A C57BL / 6J és C57BL / 6N egér törzsek összehasonlító fenotípusos és genomikus elemzése

A C57BL / 6N és C57BL / 6J egerek genomszekvenciájának összehasonlítása SNP-k és kisindelek számára

A C57BL / 6N páros végű összehangolását használtuk a 17 egérgenom projekt referenciagenomjához (C57BL / 6J). A két genom közötti differenciáló variánsok (SNP-k, kis indelek és SV-k) listáját azonban újszerű beépített eljárások alkalmazásával újonnan hozták létre annak érdekében, hogy növeljék a valószínű feltételezett szekvencia-változások azonosításának valószínűségét. Az összehangolásból származó kiváló minőségű variánsok azonosításának egyik kulcsfontosságú lépése a Broad Institute által létrehozott, újonnan létrehozott C57BL / 6J rövid leolvasású genomszekvenciájának felhasználása volt. Ez lehetővé tette számunkra, hogy azonosítsuk az összeállítási hibákat a referencia sorrendben. Ezen felül frissítettük a variánsdetektálási módszert: először különböző és / vagy továbbfejlesztett szoftverek segítségével a változatok kimutatására; másodszor, az összes kódoló variáns manuális kurátorának elvégzésével, harmadszor pedig a variánsok nagy részének (beleértve az összes kódoló variánst) kiterjedt validálásával a szekvencia-előrejelzések megerősítése érdekében. Ezek a lépések kiváló minőségű kódolási variánsok robusztus adatkészletét szolgáltatták, jelentősen csökkentve a hamis pozitív arányt.

A C57BL / 6J és C57BL / 6N törzseket megkülönböztető SNP-k és kis indelek azonosításához a párosított a 17 egérgenom projekt által generált végolvasások. A Genome Analysis Toolkit (GATK) segítségével variánsokat hívtunk meg, és 681 220 változatot találtunk, amelyek megkülönböztetik a C57BL / 6J és C57BL / 6N törzseket. A Broad Institute által generált rövid leolvasott C57BL / 6J genomszekvenciát felhasználva kiszűrhettük a lehetséges szekvenálási hibákat azáltal, hogy eltávolítottuk a Broad C57BL / 6J szekvenciára jellemző variánsokat, ezzel ellensúlyozva a referencia eltéréseit, miközben javítottuk a hamis negatív értékeket. mérték. A fennmaradó olvasmányokat kevesebb, mint 0,8 (heterozigóta) allélaránnyal szűrtük, és kevesebb, mint 3 vagy több mint 150 olvasással fedtük le. Ezek a lépések jelentősen csökkentették a listát, 10 794 feltételezett változatot eredményeztek, amelyeket további elemzéseknek vetettek alá.

A Sequenom, a PyroSequencing és a Sanger szekvenálás segítségével validáltuk az összes kódoló változatot és a nem kódoló változatok egy részhalmazát, amely 762 SNP-t és 169 kis indelt tartalmazott. A vizsgálatokat négy C57BL / 6J és négy C57BL / 6N mintából álló panel segítségével végeztük a genotípusok megerősítése érdekében (lásd: Anyagok és módszerek). Változatot tekintettünk validáltnak, amikor mind a négy C57BL / 6J és C57BL / 6N minta egy törzsen belül egyforma genotípust és a törzsek közötti variánsokat mutatott. A validációs folyamat során 363 variánst elimináltunk számos okból, beleértve a heterozigóta és inkonzisztens genotípusokat és a PCR kudarcokat. A fennmaradó 568 esetében 236-ot igazoltunk variánsként az altörzsek között (lásd az 1. kiegészítő fájlt, az S1 táblázatot).

Az NGS-SNP és az Annovar annotációs programok felhasználásával a genomiális helyet és más génjellemzőket megvizsgálták. A C57BL / 6J és a C57BL / 6N közötti végső validált szekvenciaváltozatok 34 kódoló SNP-ből, 2 kis kódoló kisindelből, 146 nem kódoló SNP-ből és 54 nem kódoló kisindelből álltak. A kódolási variánsok 32 missense SNP-t, 1 nonszensz mutációt, 1 splicing mutációt és 2 framehift mutációt tartalmaztak (1. táblázat). Megállapítottuk, hogy az egyik kivételével (Zp2, 7. kromoszóma) minden változat magán volt a C57BL / 6J vagy a C57BL / 6N számára, és nem találhatók meg a közelmúltban szekvenált 16 másik beltenyésztett törzs egyikében sem.

