotiinka (Jaantuska 3D, Xogta Dheeraadka ah 8). Sida la filayay, borotiinnada ribosomal kuma aysan ururin nooca fiber iyadoo lagu saleynayo MYH. Si kastaba ha ahaatee, waxaan aqoonsannay saddex kooxood oo kala duwan oo borotiinno ribosomal ah; kooxda koowaad (ribosomal_cluster_1) waxaa lala xiriiriyaa RPL38 sidaas darteedna waxay leedahay muujinta kordhay ee fiilooyinka leh astaanta PC1 ee togan. Kooxda labaad (ribosomal_cluster_2) waxaa lala xiriiriyaa RPS13 waxaana lagu kordhiyaa fiilooyinka leh astaanta PC1 ee taban. Kooxda saddexaad (ribosomal_cluster_3) ma muujiso muujinta kala duwan ee isku-dhafan ee fiilooyinka muruqa qalfoofka waxaana loo tixgelin karaa borotiinka ribosomal ee muruqa qalfoofka "aasaasiga ah". Labada kooxood ee ribosomal 1 iyo 2 waxay ka kooban yihiin borotiinno ribosomal ah oo hore loo muujiyay inay nidaamiyaan turjumaad kale (tusaale ahaan, RPL10A, RPL38, RPS19, iyo RPS25) waxayna si firfircoon u saameeyaan horumarka (tusaale ahaan, RPL10A, RPL38).34,35,36,37,38 Iyadoo la raacayo natiijooyinka PCA, matalaadda kala duwan ee la arkay ee borotiinnada ribosomal ee ku baahsan fiilooyinka ayaa sidoo kale muujisay sii socoshada (Jaantuska Dheeraadka ah 7C).
Si aan u sawirno goobta borotiinnada ribosomal ee kala duwan ee ku jira ribosome-ka, waxaan isticmaalnay qaab-dhismeed oo ah ribosome-ka aadanaha ee 80S (Bangiga Xogta Borotiin: 4V6X) (Jaantuska 3E). Ka dib markii aan kala soocnay borotiinnada ribosomal ee ka tirsan kooxaha ribosomal ee kala duwan, goobahooda si dhow looma jaanqaadin, taasoo soo jeedinaysa in habkayagu uu ku guuldareystay inuu bixiyo kobcinta gobollada/jajabyada qaarkood ee ribosome-ka. Si kastaba ha ahaatee, waxaa xiiso leh in saamiga borotiinnada waaweyn ee cutubka hoose ee kooxda 2 uu ka hooseeyay kooxaha 1 iyo 3 (Jaantuska Dheeraadka ah 7D). Waxaan aragnay in borotiinnada leh stoichiometry isbeddelay ee fiilooyinka muruqa lafaha ay inta badan ku yaalliin dusha sare ee ribosome (Jaantuska 3E), oo la jaan qaadaya awooddooda ay kula falgalaan walxaha gudaha ee laga soo galo ribosome (IRES) ee ku jira dadka mRNA ee kala duwan, taasoo isku dubaridaysa turjumaadda xulashada ah. 40, 41 Intaa waxaa dheer, borotiinno badan oo leh stoichiometry isbeddelay oo ku jira fiilooyinka muruqa lafaha ayaa ku yaal meel u dhow gobollada shaqeynaya sida tunnelka ka bixitaanka mRNA (Jaantuska 3F), kaas oo si xushmad leh u nidaamiya fidinta tarjumaadda iyo xidhitaanka peptides gaar ah. 42 Marka la soo koobo, xogteennu waxay soo jeedinaysaa in stoichiometry-ga borotiinada ribosomal ee muruqa qalfoofka uu muujinayo kala duwanaansho, taasoo keentay kala duwanaansho u dhaxaysa fiilooyinka muruqa qalfoofka.
Marka xigta waxaan u dhaqaaqnay inaan aqoonsanno saxiixyada fiilada ee degdega ah iyo kuwa gaabiska ah oo aan sahamino hababka nidaaminta qoraalkooda. Isbarbardhigga kooxaha fiilada ee degdega ah iyo kuwa gaabiska ah ee ay UMAP ku qeexday labada xog ururin (Jaantusyada 1G-H iyo 4A-B), falanqaynta transcriptomic iyo proteomic waxay aqoonsadeen astaamo kala duwan oo tiro badan oo 1366 iyo 804, siday u kala horreeyaan (Jaantusyada 4A-B, Xogta Dheeraadka ah 9-12). Waxaan aragnay kala duwanaanshaha la filayo ee saxiixyada la xiriira sarcomeres (tusaale ahaan, tropomyosin iyo troponin), isku-xidhka kicinta-murqaha (SERCA isoforms), iyo dheef-shiid kiimikaadka tamarta (tusaale ahaan, ALDOA iyo CKB). Intaa waxaa dheer, qoraallada iyo borotiinnada nidaamiya ubiquitination-ka borotiinka ayaa si kala duwan loogu muujiyay fiilooyinka degdega ah iyo kuwa gaabiska ah (tusaale ahaan, USP54, SH3RF2, USP28, iyo USP48) (Jaantusyada 4A-B). Intaa waxaa dheer, hidda-wadaha borotiinka microbial-ka RP11-451G4.2 (DWORF), kaas oo hore loo muujiyay inuu si kala duwan uga muuqdo noocyada faybarka muruqa wan43 isla markaana kor u qaada dhaqdhaqaaqa SERCA ee muruqa wadnaha44, ayaa si weyn kor loogu qaaday fiilooyinka murqaha lafaha ee gaabiska ah (Jaantuska 4A). Sidoo kale, heerka faybarka shaqsiga ah, kala duwanaansho muhiim ah ayaa lagu arkay saxiixyada la yaqaan sida isoforms-ka la xiriira dheef-shiid kiimikaadka ee la xiriira (LDHA iyo LDHB, Sawirka 4C iyo Sawirka Dheeraadka ah 8A)45,46 iyo sidoo kale saxiixyada nooca fiber-ka ee aan hore loo aqoon (sida IRX3, USP54, USP28, iyo DPYSL3) (Jaantuska 4C). Waxaa jiray isku-dhaf weyn oo astaamo kala duwan lagu muujiyay oo u dhexeeya xogta transcriptomic iyo proteomic (Jaantuska Dheeraadka ah 8B), iyo sidoo kale isku-xidhka isbeddelka laablaabashada oo ay inta badan horseeddo muujinta kala duwanaanshaha ee sifooyinka sarcomere ee aadka u muuqda (Jaantuska Dheeraadka ah 8C). Waxaa xusid mudan, saxiixyo qaar (tusaale ahaan USP28, USP48, GOLGA4, AKAP13) waxay muujiyeen nidaamin xooggan oo ka dambeeya qoraalka kadib oo keliya heerka borotiinka waxayna lahaayeen astaamo muujinaya nooca fiber-ka oo si tartiib tartiib ah/degdeg ah u dhacaya (Jaantuska Dheeraadka ah 8C).