1. táblázat A C57BL / 6N és C57BL / 6J összehasonlításában azonosított egynukleotidos polimorfizmusok és kisindelek kódolása

A C57BL / 6N és C57BL / 6J egerek genomszekvenciájának összehasonlítása a szerkezeti változatokhoz

Ismételten a 17 egérgenom projektből generált páros végű leolvasásokat és négy számítási kombinációt alkalmazva módszerekkel 551 SV-t azonosítottunk a C57BL / 6J és a C57BL / 6N között. Ahogy máshol leírtuk, vizuálisan megvizsgáltuk a rövid leolvasású páros végű térképezést ezen az 551 SV helyen a 17 szekvenált beltenyésztett egér törzsben és a Broad J szekvenált genomban. Ezzel az 551 hely közül 81-et meg tudtunk tartani további kísérleti elemzésekhez (470 előre jelzett helyet hamisnak találtak a páros végű leképezési hibák miatt). Ezen a 81 megtartott helyen végzett PCR és Sanger-alapú szekvenálási elemzések további 38 hely eltávolítását tették lehetővé, amelyek a C57BL / 6J és a C57BL / 6N között polimorfnak bizonyultak referenciahibák miatt. Végül mind a 43 megjósolt változatot hiteles SV-ként validálták, amelyek megkülönböztették a C57BL / 6J és C57BL / 6N törzseket (2. táblázat), ami null téves pozitív arányt eredményezett.

2. táblázat Strukturális változatok (SV) a C57BL / 6N és C57BL / 6J között

A 43 SV közül 15 átfedésben van egy génnel (2. táblázat), köztük 12 variáns, amely a gének nem kódoló régióiban található, 2 variáns, amely befolyásolja a gén kódoló régióját (Vmn2r65 (Vomeronasal 2, 65-ös receptor) és Nnt (nikotinamid-nukleotid-transzhidrogenáz)), és 1, amely a teljes Cyp2a22 gént (citokróm P450, 2. család, a. Alcsalád, 22. polipeptid) érinti. A 15 variáns közül csak egy ismert és már társult egy fenotípussal, az Nnt-vel; a fennmaradó 14 újszerű, és sokuk számára az alábbiakban tárgyaljuk lehetséges biológiai funkcióikat.

A patkány mint outgroup faj felhasználásával következésképpen a C57BL / 6J és a C57BL / 6N közötti 43 SV eredetére következtettünk, és megállapította, hogy 27 variáns a retrotranszpozíció terméke, 15 nem ismétlődő mediált SV, és 1 változó számú tandem ismétlés (VNTR) (2. táblázat). Figyelemre méltó, hogy szinte az összes változat magán volt a C57BL / 6J vagy a C57BL / 6N előtt (2. táblázat).

A C57BL / 6N és C57BL / 6J egerek átfogó fenotípusos értékelése

a genomikai elemzések alapján az Európai Egérbetegség Klinika (EUMODIC) konzorcium átfogó fenotípusos összehasonlítást végzett a C57BL / 6NTac és C57BL / 6J törzsekről. Az EUMODIC négy egérközpontból áll, amelyek az IKMC program keretében az Európai Feltételes Egér Mutagenesis (EUCOMM) és a Knockout Mouse (KOMP) projektekből generált 500 egér mutáns kiütési vonal elsődleges fenotipizálását végzik. Az egyes mutánsvonalakból származó egércsoportok bejutnak a standardizált képernyők európai egérfenotipizálási erőforrásába (EMPReSSslim) fenotípusértékelésbe, amely két fenotipizáló csővezetékből áll, amelyek 20 fenotípus-platformot tartalmaznak (amelyeket egy ESLIM__procedúra_szám azonosít) 9 és 15 hét között (lásd a 2. kiegészítő fájlt, az S1 ábrát). Az egyes képernyők végrehajtásának módszereit az EMPReSS adatbázisban található szabványos működési eljárások (SOP) részletezik. Az adatokat 413 fenotípus-paraméterről, 146 metaadat-paraméter mellett gyűjtöttük be, és bevezettük az EuroPhenome adatbázisba. E munka részeként átfogó kontrolladatokat kaptunk a C57BL / 6NTac kiindulási fenotípusáról. Meg is használtuk ezt az alkalmat, hogy megvizsgáljuk a C57BL / 6J egerek fenotípusát, és összehasonlítsuk ezt a C57BL / 6NTac-szal (ezentúl J, illetve N-nek nevezzük).

Minden vonalon N és J életkor -egyeztetett egereket elemeztük mindkét EMPReSSslim csővezetéken keresztül. Adatokat gyűjtöttünk a konzorcium mind a négy központjától a 20 platform 19 esetében a csővezetéktől, leszámítva a fluoreszcenciával aktivált sejtválogatási (FACS) elemzéseket (lásd a 2. kiegészítő fájlt, az S1 ábrát). Az EMPReSSslim protokollokat szigorúan egységesítették az EUMODIC konzorciumban; azonban továbbra is vannak különbségek például a felszerelésben és az étrendben, és ezt az EuroPhenome metaadatkészletei rögzítik. Természetesen a központok között más, el nem ismert környezeti különbségek is lesznek. Ezek együttesen hozzájárulhatnak a gén-környezet különbségekhez és a fenotípus kimeneteléhez, de nem törekedtünk ezeknek a hatásoknak a szisztematikus meghatározására, hanem azokra a fenotípusokra összpontosítottunk, amelyek a központok között egybehangzóak és egyértelműen robusztusak a fel nem ismert környezeti zavarokra. Az egyes központok N és J kohorszának adatait az EuroPhenome-ban rakták le, és minden egyes központra statisztikai elemzésnek vetették alá őket (lásd: Anyagok és módszerek). Itt fontos megjegyezni, hogy N és J közötti összehasonlítást a központokon belül végeztek, nem pedig a központok között. A központok közötti eredmények statisztikai elemzését nem végezték el, mivel a kísérleteket a központok között nem lehetett teljesen ellenőrizni a környezeti és egyéb változók, valamint az egyes központokban elemzett állatok számának különbsége miatt (lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2a-d ábra). Ezért egy olyan megközelítés mellett döntöttünk, amely az egyes központokon belüli törzsek összehasonlítására összpontosított, szemben egy több központú statisztikai modell létrehozásával, amely a két törzs általános statisztikai különbségét vizsgálta. Az N és J összehasonlítás több központon keresztüli replikációja azonban további erőt adott számunkra a két törzs közötti jelentős fenotípusos különbségek igazolásához. Az N és J elemzésén túl az EMPReSSslim primer fenotipizáló csővezetéken a négy központban, az EUMODIC konzorcium más partnerei sokszor kifinomultabb fenotípus-tesztek szélesebb skáláját alkalmazták további információk összegyűjtésére, amelyek közül néhány tovább vizsgálódik és célja alátámasztani az EMPReSSslim segítségével feltárt fenotípusos különbségeket.

Az adatok elemzése során először azon fenotípus-paraméterek azonosítására összpontosítottunk, amelyek következetes és szignifikáns különbséget mutattak N és J között három vagy több központban.Ebben az osztályban 27 fenotípus-paramétert azonosítottunk (1a. Ábra; lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2a, e ábrát). Számos esetben ezeket a különbségeket másodlagos elemzés adatai támasztották alá, ezeket az eseteket az alábbiakban tárgyaljuk. Feltártunk egy második paramétercsoportot is, amelyeknél két központban hasonló tendenciák voltak tapasztalhatók, de a másik két központban nem volt tendenciákra utaló bizonyíték (1b ábra; lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2b, f ábrát). Statisztikai elemzésünk (lásd: Anyagok és módszerek) azonban azt mutatja, hogy ennél a paramétercsoportnál az N és a J különbségek általános jelentősége alacsony, és a megfigyelt trendeket körültekintően kell kezelni. Ezen esetek közül többben a megfigyelt trendek összhangban vannak az első paramétercsoportban található fenotípusokkal. Meghatároztunk egy harmadik, de kis paramétercsoportot is, amelyek két vagy több központban nagyon szignifikáns különbségeket mutattak (2. ábra; lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2d, h ábra), de váratlanul az ellenkező irányú tendencia az egyik központban. Megbeszéljük ezeknek az anomáliáknak az okait, amelyek egyes esetekben feltehetően a gén-központ interakciókból származnak. Az utolsó osztály nagyszámú tesztet jelent, amelyek során nem figyeltünk meg következetes és szignifikáns különbségeket a központok között, arra a következtetésre jutva, hogy ezek inkább hamis pozitívak, mintsem bizonyítékok az N / J különbségekre (lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2c ábra , g).