Qormooyinka foolkaanada A iyo B oo isbarbar dhigaya kooxaha gaabiska ah iyo kuwa degdega ah ee lagu aqoonsaday jaantusyada qiyaasta iyo saadaasha isku midka ah (UMAP) ee Jaantusyada 1G-H. Dhibcaha midabka leh waxay matalaan qoraallo ama borotiinno si weyn u kala duwan FDR < 0.05, dhibcaha madowna waxay matalaan qoraallo ama borotiinno si weyn u kala duwan isbeddelka diiwaanka > 1. Falanqaynta tirakoobka laba-geesoodka ah ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo tijaabada DESeq2 Wald oo leh qiimayaasha p ee la hagaajiyay ee Benjamini-Hochberg (transcriptomics) ama habka qaabka toosan ee Limma oo leh falanqaynta Bayesian ee la taaban karo oo ay ku xigto hagaajinta Benjamini-Hochberg ee isbarbardhigyo badan (proteomics). C Qorshayaasha saxiixa ee hiddo-sidayaasha ama borotiinnada si kala duwan loo soo xulay ee u dhexeeya fiilooyinka gaabiska ah iyo kuwa degdega ah. D Falanqaynta kobcinta ee qoraallo iyo borotiinno si weyn loo soo bandhigay. Qiimaha is dulsaaran ayaa lagu hodan yahay labada xogood, qiimayaasha qoraalka waxaa lagu hodaniyaa oo keliya qoraalka, qiimayaasha proteome-na waxaa lagu hodaniyaa oo keliya borotiinka. Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo xirmada clusterProfiler oo leh qiimayaasha p ee la hagaajiyay ee Benjamini-Hochberg. E. Arrimaha qoraalka gaarka ah ee nooca fiber-ka oo lagu aqoonsaday SCENIC iyadoo lagu saleynayo dhibcaha gaarka ah ee nidaamiyaha laga soo qaatay SCENIC iyo muujinta mRNA ee kala duwan ee u dhaxaysa noocyada fiber-ka. F. Soo bandhigidda arrimaha qoraalka ee la xushay oo si kala duwan loogu muujiyey fiilooyinka gaabiska ah iyo kuwa degdega ah.
Kadib waxaan sameynay falanqayn xad dhaaf ah oo ku saabsan hiddo-sidayaasha iyo borotiinada si kala duwan loo matalay (Jaantuska 4D, Xogta Dheeraadka ah ee Set 13). Kobcinta waddooyinka ee sifooyinka kala duwan ee u dhexeeya labada xog ururin ayaa muujiyay kala duwanaansho la filayay, sida hababka dheef-shiid kiimikaadka dufanka leh ee β-oxidation iyo ketone (faybarro gaabis ah), isku-soo-ururinta myofilament/murqaha (faybarro degdeg ah iyo kuwo gaabis ah, siday u kala horreeyaan), iyo hababka catabolic-ka karbohaydraytka (faybarro degdeg ah). Waxqabadka fosfatase ee borotiinka Serine/threonine ayaa sidoo kale lagu kordhiyay fiilooyinka degdega ah, oo ay wadaan astaamo sida qaybaha hoose ee phosphatase ee nidaamsan iyo kuwa catalytic (PPP3CB, PPP1R3D, iyo PPP1R3A), kuwaas oo loo yaqaan inay nidaamiyaan dheef-shiid kiimikaadka glycogen (47) (Sawirrada Dheeraadka ah 8D-E). Waddooyin kale oo hodan ku ah fiilooyinka degdega ah waxaa ka mid ahaa unugyada farsamaynta (P-) (YTHDF3, TRIM21, LSM2) ee borotiinka (Jaantuska Dheeraadka ah 8F), oo laga yaabo inay ku lug leeyihiin nidaaminta kadib qoraalka (48), iyo dhaqdhaqaaqa qodobka qoraalka (SREBF1, RXRG, RORA) ee qoraalka (Jaantuska Dheeraadka ah 8G). Faybaraha gaabiska ah waxaa lagu hodan ku ahaa dhaqdhaqaaqa oksaydh-oxidoreductase (BDH1, DCXR, TXN2) (Jaantuska Dheeraadka ah 8H), isku xidhka amide (CPTP, PFDN2, CRYAB) (Jaantuska Dheeraadka ah 8I), matrix-ka ka baxsan unugyada (CTSD, ADAMTSL4, LAMC1) (Jaantuska Dheeraadka ah 8J), iyo dhaqdhaqaaqa receptor-ligand (FNDC5, SPX, NENF) (Jaantuska Dheeraadka ah 8K).
Si aan u helno aragti dheeraad ah oo ku saabsan sharciyeynta qoraalka ee salka ku haysa astaamaha nooca fiberka muruqa ee gaabiska/degdegga ah, waxaan sameynay falanqayn kobcinta qodobka qoraalka iyadoo la adeegsanayo SCENIC49 (Xogta Dheeraadka ah 14). Arrimo badan oo qoraal ah ayaa si weyn loogu kobciyay inta u dhaxaysa fiilooyinka muruqa ee degdega ah iyo kuwa gaabiska ah (Jaantuska 4E). Tan waxaa ku jiray arrimo qoraal ah sida MAFA, oo hore loogu xiray horumarinta fiberka muruqa ee degdega ah,50 iyo sidoo kale dhowr arrimo qoraal ah oo aan hore loola xiriirin barnaamijyada hidda-wadaha ee nooca fiberka muruqa. Kuwaas waxaa ka mid ah, PITX1, EGR1, iyo MYF6 waxay ahaayeen arrimo qoraal ah oo ugu hodansan fiilooyinka muruqa ee degdega ah (Jaantuska 4E). Taas bedelkeeda, ZSCAN30 iyo EPAS1 (oo sidoo kale loo yaqaan HIF2A) waxay ahaayeen arrimo qoraal ah oo ugu hodansan fiilooyinka muruqa ee gaabiska ah (Jaantuska 4E). Iyada oo la raacayo tan, MAFA waxaa lagu muujiyay heerar sare gobolka UMAP oo u dhigma fiilooyinka muruqa ee degdega ah, halka EPAS1 ay lahayd qaabka muujinta ee ka soo horjeeda (Jaantuska 4F).
Marka laga soo tago hiddo-sidayaasha la yaqaan ee ku saabsan codaynta borotiinka, waxaa jira noocyo badan oo RNA ah oo aan ku xirnayn oo laga yaabo inay ku lug leeyihiin nidaaminta horumarka aadanaha iyo cudurrada. 51, 52 Xogta qoraalka ah, dhowr RNA oo aan ku xirnayn waxay muujiyaan gaar ahaanshaha nooca fiberka (Jaantuska 5A iyo Xogta Dheeraadka ah 15), oo ay ku jiraan LINC01405, kaas oo aad u gaar ah fiilooyinka gaabiska ah waxaana la soo sheegay inuu hoos u dhacay muruqa bukaanada qaba myopathy mitochondrial. 53 Taas bedelkeeda, RP11-255P5.3, oo u dhiganta hidda-wadaha lnc-ERCC5-5 (https://lncipedia.org/db/transcript/lnc-ERCC5-5:2) 54, wuxuu muujiyaa gaar ahaanshaha nooca fiberka oo degdeg ah. Labada LINC01405 (https://tinyurl.com/x5k9wj3h) iyo RP11-255P5.3 (https://tinyurl.com/29jmzder) waxay muujiyaan gaar ahaan murqaha lafaha (Tirooyinka Dheeraadka ah 9A–B) mana laha hiddo-sideyaal la yaqaan oo ku jira xaafaddooda hidde-sideyaasha 1 Mb, taasoo soo jeedinaysa inay door gaar ah ka ciyaaraan nidaaminta noocyada faybarka halkii ay ka xakamayn lahaayeen hiddo-sideyaasha isku-xidhka ee deriska ah. Astaamaha muujinta nooca faybarka ee gaabiska/degdegga ah ee LINC01405 iyo RP11-255P5.3, siday u kala horreeyaan, waxaa lagu xaqiijiyay iyadoo la adeegsanayo RNAscope (Tirooyinka 5B–C).
A. Qoraallada RNA ee aan codeyn waxaa si weyn loogu nidaamiyaa fiilooyinka murqaha ee gaabiska ah iyo kuwa degdega ah. B. Sawirrada RNAscope-ka ee matalaya oo muujinaya nooca fiilada ee gaabiska ah iyo kuwa degdega ah ee LINC01405 iyo RP11-255P5.3, siday u kala horreeyaan. Barkadda miisaanka = 50 μm. C. Tirada muujinta RNA-ga aan codeyn ee nooca myofiber-ka gaarka ah sida lagu go'aamiyay RNAscope (n = 3 biopsies oo ka yimid shaqsiyaad madax-bannaan, iyadoo la barbar dhigayo fiilooyinka muruqa ee degdega ah iyo kuwa gaabiska ah ee qof kasta). Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo imtixaanka t-test ee Ardayga oo laba-dabo leh. Saxannada sanduuqyada waxay muujinayaan bartamaha iyo rubucyada koowaad iyo saddexaad, iyadoo shaadhka uu tilmaamayo qiimaha ugu yar iyo kan ugu badan. D. Shaqada aqoonsashada borotiinka microbial-ka ee De novo (lagu sameeyay BioRender.com). E. Borotiinka microbial-ka ee LINC01405_ORF408:17441:17358 waxaa si gaar ah loogu muujiyaa fiilooyinka murqaha lafaha ee gaabiska ah (n=5 biopsies oo ka yimid ka qaybgalayaasha madaxa-bannaan, iyadoo la barbar dhigayo fiilooyinka muruqa ee degdega ah iyo kuwa gaabiska ah ee ka qaybgale kasta). Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo habka qaabka toosan ee Limm oo lagu daray habka Bayesian ee khibradda leh, waxaana ku xigay habka Benjamini-Hochberg ee isbarbardhigyo badan oo leh hagaajinta qiimaha p. Saxannada sanduuqyada waxay muujinayaan rubucyada dhexe, koowaad iyo saddexaad, iyadoo findhicilku uu tilmaamayo qiimaha ugu badan/ugu yar.
Dhawaan, daraasado ayaa muujiyay in qoraallo badan oo aan la soo bandhigin oo aan la soo bandhigin ay codeeyaan borotiinnada microbial-ka ee la duubay, kuwaas oo qaarkood ay nidaamiyaan shaqada muruqa. 44, 55 Si loo aqoonsado borotiinnada microbial-ka ee leh qeexitaan nooca fiber-ka ee suurtagalka ah, waxaan baarnay xogtayada 1000 fiber proteinome annagoo adeegsanayna fayl FASTA gaar ah oo ka kooban taxanaha qoraallada aan la soo gelin (n = 305) oo laga helay xogta 1000 fiber transcriptionome (Jaantuska 5D). Waxaan aqoonsannay 197 borotiinno microbial ah oo ka yimid 22 qoraallo kala duwan, 71 ka mid ah waxaa si kala duwan loogu habeeyay fiilooyinka murqaha lafaha ee gaabiska ah iyo kuwa degdega ah (Jaantuska Dheeraadka ah 9C iyo Xogta Dheeraadka ah 16). LINC01405, saddex badeecooyin borotiin microbial ah ayaa la aqoonsaday, mid ka mid ah ayaa muujiyay gaar ahaansho fiber gaabis ah oo la mid ah qoraalka (Jaantuska 5E iyo Jaantuska Dheeraadka ah 9D). Sidaa darteed, waxaan u aqoonsannay LINC01405 hiddo-wade codeeya borotiin microbial ah oo gaar u ah fiilooyinka murqaha lafaha ee gaabiska ah.
Waxaan samaynay hab-socod shaqo oo dhammaystiran oo loogu talagalay astaamaha borotiinka ee baaxadda weyn ee fiilooyinka muruqa shaqsiga ah iyo nidaamiyeyaasha la aqoonsaday ee kala duwanaanshaha fibre-ka ee xaaladaha caafimaadka qaba. Waxaan u adeegsannay habkan shaqada si aan u fahanno sida nemaline myopathies ay u saameeyaan kala duwanaanshaha fiilooyinka muruqa lafaha. Nemaline myopathies waa cudurro muruqa la dhaxlo oo sababa daciifnimada murqaha, carruurta ay dhibaatadu saameyseyna, waxay la kulmaan dhibaatooyin kala duwan oo ay ku jiraan dhibaatada neefsashada, scoliosis, iyo dhaqdhaqaaqa addimada oo xaddidan. 19,20 Caadi ahaan, nemaline myopathies, kala duwanaanshaha cudurada ee hidda-wadaha sida actin alpha 1 (ACTA1) waxay keenaan inta badan halabuurka myofiber-ka ee fiber-ka oo gaabis ah, inkastoo saameyntani ay tahay mid kala duwan. Mid ka mid ah waxyaabaha laga reebay ee la xusi karo waa troponin T1 nemaline myopathy (TNNT1), kaas oo leh inta badan fiilooyinka degdega ah. Sidaa darteed, faham wanaagsan oo ku saabsan kala duwanaanshaha hoose ee ka hooseeya khalkhalka fiber-ka muruqa lafaha ee lagu arkay nemaline myopathies ayaa laga yaabaa inay gacan ka geysato furfuridda xiriirka adag ee u dhexeeya cudurradan iyo nooca myofiber.
Marka la barbardhigo kantaroolada caafimaadka qaba (n=3 koox kasta), myofibers-ka laga soocay bukaanada nemaline myopathy ee leh isbeddello ku yimid hiddo-wadaha ACTA1 iyo TNNT1 waxay muujiyeen atrophy ama dystrophy calaamadaysan oo myofiber ah (Jaantuska 6A, Shaxda Dheeraadka ah 3). Tani waxay soo bandhigtay caqabado farsamo oo muhiim ah oo ku saabsan falanqaynta proteomic sababtoo ah xaddiga xaddidan ee walxaha la heli karo. Iyadoo ay taasi jirto, waxaan awoodnay inaan ogaano 2485 borotiin oo ku jira 272 myofibers oo qalfoof ah. Ka dib markii la shaandheeyo ugu yaraan 1000 borotiin oo la cabbiray halkii faybar, 250 faybar ayaa lagu sameeyay falanqaynta bioinformatics ee xigta. Ka dib markii la shaandheeyo, celcelis ahaan 1573 ± 359 borotiin halkii faybar ayaa la cabbiray (Jaantuska Dheeraadka ah 10A, Xogta Dheeraadka ah 17–18). Waxaa xusid mudan, inkastoo hoos u dhac weyn uu ku yimid cabbirka faybarka, qoto dheer ee proteome ee muunadaha bukaanka nemaline myopathy ayaa si yar loo dhimay. Intaa waxaa dheer, habaynta xogtan iyadoo la adeegsanayo faylashayada FASTA (oo ay ku jiraan qoraallada aan ku qornayn codaynta) waxay noo ogolaatay inaan aqoonsanno shan borotiin oo microbial ah oo ku jira myofibers qalfoofka ah ee bukaanada nemaline myopathy (Xogta Dheeraadka ah 19). Kala duwanaanshaha firfircoon ee proteome-ka ayaa si weyn u ballaadhnaa, borotiinnada guud ee kooxda xakamayntana si fiican ayay ula xiriireen natiijooyinka falanqaynta proteome-ka 1000-fiber ee hore (Jaantuska Dheeraadka ah 10B–C).