1. ábra

Hőtérképek, amelyek a fenotípus paramétereinek szignifikáns különbségeit mutatják be a C57BL / 6N és a C57BL / 6J hím és nőstény egerek között. A paramétereket mind a négy központból kiértékeltük: Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell és a Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI). A paraméterek és a paraméterek leírása az EMPReSSslim cégtől származik. A jelentőségi szinteket és a hatás irányát (piros és zöld) a kulcs határozza meg. A kategorikus adatok jelentős különbségeit kék színnel szemléltetjük. (A, B) A fenotípus paraméterei szignifikáns különbséget mutatnak N és J között (A) három vagy több központban, és (B) két központban, de nincs bizonyíték a többi központ trendjeire.

2. ábra

Hőtérképek, amelyek a fenotípus paramétereinek jelentős különbségeit mutatják be a C57BL / 6N és a C57BL / 6J hím és nőstény egerek között. A paramétereket mind a négy központból kiértékeltük (Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell és a Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI)). Fenotípus-paraméterek, amelyek két vagy több központban jelentős különbségeket mutattak, egy másik központban viszont ellentétes tendenciát mutattak. A paraméterek és a paraméterek leírása az EMPReSSslim cégtől származik. A jelentőségi szinteket és a hatás irányát (piros és zöld) a kulcs határozza meg.

Diszmorfológia és szemészet

Nem találtunk bizonyítékot az N és J közötti morfológiai jellemzők közötti jelentős különbségekre, ideértve a csontváz röntgenanalízisét is. Ugyanakkor számos szemészeti különbséget azonosítottak a két törzs között. Az általános vizuális funkciók elemzése a virtuális optokinetikus dob segítségével csökkent látást mutatott N-ben J egerekhez képest (N: 0,314 ciklus / fok, 95% CI 0,305 – 0,323, n = 89; J: 0,399 ciklus / fok, 95% CI 0,394 0,404-ig, n = 128; p < 0,001, Student t-teszt). Ez nem tükrözte a lencse opacitásának különbségeit, mivel a Scheimpflug kamerával végzett kvantitatív elemzés során átlátszó lencséket találtak mindkét törzs (N: 5,2 + 0,5%, n = 10; J: 5,0% + 0,5% opacitás, n = 10). Az N egerek fundusában nagy gyakorisággal fehér foltokat láttunk, amelyek J egerekben hiányoztak ( 3A. Ábra). Ennek oka valószínűleg a Crb1rd8 mutáció jelenléte N egerekben, amint arról korábban beszámoltunk, bár esetünkben a foltok csak a ventrális retinában voltak láthatók, a pelyhek méretének és az egerek közötti érintett terület eltéréseivel A topikális szemfenék endoszkópiával végzett további vizsgálatok azt mutatták, hogy a fő erek száma változó volt, a vénáknál három és hét, a három és az eig között ht artériák esetén (3B. ábra), és egy adott egérnek nem megfelelő száma lehet a két szem között. A vénák és az artériák átlagos száma szignifikánsan magasabb volt (P < 0,001) J-ben, mint N egérben (3C. Ábra).

Cardiovascularis

A nem invazív vérnyomásmérések (ESLIM_002) azt mutatták, hogy a szisztolés artériás nyomás szignifikánsan magasabb volt J-ben, mint N egerekben, bár a hatás jelentőségét változónak találták a nemek és a központok között. Ezenkívül minden központ megfigyelte, hogy a pulzusszám szignifikánsan magasabb volt N-ben, mint J-egerekben.A konzorciumon belül egy másodlagos partner azonban úgy találta, hogy az anesztetikum alatt a pulzus N-ben szignifikánsan alacsonyabb volt, mint J hím egereknél, ami hosszú inter-beat (RR) és QTc intervallumban tükröződik. Azt is tapasztaltuk, hogy a sípcsont hosszúságára normalizált szívtömeg (ESLIM_020) szignifikánsan alacsonyabb volt N-ben, mint J-egerekben két központban, és ezeket az eredményeket másodlagos elemzéssel függetlenül megerősítették. A szív szerkezetének és működésének echokardiográfiával végzett további vizsgálata, valamint a szív kontraktilis funkciójának hemodinamikai vizsgálata nem mutatott ki különbséget N és J között (az adatokat nem mutatjuk be).