A. Sawirrada mikroskoobka ah ee muujinaya atrophy-ga ama dystrophy-ga iyo inta badan noocyada faybarka ee kala duwan oo ku salaysan MYH ee ACTA1 iyo TNNT1 nemaline myopathies (NM). Cabbirka = 100 μm. Si loo hubiyo soo-saarista rinjiyeynta bukaanada ACTA1 iyo TNNT1, saddex biopsy oo bukaan ah ayaa la rinjiyeeyay laba ilaa saddex jeer (afar qaybood kiiskiiba) ka hor inta aan la dooran sawirro matalaya. B. Saamiga nooca faybarka ee ka qaybgalayaasha iyadoo lagu saleynayo MYH. C. Falanqaynta qaybta ugu muhiimsan (PCA) ee fiilooyinka muruqa lafaha ee bukaanada qaba myopathy-ga nemaline iyo xakamaynta. D. Fiilooyinka muruqa lafaha ee bukaanada qaba myopathy-ga nemaline iyo xakamaynta oo lagu saadaaliyay sawir PCA ah oo laga go'aamiyay 1000 fiilooyin oo lagu falanqeeyay Jaantuska 2. Tusaale ahaan, jaantusyada foolkaanada ayaa isbarbar dhigaya farqiga u dhexeeya ka qaybgalayaasha qaba myopathy-ga nemaline ACTA1 iyo TNNT1 iyo TNNT1, iyo inta u dhaxaysa ka qaybgalayaasha qaba myopathy-ga nemaline ACTA1 iyo TNNT1. Goobo midab leh ayaa tilmaamaya borotiinno aad u kala duwanaa π < 0.05, dhibcaha madowna waxay tilmaamayaan borotiinno aad u kala duwanaa FDR < 0.05. Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo habka qaabka toosan ee Limma iyo hababka Bayesian ee la taaban karo, waxaana ku xigay hagaajinta qiimaha p ee isbarbardhigyo badan iyadoo la adeegsanayo habka Benjamini-Hochberg. H. Falanqaynta kobcinta ee borotiinnada si weyn loo muujiyey ee ku baahsan borotiinka oo dhan iyo fiilooyinka nooca 1 iyo 2A. Falanqaynta tirakoobka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo xirmada clusterProfiler iyo qiimayaasha p ee la hagaajiyay ee Benjamini-Hochberg. I, J. Falanqaynta qaybaha aasaasiga ah (PCA) oo lagu midabeeyay matrix-ka ka baxsan jirka iyo ereyada ontology-ga hiddo-wadaha mitochondrial (GO).
Sababtoo ah myopathies-ka nemaline waxay saameyn karaan saamiga noocyada myofiber-ka ee muujinaya MYH ee murqaha lafaha,19,20 waxaan marka hore baarnay noocyada myofiber-ka ee muujinaya MYH ee bukaanada qaba myopathies-ka nemaline iyo xakamaynta. Waxaan go'aaminay nooca myofiber-ka annagoo adeegsanayna hab aan eex lahayn oo hore loogu sharraxay tijaabada myofiber-ka 1000 (Sawirrada Dheeraadka ah 10D–E) mar kalena waan ku guuldareysanay inaan aqoonsanno myofiber-ka 2X ee saafiga ah (Jaantuska 6B). Waxaan aragnay saameyn kala duwan oo myopathies-ka nemaline-ka ku leeyihiin nooca myofiber-ka, maadaama laba bukaan oo qaba isbeddellada ACTA1 ay lahaayeen saami kordhay oo myofiber-ka nooca 1, halka laba bukaan oo qaba myopathy nemaline TNNT1 ay lahaayeen saami yar oo myofiber-ka nooca 1 ah (Jaantuska 6B). Runtii, muujinta MYH2 iyo isoforms-ka degdega ah ee troponin (TNNC2, TNNI2, iyo TNNT3) ayaa hoos u dhacay myopathies-ka ACTA1-nemaline, halka muujinta MYH7 ay hoos u dhacday myopathies-ka TNNT1-nemaline (Jaantuska Dheeraadka ah 11A). Tani waxay la jaanqaadaysaa warbixinnadii hore ee isbeddelka nooca myofiber ee kala duwan ee myopathies-ka nemaline.19,20 Waxaan xaqiijinay natiijooyinkan iyadoo la adeegsanayo immunohistochemistry waxaana ogaanay in bukaanada qaba myopathy-ka ACTA1-nemaline ay u badan yihiin myofibers-ka nooca 1, halka bukaanada qaba myopathy-ka TNNT1-nemaline ay lahaayeen qaab ka soo horjeeda (Jaantuska 6A).
Heerka borotiinka hal-fiber, fiilooyinka muruqa lafaha ee ka yimid bukaanada ACTA1 iyo TNNT1 nemaline myopathy ayaa ku ururay inta badan fiilooyinka xakamaynta, iyadoo fiilooyinka TNNT1 nemaline myopathy guud ahaan ay yihiin kuwa ugu daran ee saameeya (Jaantuska 6C). Tani waxay si gaar ah u caddaatay markii la sawirayay jaantusyada falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan (PCA) ee fiilooyinka been abuurka ah ee bukaan kasta, iyadoo bukaanada TNNT1 nemaline myopathy 2 iyo 3 ay u muuqdaan kuwa ugu fog muunadaha xakamaynta (Jaantuska Dheeraadka ah 11B, Xogta Dheeraadka ah 20). Si aan si fiican u fahanno sida fiilooyinka bukaanada myopathy ay ula barbar dhigaan fiilooyinka caafimaadka qaba, waxaan isticmaalnay macluumaad faahfaahsan oo laga helay falanqaynta proteomic ee 1,000 fiilooyin oo ka yimid ka qaybgalayaasha qaangaarka ah ee caafimaadka qaba. Waxaan saadaalinay fiilooyinka laga soo qaatay xogta myopathy (ACTA1 iyo TNNT1 nemaline myopathy iyo kontaroolada) oo ku saabsan sawirka PCA ee laga helay falanqaynta proteomic 1000-fiber (Jaantuska 6D). Qaybinta noocyada faybarka MYH ee ku teedsan PC2 ee fiilooyinka xakamaynta waxay la mid ahayd qaybinta faybarka laga helay falanqaynta 1000-fiber proteomic. Si kastaba ha ahaatee, faybarrada badankood ee bukaanada nemaline myopathy ayaa hoos u dhacay PC2, iyagoo ku dul wareegaya fiilooyinka caafimaadka qaba ee degdega ah, iyadoon loo eegin nooca faybarka MYH ee asalka ah. Sidaa darteed, inkastoo bukaanada qaba ACTA1 nemaline myopathy ay muujiyeen isbeddel ku yimid fiilooyinka nooca 1 marka la cabbiro iyadoo la adeegsanayo hababka ku salaysan MYH, labadaba ACTA1 nemaline myopathy iyo TNNT1 nemaline myopathy waxay u wareejiyeen borotiinka faybarka muruqa lafaha fiilooyinka si dhakhso ah.
Kadib waxaan si toos ah u barbar dhignay koox kasta oo bukaan ah oo leh kontaroolo caafimaad qaba waxaanan aqoonsannay 256 iyo 552 borotiinno si kala duwan loo muujiyey oo ku jira myopathies-ka nemaline ee ACTA1 iyo TNNT1, siday u kala horreeyaan (Jaantuska 6E-G iyo Sawirka Dheeraadka ah ee 11C, Set Data Dheeraadka ah ee 21). Falanqaynta kobcinta hidda-wadaha ayaa muujisay hoos u dhac isku dhafan oo ku yimid borotiinnada mitochondrial (Jaantuska 6H-I, Set Data Dheeraadka ah ee 22). Waxaa la yaab leh, inkastoo ay kala duwan yihiin noocyada fiber-ka ee myopathies-ka nemaline ee ACTA1 iyo TNNT1, hoos u dhacani wuxuu gebi ahaanba ka madax bannaanaa nooca fiber-ka ku salaysan MYH (Jaantuska 6H iyo Jaantusyada Dheeraadka ah 11D-I, Set Data Dheeraadka ah 23). Saddex borotiin oo microbial ah ayaa sidoo kale lagu xakameeyay myopathies-ka nemaline ee ACTA1 ama TNNT1. Laba ka mid ah borotiinnadan yaryar, ENSG00000215483_TR14_ORF67 (oo sidoo kale loo yaqaan LINC00598 ama Lnc-FOXO1) iyo ENSG00000229425_TR25_ORF40 (lnc-NRIP1-2), waxay muujiyeen tiro badan oo kala duwan oo keliya nooca 1aad ee myofibers. ENSG00000215483_TR14_ORF67 ayaa hore loogu soo warramey inay door ka ciyaaraan nidaaminta wareegga unugyada. 56 Dhanka kale, ENSG00000232046_TR1_ORF437 (oo u dhiganta LINC01798) ayaa lagu kordhiyay nooca 1aad iyo nooca 2A ee myofibers-ka ACTA1-nemaline myopathy marka la barbar dhigo kantaroollada caafimaadka qaba (Jaantuska Dheeraadka ah 12A, Xogta Dheeraadka ah ee Set 24). Taas bedelkeeda, borotiinnada ribosomal badanaa saameyn kuma yeelan nemaline myopathy, inkastoo RPS17 hoos loogu dhigay ACTA1 nemaline myopathy (Jaantuska 6E).
Falanqaynta kobcinta ayaa sidoo kale muujisay kor u kaca hababka difaaca jirka ee myopathies-ka nemaline ee ACTA1 iyo TNNT1, halka isku-xidhka unugyada uu sidoo kale kordhay myopathy-ga nemaline ee TNNT1 (Jaantuska 6H). Kobcinta arrimahan ka baxsan jirka waxaa ka muuqday borotiinnada matrix-ka ee ka baxsan jirka oo PCA u beddelaya PC1 iyo PC2 jihada taban (tusaale ahaan, dhanka fiilooyinka ugu saameynta badan) (Jaantuska 6J). Labada kooxood ee bukaanku waxay muujiyeen muujinta kororka borotiinka ka baxsan jirka ee ku lug leh jawaabaha difaaca jirka iyo farsamooyinka dayactirka sarcolemmal, sida annexins (ANXA1, ANXA2, ANXA5)57,58 iyo borotiinkooda is-dhexgalka S100A1159 (Tirooyinka Dheeraadka ah 12B–C). Habkan waxaa hore loogu soo warramey inuu ku kordhay dystrophies-ka murqaha60 laakiin, sida aan ognahay, hore looguma xiriirin myopathies-ka nemaline. Shaqada caadiga ah ee mishiinkan molecular-ka ayaa looga baahan yahay dayactirka sarcolemmal ka dib dhaawaca iyo isku-darka myocytes-ka cusub ee la sameeyay iyo myofibers58,61. Sidaa darteed, dhaqdhaqaaqa sii kordhaya ee habkan ee labada kooxood ee bukaanka ah wuxuu soo jeedinayaa jawaab celin magdhow ah oo ku saabsan dhaawaca ay keento xasillooni darrada myofiber.
Saamaynta nooc kasta oo nemaline myopathy ah ayaa si fiican isugu xiran (r = 0.736) waxayna muujiyeen isku-dhaf macquul ah (Tirooyinka Dheeraadka ah 11A–B), taasoo muujinaysa in ACTA1 iyo TNNT1 nemaline myopathy ay leeyihiin saameyn isku mid ah oo ku saabsan proteome-ka. Si kastaba ha ahaatee, borotiinno qaar ayaa lagu nidaamiyay oo keliya ACTA1 ama TNNT1 nemaline myopathy (Tirooyinka Dheeraadka ah 11A iyo C). Borotiinka profibrotic MFAP4 wuxuu ahaa mid ka mid ah borotiinnada ugu kor u kacay ee TNNT1 nemaline myopathy laakiin waxba iskama beddelin ACTA1 nemaline myopathy. SKIC8, oo ah qayb ka mid ah isku-dhafka PAF1C oo mas'uul ka ah nidaaminta qoraalka hidda-wadaha HOX, ayaa hoos loogu dhigay myopathy TNNT1 nemaline laakiin saameyn kuma yeelan myopathy ACTA1 nemaline (Tirada Dheeraadka ah 11A). Isbarbardhigga tooska ah ee cudurka 'nemaline myopathy' ee ACTA1 iyo TNNT1 ayaa muujiyay hoos u dhac weyn oo ku yimid borotiinnada mitochondrial iyo kororka borotiinnada habdhiska difaaca jirka ee cudurka 'nemaline myopathy' ee TNNT1 (Jaantuska 6G-H iyo Jaantusyada Dheeraadka ah 11C iyo 11H-I). Xogtani waxay la jaanqaadaysaa atrophy/dystrophy-ga weyn ee lagu arkay cudurka 'nemaline myopathy' ee TNNT1 marka la barbar dhigo cudurka 'nemaline myopathy' ee TNNT1 (Jaantuska 6A), taasoo soo jeedinaysa in cudurka 'nemaline myopathy' ee TNNT1 uu matalo nooc ka sii daran cudurka.
Si loo qiimeeyo in saameynta la arkay ee cudurka nemaline myopathy ay ku sii jirto heerka muruqa oo dhan, waxaan sameynay falanqayn borotiin badan oo ku saabsan unugyada muruqa ee ka soo jeeda isla kooxda bukaanada nemaline myopathy TNNT1 waxaanan barbar dhignay kuwa xakamaynta (n=3 koox kasta) (Jaantuska Dheeraadka ah 13A, Qaybta Xogta Dheeraadka ah 25). Sida la filayay, kantaroolladu waxay si dhow isugu xirnaayeen falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan, halka bukaanada nemaline myopathy TNNT1 ay muujiyeen kala duwanaansho sare oo u dhaxaysa muunad la mid ah tan lagu arkay falanqaynta hal fiber (Jaantuska Dheeraadka ah 13B). Falanqaynta ballaaran waxay soo saartay borotiinnada si kala duwan loo muujiyey (Jaantuska Dheeraadka ah 13C, Qaybta Xogta Dheeraadka ah 26) iyo hababka bayoolojiga (Jaantuska Dheeraadka ah 13D, Qaybta Xogta Dheeraadka ah 27) oo lagu muujiyay isbarbardhigga fiilooyinka shaqsiga ah, laakiin waxay lumisay awoodda ay ku kala saari karto noocyada fiber-ka ee kala duwan waxayna ku guuldareysatay inay xisaabiso saameynta cudurrada kala duwan ee fiilooyinka.
Marka la isku soo wada duubo, xogtani waxay muujinaysaa in proteomics-ka hal-myofiber ay qeexi karaan astaamaha bayoolojiga ee aan lagu ogaan karin hababka la beegsanayo sida immunoblotting. Intaa waxaa dheer, xogtani waxay iftiiminaysaa xaddidaadaha isticmaalka nooca actin fiber type (MYH) oo keliya si loo sharaxo la qabsiga phenotypic. Runtii, inkastoo beddelka nooca fiberku uu kala duwan yahay actin iyo troponin nemaline myopathies, labadaba nemaline myopathies waxay kala furfuraan nooca MYH fiber type laga bilaabo dheef-shiid kiimikaadka muruqa lafaha una gudbaan borotiin muruq oo degdeg ah oo aan oksaydh lahayn.