Metabolizmus

Közvetett kalorimetriás mérésekhez szabadon táplált egerekből (ESLIM_003) következetes különbséget találtunk N és J között az O2-fogyasztás, a CO2-termelés és a hőtermelés szempontjából. J egerek csökkent gázcserét és alacsonyabb energiafelhasználást (hőtermelés vagy anyagcsere sebesség) mutattak az N-hez képest, ami általában a nőknél volt markánsabb. Az éheztetett, közvetett kalorimetriával végzett szekunder fenotipizálás során megfigyelhető volt az alacsonyabb energiafogyasztás az éjszakai időszakban J-ban és N-ben. Ez valószínűleg a csökkent J ambuláns aktivitással és az alacsonyabb J bevitt táplálékkal járt az N-vel összehasonlítva az éjszakai időszakban, különösen az újratápláláskor (az adatokat nem közöltük). A szabadon táplált kalorimetriás képernyőn (ESLIM_003) nem volt következetes aktivitási különbség abban a két központban, ahol aktivitást mértek (lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2c ábra, g). Az egyszerűsített intraperitoneális glükóz tolerancia tesztek (IPGTT) (ESLIM_004) a J és N egerekben csökkent glükóz toleranciát mutattak. Ezek a glükóz metabolizmusra vonatkozó megfigyelések összhangban vannak a J egerekre specifikus Nnt gén ismert deléciójával, amelyről kiderült, hogy szerepet játszik a hasnyálmirigy béta sejtjeiben az inzulin válasz szabályozásában.

Kettős energia X -ray abszorptiometria (DEXA) testösszetétel és csontdenzitometriás mérések (ESLIM_005) azt mutatták, hogy N egér zsírtartalma megnövekedett (abszolút és tömegre normalizált is). Ezenkívül a DEXA-mérések azt mutatták, hogy a J egereknek megnövekedett a sovány tömege az N-vel összehasonlítva. A két központban a csont ásványianyag-sűrűségének mérése magasabb volt J hím egereknél; ezt a megállapítást azonban nem ismételték meg a harmadik központban, amely a DEXA képernyőket vállalta. A két törzs mikro-komputertomográfiás (μCT) elemzését folytattuk (4. ábra), és megállapítottuk, hogy N és J között a kérgi vastagság, a kortikális porozitás és a trabecularis csonttérfogat változatlan volt. paraméterek azt mutatták, hogy a teljes trabekuláris hálózat hasonló volt. Végül a csontképződés és a reszorpciós markerek mérése nem mutatott ki különbséget a két törzs között (4. ábra).

4. ábra

A distalis combcsont mikroszámítógépes tomográfiás (μCT) elemzése hasonló trabecularis csontparamétereket mutatott 14 hetes régi C57BL / 6J és C57BL / 6N egerek. (A) hímek és (B) nőstények. (C) A 14 hetes hím egerek középtengelyi combcsontjának kérgi csontparaméterei szintén változatlanok voltak a két törzs között. (D) A szérum osteocalcin és a vizelet dezoxipiridinolinjának mérése (a csontképződés és a csontreszorpciós markerek) azt jelzi, hogy a csontforgalom azonos volt a 14 hetes C57BL / 6J és a C57BL / 6N között. Rövidítések: BV / TV, csonttérfogat / szövettérfogat; TbN, trabekuláris szám; TbSp, Trabecularis távolság; Conn-Dens, Csatlakozási sűrűség; SMI, szerkezeti modell index (0 párhuzamos lemezeknél, 3 hengeres rudaknál); DA, anizotropia mértéke; CtPo, kérgi porozitás; CtTh, kérgi vastagság; DPD, dezoxipiridinolin; creat, kreatinin.