Kala duwanaanshaha unugyada ayaa muhiim u ah unugyada si ay u daboolaan baahiyahooda kala duwan. Muruqyada lafaha, tan waxaa badanaa lagu qeexaa noocyo faybar ah oo lagu garto heerar kala duwan oo wax soo saar xoog ah iyo daal. Si kastaba ha ahaatee, waa iska cad in tani ay sharraxayso qayb yar oo ka mid ah kala duwanaanshaha faybarka muruqa lafaha, kaas oo aad uga duwan, adag oo dhinacyo badan leh sidii hore loo maleynayay. Horumarka tignoolajiyada ayaa hadda iftiiminaya arrimaha nidaamiya faybarka muruqa lafaha. Runtii, xogteenu waxay soo jeedinaysaa in fiilooyinka nooca 2X aysan noqon karin nooc ka mid ah faybarka muruqa lafaha oo kala duwan. Intaa waxaa dheer, waxaan aqoonsannay borotiinnada dheef-shiid kiimikaadka, borotiinnada ribosomal iyo borotiinnada la xiriira unugyada inay yihiin go'aamiyayaal waaweyn oo ah kala duwanaanshaha faybarka muruqa lafaha. Annagoo adeegsanayna shaqadayada proteomic shaybaarrada bukaanka qaba myopathy nematode, waxaan sii tusnay in nooca faybarka ku salaysan MYH uusan si buuxda u muujinayn kala duwanaanshaha muruqa lafaha, gaar ahaan marka nidaamku khalkhal galo. Runtii, iyadoon loo eegin nooca faybarka ku salaysan MYH, myopathy nematode waxay keentaa isbeddel ku yimaada fiilooyinka oksaydhka oo dhaqso badan oo aan badnayn.
Faybaraha murqaha lafaha ayaa la kala saaray tan iyo qarnigii 19-aad. Falanqaynta omics ee dhawaan la sameeyay ayaa noo ogolaatay inaan bilowno inaan fahanno astaamaha muujinta noocyada kala duwan ee fiilooyinka MYH iyo jawaabahooda kicinta kala duwan. Sida halkan lagu sharaxay, hababka omics waxay sidoo kale leeyihiin faa'iidada xasaasiyad weyn oo lagu cabbirayo calaamadaha nooca fiilooyinka marka loo eego hababka dhaqameed ee ku salaysan antibody-ga, iyada oo aan lagu tiirsanayn cabbirka hal calaamadood (ama dhowr) si loo qeexo nooca fiilooyinka muruqa lafaha. Waxaan isticmaalnay socodka shaqada ee transcriptomic iyo proteomic oo dhammaystiran waxaanan isku darnay natiijooyinka si aan u baarno nidaaminta qoraalka iyo qoraalka kadib ee kala duwanaanshaha fiilooyinka ee fiilooyinka muruqa lafaha aadanaha. Hawlgalkan socodka ayaa sababay ku guuldareysiga in la aqoonsado fiilooyinka nooca 2X-ga saafiga ah ee heerka borotiinka ee vastus lateralis ee kooxdeena ragga dhallinyarada ah ee caafimaadka qaba. Tani waxay la jaan qaadaysaa daraasadihii hore ee hal fiilooyin oo keliya oo helay <1% fiilooyin 2X saafi ah oo ku jira vastus lateralis caafimaad qaba, inkastoo tan la xaqiijin doono muruqyada kale mustaqbalka. Kala duwanaanshaha u dhexeeya ogaanshaha fiilooyinka 2X ee ku dhawaad saafiga ah ee heerka mRNA iyo fiilooyinka 2A/2X oo isku dhafan oo keliya heerka borotiinka waa wax laga naxo. Muujinta mRNA isoform MRNA ee MYH ma aha wareeg,67 waxay soo jeedinaysaa inaan u badnayn inaan "seegay" calaamadda bilowga MYH2 ee fiilooyinka 2X ee u muuqda kuwo saafi ah heerka RNA. Hal sharraxaad oo suurtagal ah, inkastoo ay tahay mid mala-awaal ah, waxay noqon kartaa kala duwanaanshaha borotiinka iyo/ama mRNA xasilloonida u dhaxaysa isoforms-ka MYH. Runtii, ma jiro faybar degdeg ah oo 100% saafi ah oo loogu talagalay isoform kasta oo MYH ah, mana cadda in heerarka muujinta mRNA ee MYH1 ee heerka 70-90% ay keeni doonaan tiro isku mid ah oo MYH1 iyo MYH2 ah heerka borotiinka. Si kastaba ha ahaatee, marka la tixgelinayo dhammaan transcriptome ama proteome, falanqaynta kooxdu waxay si kalsooni leh u aqoonsan kartaa laba kooxood oo kala duwan oo matalaya fiilooyinka muruqa lafaha ee gaabiska ah iyo kuwa degdega ah, iyada oo aan loo eegin halabuurka saxda ah ee MYH. Tani waxay la jaanqaadaysaa falanqaynta iyadoo la adeegsanayo hababka transcriptomic-ka hal-nucleus, kuwaas oo caadiyan aqoonsada laba kooxood oo kala duwan oo myonuclear ah. 68, 69, 70 Intaa waxaa dheer, inkastoo daraasadihii hore ee proteomic ay aqoonsadeen fiilooyinka nooca 2X, fiilooyinkani si gaar ah uma ururaan fiilooyinka kale ee degdega ah waxayna muujiyaan tiro yar oo borotiinno ah oo kala duwan marka loo eego noocyada kale ee fiilooyinka ku salaysan MYH. 14 Natiijooyinkani waxay soo jeedinayaan inaan ku laabanno aragtida qarnigii 20-aad ee kala soocidda fiilooyinka muruqa, taas oo u qaybisay fiilooyinka muruqa lafaha aadanaha saddex fasal oo kala duwan oo ku salaysan MYH, laakiin laba kooxood oo ku salaysan sifooyinkooda dheef-shiid kiimikaadka iyo qanjidhada. 63
Waxa ka sii muhiimsan, kala duwanaanshaha myofiber waa in lagu tixgeliyaa cabbirro badan. Daraasado hore oo "omics" ah ayaa tilmaamay jihadan, iyagoo soo jeedinaya in fiilooyinka muruqa qalfoofku aysan samayn kooxo kala duwan laakiin ay ku diyaarsan yihiin si joogto ah. 11, 13, 14, 64, 71 Halkan, waxaan ku tusinaynaa in, marka lagu daro kala duwanaanshaha sifooyinka qalooca iyo dheef-shiid kiimikaadka ee muruqa qalfoofka, fiilooyinka myofiber waxaa lagu kala saari karaa astaamo la xiriira isdhexgalka unugyada iyo hababka turjumaadda. Runtii, waxaan helnay kala duwanaanshaha ribosome ee fiilooyinka muruqa qalfoofka oo gacan ka geysta kala duwanaanshaha iyada oo aan loo eegin noocyada fiilooyinka gaabiska ah iyo kuwa degdega ah. Sababta hoose ee kala duwanaanshahan myofiber ee weyn, oo ka madax bannaan nooca fiilooyinka gaabiska ah iyo kuwa degdega ah, weli ma cadda, laakiin waxay tilmaami kartaa abaabulka booska gaarka ah ee gudaha fascicles-ka muruqyada kuwaas oo si fiican uga jawaaba xoogagga iyo culaysyada gaarka ah, 72 isgaarsiinta gaarka ah ee unugyada ama xubnaha ee noocyada kale ee unugyada ee ku jira deegaanka muruqa 73,74,75 ama kala duwanaanshaha dhaqdhaqaaqa ribosome ee ku jira fiilooyinka shaqsiga ah. Runtii, heteroplasmy-ga ribosomal, iyada oo loo marayo beddelka paralogous ee RPL3 iyo RPL3L ama heerka 2′O-methylation ee rRNA, ayaa la muujiyay inuu la xiriiro hypertrophy muruqa qalfoofka76,77. Codsiyada badan-omic iyo booska oo ay weheliso astaamaha shaqada ee myofibers-ka shaqsiga ah ayaa sii horumarin doona fahamkeenna ku saabsan bayoolajiga muruqa heerka multi-omic78.
Annagoo falanqeynayna borotiinada hal-abuurka ah ee ka imanaya bukaanada qaba kansarka nemaline, waxaan sidoo kale muujinay faa'iidada, waxtarka, iyo ku habboonaanta borotiinka myofiber-ka ee hal-abuurka ah si loo caddeeyo cudurka kiliinikada ee muruqa lafaha. Intaa waxaa dheer, annagoo barbar dhigeyna shaqadayada iyo falanqaynta proteomic-ka ee caalamiga ah, waxaan awoodnay inaan muujinno in borotiinka myofiber-ka ee hal-abuurka ah uu bixiyo macluumaad isku mid ah oo ku saabsan borotiinka unugyada adduunka oo uu ballaariyo qoto dheerkan iyadoo la xisaabinayo kala duwanaanshaha interfiber-ka iyo nooca myofiber-ka. Marka lagu daro kala duwanaanshaha la filayo (inkastoo doorsoome) ee saamiga nooca fiber-ka ee lagu arkay kansarka nemaline-ka ACTA1 iyo TNNT1 marka la barbar dhigo kantaroollada caafimaadka qaba,19 waxaan sidoo kale aragnay dib-u-habeyn oksaydh iyo ka baxsan unugyada oo ka madax bannaan beddelka nooca fiber-ka ee MYH-dhexdhexaadka ah. Faybarka ayaa hore loogu soo sheegay TNNT1 nemaline myopathies.19 Si kastaba ha ahaatee, falanqaynteennu waxay ku dhisan tahay natiijadan iyadoo sidoo kale shaaca ka qaadaysa heerarka sii kordhaya ee borotiinnada la xiriira walbahaarka ee ka baxsan xubnaha, sida annexins, oo ku lug leh hababka dayactirka sarcolemmal, ee myofibers-ka bukaanada qaba myopathies-ka ACTA1 iyo TNNT1 nemaline.57,58,59 Gunaanadkii, heerarka annexin ee kordhay ee myofibers-ka ee bukaanada qaba myopathy nemaline waxay matali karaan jawaab celin unug si loo hagaajiyo myofibers-ka aadka u atrophic.
In kasta oo daraasaddani ay matasho falanqaynta ugu weyn ee hal-fiber-ka ah ee muruqa-oo dhan ee aadanaha ilaa maanta, haddana ma aha mid aan xaddidnayn. Waxaan ka soocnay fiilooyinka muruqa qalfoofka muunad yar oo isku mid ah oo ka qaybgalayaasha ah iyo muruq keliya (vastus lateralis). Sidaa darteed, ma suurtowdo in laga saaro jiritaanka tirooyin faybar gaar ah oo ku baahsan noocyada murqaha iyo meelaha ugu daran ee fiisiyoolajiyadda muruqa. Tusaale ahaan, ma ka saari karno suurtagalnimada in qayb ka mid ah fiilooyinka aadka u dheereeya (tusaale ahaan, fiilooyinka 2X saafi ah) ay ka soo baxaan orodyahannada aadka u tababaran iyo/ama ciyaartoyda xoogga leh79 ama inta lagu jiro xilliyada aan dhaqdhaqaaqa muruqa lahayn66,80. Intaa waxaa dheer, cabbirka muunadda xaddidan ee ka qaybgalayaashu waxay naga hor istaageen inaan baarno kala duwanaanshaha jinsiga ee kala duwanaanshaha fibreedka, maadaama saamiga nooca fibreedka la og yahay inuu ku kala duwan yahay ragga iyo dumarka. Intaa waxaa dheer, ma aanan awoodin inaan sameyno falanqaynta transcriptomic iyo proteomic ee fiilooyinka muruqa isku mid ah ama muunado ka yimid ka qaybgalayaasha isku midka ah. Maadaama annaga iyo dadka kaleba aan sii wadno hagaajinta falanqaynta hal-unug iyo hal-myofiber iyadoo la adeegsanayo falanqaynta omics si loo gaaro soo-jeedin muunad aad u hooseysa (sida halkan lagu muujiyay falanqaynta fiilooyinka bukaanada qaba myopathy mitochondrial), fursadda lagu isku darayo hababka multi-omics (iyo kuwa shaqeynaya) ee ku jira fiilooyinka hal-murqaha ayaa muuqata.
Guud ahaan, xogteenu waxay aqoonsaneysaa oo sharraxaysaa waxyaabaha keena kala duwanaanshaha murqaha lafaha iyo kuwa ka dambeeya qoraalka. Gaar ahaan, waxaan soo bandhigaynaa xog ka hor imaaneysa dogma-ga muddada dheer jiray ee cilmiga jirka ee murqaha lafaha oo la xiriira qeexitaanka caadiga ah ee noocyada faybarka ee ku salaysan MYH. Waxaan rajeyneynaa inaan dib u cusbooneysiino doodda oo aan ugu dambeyntii dib uga fikirno fahamkeenna ku saabsan kala soocidda faybarka murqaha lafaha iyo kala duwanaanshaha.
Afar iyo toban ka qaybgale oo Caucasian ah (12 rag ah iyo 2 dumar ah) ayaa si iskood ah u ogolaaday inay ka qayb qaataan daraasaddan. Daraasaddan waxaa ansixiyay Guddiga Anshaxa ee Isbitaalka Jaamacadda Ghent (BC-10237), waxayna u hoggaansameen Bayaanka Helsinki ee 2013, waxaana laga diiwaan geliyay ClinicalTrials.gov (NCT05131555). Astaamaha guud ee ka qaybgalayaasha waxaa lagu soo bandhigay Shaxda Dheeraadka ah ee 1. Ka dib markii ay heleen ogolaansho qoraal ah oo ku saabsan, ka qaybgalayaasha waxay mareen baaritaan caafimaad ka hor inta aan lagu darin daraasadda ugu dambeysa. Ka qaybgalayaasha waxay ahaayeen kuwo da' yar (22-42 sano jir), caafimaad qaba (ma jiraan xaalado caafimaad, taariikh sigaar cabid ma jirin), iyo firfircooni dhexdhexaad ah oo jireed. Qaadashada oksijiinta ugu badan waxaa lagu go'aamiyay iyadoo la adeegsanayo ergometer tallaabo ah si loo qiimeeyo jirdhiska jirka sida hore loogu sharraxay. 81
Shaybaarada baaritaanka muruqa waxaa la soo ururiyay markii la nastay iyo xaaladda soonka saddex jeer, 14 maalmood oo kala fog. Maadaama muunadan la soo ururiyay iyadoo qayb ka ah daraasad ballaaran, ka qaybgalayaashu waxay cuneen placebo (lactose), antagonist H1-receptor (540 mg fexofenadine), ama antagonist H2-receptor (40 mg famotidine) 40 daqiiqo ka hor baaritaanka. Waxaan hore u muujinnay in antagonist-yadan soo-dhoweeyaha histamine aysan saameyn ku yeelanayn jirdhiska murqaha lafaha ee nasanaya81, mana jirin koox-ururin la xiriirta gobolka oo lagu arkay jaantusyada xakamaynta tayada (Tirakoobyada Dheeraadka ah 3 iyo 6). Cunto caadi ah (41.4 kcal/kg miisaanka jidhka, 5.1 g/kg karbohaydrayt miisaanka jidhka, 1.4 g/kg borotiinka miisaanka jidhka, iyo 1.6 g/kg dufanka miisaanka jidhka) ayaa la hayay 48 saacadood ka hor maalin kasta oo tijaabo ah, quraac caadi ah (1.5 g/kg karbohaydrayt miisaanka jidhka) ayaa la cunay subaxdii maalinta tijaabada. Suuxdinta maxalliga ah (0.5 ml 1% lidocaine oo aan lahayn epinephrine), waxaa laga helay muruqa vastus lateralis iyadoo la isticmaalayo aspiration-ka Bergström ee maqaarka ku jira.82 Muunadaha murqaha ayaa isla markiiba lagu dhejiyay RNA ka dib waxaana lagu kaydiyay heerkul ah 4°C ilaa laga jarayo fiber-ka gacanta (ilaa 3 maalmood).