Neurológiai, viselkedési és szenzoros

Két központ jelentős és következetes különbségeket mutatott N és J között a nyílt terepen végzett aktivitásban (ESLIM_007) (2. ábra), ideértve a J-egereknél a megtett távolsággal mért magasabb aktivitást és a középső bejutások nagyobb számát, ami a csökkent szorongásra utal. Ezek a különbségek összhangban vannak az N és J viselkedési viszonyainak nemrégiben közölt adataival. Érdekes módon a legjelentősebb hatások a férfiakra korlátozódtak a két központban. Váratlanul egy harmadik központban fordítva volt megfigyelhető, N egér aktívabb volt, mint J, bár ezek a hatások hímeknél és nőknél egyaránt megfigyelhetők voltak. A negyedik központ nem észlelte ezeket a hatásokat, nem talált lényeges különbséget. A központok mindegyike az EMPReSSslim SOP-t használta az eljáráshoz, amely előírta a hasonló méretű arénák követelményét, de a központok között volt néhány működési különbség, többek között egy vagy több szoba használata az arénák elhelyezésére; átlátszó vagy átlátszatlan oldalú arénák; és a környezeti dúsítás hiánya vagy jelenléte az otthoni ketrecekben (ami ismert módon befolyásolja a viselkedési eredményeket). Ezeknek a változóknak azonban egyike sem volt összhangban a központok közötti eltérő megfigyelésekkel.Nem zárhatjuk ki azonban a bél mikrobiomjának olyan hatásait, amelyek várhatóan eltérőek lehetnek a központok között. A bél mikrobiómról ismert, hogy főleg a hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengelyen keresztül befolyásolja a központi idegrendszer működését és viselkedését. Arra a következtetésre jutunk, hogy bizonyos körülmények között jelentős különbségek mutatkoznak a nyílt terepi paraméterekben N és J között, de ezeknek a különbségeknek a jellege érzékeny az ismeretlen környezeti feltételekre. Érdekes, hogy az N versus J fenotípusok fő ellentmondásos megállapítása egy viselkedési fenotipizáló platformra korlátozódott. Ezzel szemben a legtöbb más vizsgálatnál (néhány hematológiai és klinikai kémiai paramétert leszámítva, lásd alább) nem találtunk következetlenségeket, ami azt jelzi, hogy a legtöbb fenotipizáló platformmal ellentétben a viselkedési elemzések akután érzékenyek lehetnek a környezeti paraméterekre.

Világos / sötét átmenet tesztet is végeztünk az N és J törzsek szorongásának összehasonlítására (5. ábra). Nem találtunk szignifikáns különbséget az N és J egerek között a világos-sötét átmenetek számában vagy a sötét rekeszben töltött idő százalékában. Azonban a sötét rekeszbe való belépés késleltetése N egérben szignifikánsan magasabb volt. A módosított SHIRPA (SmithKline Beecham, Harwell, Imperial College, Royal London Hospital, Phenotype Assessment) teszt (ESLIM_008, 1a. Ábra) mind a négy központban azt mutatta, hogy a hím J egereknél jelentősen megnőtt a mozgásszervi aktivitás, ami korrelált a megnövekedett távolság megállapításával nyílt terepi tesztelés egyes központokban (lásd fent).

Számos tesztet hajtottunk végre, amelyek tükrözik a motoros képességeket. A tapadás-szilárdság különbségeit (ESLIM_009) az összes központban észleltük, ahol J magasabb volt, mint N, de az érintett paraméterek eltérőek voltak, egyes központok az elülső és a hátsó és a hátsó karok szorítóerejének különbségéről számoltak be (1a. Ábra) , b). A Rotarod-teszt (ESLIM_010) szignifikáns különbségeket mutatott a látencia csökkenésében az összes központban, bár az N csökkent motoros képessége csak a nőknél volt megfigyelhető két központban. Tovább kutattuk az N és J hím egerek motoros képességeit a motoros tanulás teljesítményének vizsgálatával a rotarodon 4 nap alatt (5. ábra). Míg a J egerek motoros teljesítménye az 1. naptól a 2. napig jelentősen javult, az N egerek teljesítménye csak fokozatosan javult, és csak az 3. napon mért méréstől szignifikánsan különbözött (P < 0,05) tovább. Ezenkívül a 2. és a 4. nap között nagyon jelentős különbségek voltak az esés késleltetésében N és J között. A központokban végzett elsődleges tesztek így feltárták a potenciálisan csökkent motoros teljesítményt N-ben, amelyet megerősítettek és tovább fejlesztettek egy kifinomultabb teszteléssel a motoros tanulási teljesítményről.

Két további viselkedési tesztet is elvégeztünk az N és J különbségek tovább kidolgozására. Először N és J teljesítményét hasonlítottuk össze a térbeli memória értékelésére használt Morris-vízlabirintus tesztben. N hím egér nagyon szignifikánsan csökkent teljesítményt (magasabb latencia) mutatott J hím egerekhez képest (6. ábra). Másodszor az érzelmi tanulást vagy az averzív esemény memóriáját vizsgáltuk a jelzéssel és a kontextus szerinti félelem-kondicionáló tesztekkel; azonban itt nem találtunk szignifikáns különbséget a két törzs között (az adatokat nem közöljük).

Az akusztikus megindulás és az impulzus előtti gátlás feltárása (ESLIM_011) (1a. ábra) a két törzsben számos paramétert azonosított amelyek jelentősen és következetesen különböztek a központok között. Az akusztikus megdöbbenés nagysága 110 dB-nél, valamint az előimpulzusra és impulzusra adott megdöbbentő válasz nagysága (PP1-PP4 + impulzus, lásd EMPReSSslim) csökkent N-ben J-hez képest, bár ez a hatás nem volt megfigyelhető egy központban lévő nőknél. Ezekkel a megfigyelésekkel összhangban azt tapasztaltuk, hogy az impulzus előtti gátlás különbözött N és J között, a pulzus előtti gátlás PP2-nél és PP3-nál, a globális gátlás pedig N-ben növekedett J-hez képest. Számos más megdöbbentési és impulzus előtti gátlási paraméter szignifikáns hatást mutatott a egy vagy két központ (1b ábra; lásd a 3. kiegészítő fájlt, S2b, f ábra), de más központokban nem tapasztaltunk különbséget. A megdöbbentés nagyságára vonatkozó megfigyeléseket nem zavarták meg a hallásbeli különbségek, mivel mind a J, mind az N egerekben hallási küszöbértékeket vizsgáltunk az auditív agytörzsi válasz teszt segítségével, és nem találtunk különbséget (az adatokat nem mutatjuk be).

Klinikai kémia

Az egyes fenotipizáló csővezetékek végén összegyűjtött plazmamintákon széleskörű klinikai kémiai teszteket végeztek. Az 1. csővezeték végén (ESLIM_021) a vérmintát egy éjszakai böjt után vettük, míg a 2. csővezeték végén (ESLIM_015) egy szabadon táplált állatból származó mintát vettünk.Legalább három központból származó adatok azt mutatták, hogy a karbamid és a nátrium-, kálium- és klorid-elektrolitok szignifikánsan magasabbak voltak a J-egerek plazmájában az N-egerekhez képest (1a. Ábra), bár volt néhány egyértelmű nemi-centrális kölcsönhatás. A szabadon táplált és éheztetett plazma glükózszintek adatai azt mutatták, hogy minden egyes vizsgálatnál legalább két központ magasabb plazma glükózszintet talált N-ben, mint J egerekben (1b. Ábra). Azonban ismert, hogy a vércukorszintet befolyásolja az állatok kezelése, a minták feldolgozása és az érzéstelenítők alkalmazása. Az itt bemutatott adatok mind gáznemű izofluorán érzéstelenítő alatt gyűjtött mintákból származnak, eltekintve attól az egy központtól, ahol ketamin / xilazin injekcióval gyűjtötték a mintákat (lásd 1. ábra). Amint fentebb tárgyaltuk, az inzulin szekréciójának ismert károsodása miatt ellentmondásosnak tűnik, ha a J egerek plazma glükózszintje alacsonyabb, mint az N egereké, de az Nnt deléciója csak a glükóz clearance arányát, valamint az éhgyomri vagy nem fertőzött J egereket befolyásolja. nincs állandó hiperglikémiája. Számos más paraméter magasabbnak bizonyult J-ben, mint N egérben, legalább két központban, de mindegyik esetben a többi központ nem számolt be szignifikáns különbségről ugyanazokban a paraméterekben (1b. Ábra), például a szabad zsírsavakban. Két központ azt találta, hogy az N hímeknél szignifikánsan magasabb volt a vas, és a J férfiaknál az alkalikus foszfatáz szignifikánsan magasabb. Ezen központok egyike ugyanazt találta a nőknél is (2. ábra). E paraméterek mindegyikének egy harmadik központból származó adatai azonban ellentmondanak ezeknek a megállapításoknak.

Hematológia

Különböző hematológiai paramétereket mértünk a Pipeline 2 végén (ESLIM_016). Számos paraméterben jelentős változásokat talált két központ, de ezeket az eredményeket nem replikálták a többiekben, ideértve a fehér- és vörösvértestszámot, az átlagos sejttérfogatot és az átlagos korpuszkuláris hemoglobint (1b. Ábra). Ellentmondásos eredményeket kaptak a hematokrit és az átlagos sejt hemoglobin koncentráció tesztjeihez (2. ábra). Mindkét esetben két központ adatai egyetértettek, míg egy harmadik központ ellentétes hatást mutatott. Ennek oka lehet a részt vevő klinikákon a hematológiai mérésekhez használt különböző gépi technológiák, amint azt a metaadatok rögzítik.