Xirmooyinka myofiber ee cusub ee la go'doomiyey ayaa loo wareejiyay medium RNAlater cusub oo ku jira saxan dhaqameed. Dabadeed myofibers-ka shaqsiga ah ayaa gacanta lagu kala qaaday iyadoo la adeegsanayo stereomicroscope iyo bir-qabatooyin fiican. Shan iyo labaatan fiilo ayaa laga kala qaaday biopsy kasta, iyadoo si gaar ah loo eegayo xulashada fiilooyinka meelaha kala duwan ee biopsy-ga. Ka dib markii la kala saaray, fiber kasta waxaa si tartiib ah loogu dhex geliyay 3 μl oo ah lysis buffer (SingleShot Cell Lysis Kit, Bio-Rad) oo ay ku jiraan proteinase K iyo ensaymes DNase si looga saaro borotiinnada aan loo baahnayn iyo DNA-da. lysis-ka unugyada iyo ka saarista borotiinka/DNA ayaa markaa lagu bilaabay vortex gaaban, iyadoo dareeraha lagu wareejinayo microcentrifuge, iyo ku-shubista heerkulka qolka (10 daqiiqo). Lysate-ka ayaa markaa lagu dhex geliyay wareeg kuleyl ah (T100, Bio-Rad) heerkul ah 37°C muddo 5 daqiiqo ah, 75°C muddo 5 daqiiqo ah, ka dibna isla markiiba lagu kaydiyay -80°C ilaa laga sii farsameeyo.
Maktabadaha RNA ee polyadenylated-ka ah ee Illumina la jaan qaadaya waxaa laga diyaariyey 2 µl oo myofiber lysate ah iyadoo la adeegsanayo Qalabka Diyaarinta Maktabadda QuantSeq-Pool 3′ mRNA-Seq (Lexogen). Hababka faahfaahsan waxaa laga heli karaa buug-gacmeedka soo saaraha. Hawshu waxay ka bilaabataa isku-darka cDNA-ga qaybta koowaad iyadoo la adeegsanayo qoraalka dib-u-eegista, kaas oo lagu soo bandhigo aqoonsiyada molecular-ka gaarka ah (UMIs) iyo barcode-yada muunadda gaarka ah ee i1 si loo hubiyo isku-darka muunadaha iyo in la yareeyo kala duwanaanshaha farsamada inta lagu jiro habaynta hoose. cDNA laga bilaabo 96 myofibers ayaa markaa la isku daraa oo lagu nadiifiyaa kuul magnetic ah, ka dib RNA waa la saaraa oo isku-darka xarigga labaad ayaa la sameeyaa iyadoo la isticmaalayo astaamo aan kala sooc lahayn. Maktabadda waxaa lagu nadiifiyaa kuul magnetic ah, waxaa lagu daraa calaamadaha i5/i7 ee barkadda gaarka ah, PCR-na waa la kordhiyaa. Tallaabada nadiifinta kama dambaysta ah waxay soo saartaa maktabado ku habboon Illumina. Tayada barkadda maktabad kasta waxaa lagu qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo Qalabka Falanqaynta DNA-da ee Jajabyada Yar ee Dareenka Sare leh (Agilent Technologies, DNF-477-0500).
Iyada oo lagu saleynayo tirada Qubit, barkadaha waxaa lagu daray tirooyin siman (2 nM). Barkadda ka dhalatay waxaa markaa lagu taxay qalab NovaSeq 6000 ah oo ku jira qaabka caadiga ah iyadoo la adeegsanayo Qalabka Reagent-ka NovaSeq S2 (1 × 100 nucleotides) oo leh 2 nM oo rarka ah (4% PhiX).
Dhuumahayagu waxay ku salaysan yihiin dhuumaha falanqaynta xogta ee Lexogen's QuantSeq Pool (https://github.com/Lexogen-Tools/quantseqpool_analysis). Xogta waxaa markii hore lagu kala saaray bcl2fastq2 (v2.20.0) iyadoo lagu salaynayo tusmada i7/i5. Akhriska 2 ka dib waxaa lagu kala saaray idemux (v0.1.6) iyadoo lagu salaynayo barcode-ka muunadda i1 iyo taxanaha UMI waxaa laga soo saaray umi_tools (v1.0.1). Akhriska ka dib waxaa lagu jaray cutadapt (v3.4) wareegyo badan si looga saaro akhrinta gaaban (<20 dherer ahaan) ama akhrinta oo ka kooban oo keliya taxanaha adapter-ka. Akhriska ka dib waxaa lagu lamaaneeyay hiddo-wadaha aadanaha iyadoo la adeegsanayo STAR (v2.6.0c) faylasha BAM-na waxaa lagu lamaaneeyay SAMtools (v1.11). Akhriska nuqulka ah waxaa laga saaray iyadoo la isticmaalayo umi_tools (v1.0.1). Ugu dambeyntii, tirinta isku-xidhka waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo featureCounts ee Subread (v2.0.3). Xakamaynta tayada waxaa lagu sameeyay iyadoo la adeegsanayo FastQC (v0.11.9) marxalado dhowr ah oo dhexdhexaad ah oo ku saabsan dhuumaha.
Dhammaan habaynta iyo muuqaalka bioinformatics-ka dheeraadka ah waxaa lagu sameeyay R (v4.2.3), iyadoo inta badan la adeegsanayo shaqada Seurat (v4.4.0). 83 Sidaa darteed, qiimayaasha UMI ee shaqsiga ah iyo matrices-ka metadata-ka ayaa loo beddelay walxaha Seurat. Hidde-sidayaasha lagu muujiyay wax ka yar 30% dhammaan fiilooyinka ayaa laga saaray. Shaybaarrada tayada hooseeya ayaa laga saaray iyadoo lagu saleynayo heerka ugu yar ee 1000 qiimayaal UMI ah iyo 1000 hiddo-sidayaal la ogaaday. Ugu dambeyntii, 925 fiilooyin ayaa dhaafay dhammaan tallaabooyinka shaandhaynta xakamaynta tayada. Qiimaha UMI waxaa lagu caadiyeeyay iyadoo la adeegsanayo habka Seurat SCTransform v2, 84 oo ay ku jiraan dhammaan sifooyinka 7418 ee la ogaaday, iyo kala duwanaanshaha ka-qaybgalayaasha ayaa dib loo dhigay. Dhammaan metadata-ka khuseeya waxaa laga heli karaa Xogta Dheeraadka ah 28.
Waqtiga boostada: Sebtembar-10-2025