Immunfunkció és allergia

Számos másodlagos fenotípust vizsgáltunk. beleértve a gazdaszervezetek rezisztenciáját a Listeria monocytogenes ellen a J és N törzsekben. Mindkét törzs nőstényei hajlamosabbak voltak az L. monocytogenes fertőzésre; azonban a nemi különbség a Listeria gazdaszervezet fogékonyságában kevésbé volt kifejezett N-ben, mint J.-ben. Az N törzs hímjeiben a fertőzés utáni 4. napon a Listeria fokozott clearance-e mutatkozott a J-hímekhez képest. Ez korrelál az N hímeknél a fertőzés utáni 3. napon megnövekedett gyulladáscsökkentő válasszal a J hímekhez képest (7. ábra).

ábra 7

A Listeria gazdarezisztencia összehasonlítása a C57BL / 6J és C57BL / 6N beltenyésztett törzsek között. (A) A C57BL / 6J és C57BL / 6N törzsek nőstényeinek és hímivarainak Kaplan-Meier túlélési görbéi intravénás (IV) v. a Listeria monocytogenes EGD törzs 2 × 104 kolóniaképző egységével (cfu) történő fertőzés. (B) C57BL / 6J és C57BL / 6N egerek májban és lépben bekövetkező baktériumterhelés 2 × 104 cfu L. monocytogenes EGD-vel történő IV-fertőzés után. A baktériumok növekedésének kinetikájának elemzése céljából négy időpontban megállapítottuk a szervek terhelését. (C) Az interleukin (IL) -6, az interferon által indukálható fehérje (IP) -10 és a kemokin ligandum (CCL) 2 plazmakoncentrációinak összehasonlítása a (B) részben bemutatott C57BL / 6J és C57BL / 6N egerek között. A pro-gyulladásos citokinek és kemokinek koncentrációit perifériás vérmintákban határoztuk meg a Cytokine Mouse 20-Plex Panel (Invitrogen Inc., Foster City, CA, USA) és a LiquiChip 100 rendszer (Qiagen, Hilden, Németország) alkalmazásával. A jelentős különbségeket a következőképpen mutatjuk be: * P < 0,05, ** P < 0,01 Mann-Whitney, U-teszt. Fekete oszlopok és szimbólumok, C57BL / 6J beltenyésztett törzs. Fehér oszlopok és szimbólumok, C57BL / 6N beltenyésztett törzs.

N és J egeret is teszteltünk dinitrofluor-benzol (DNFB) által kiváltott kontakt túlérzékenység (CHS). Jelentős különbségeket azonosítottak a CHS-válaszban a két egértörzs között, J-vel fokozott CHS-válasz mutatkozott. Figyelemre méltó, hogy mindkét törzs nőstény egereinél nőtt a CHS a hím egerekhez képest. A természetes gyilkos (NK) sejtek reagálóképességének vizsgálata azt mutatta, hogy az NK-sejtek nagyobb részét aktiválja az interleukin (IL) -12 önmagában vagy IL-2-vel kombinálva J-ben, összehasonlítva N egerekkel; ez a válasz ismét szignifikánsabb volt a nőknél (8. ábra).

8. ábra

Lép természetes gyilkos (NK) sejtek és hapten-specifikus túlérzékenység mérése. (A) A C57BL / 6J (B6J) splenikus NK-sejt aktivitása a C57BL / 6N (B6NTac) egerekhez képest: (felső panel) hím és (alsó panel) nőstény. C57BL / 6J vagy C57BL / 6N egerekből származó splenikus NK-sejteket stimuláltunk a megadott körülmények között (csoportonként hat egér). Az interferon (IFN) y-pozitív sejtek átlag ± SD-értékét a CD3-NK1.1 + NK sejtek populációjában áramlási citometriával mértük. (B) Hapten-specifikus túlérzékenység. A hím vagy nőstény C57BL / 6J vagy C57BL / 6N egereket szenzibilizáltuk 25 μl 0,5% dinitrofluor-benzol (DNFB) oldat alkalmazásával a hasi bőrön. Ezután 5 nap múlva 5 μl 0,15% -os DNFB-oldatot alkalmaztak a bal fülön (DNFB-csoport). A jobb füleket járművel (-) festették és kontrollként használták. A fül vastagságát 48 órával az expozíció után mértük. Az eredmények három független kísérletet reprezentálnak, csoportonként hat egérrel. * P < 0,05; ** P < 0,005 (Mann-Whitney U-teszt).

Leave a Reply

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük