En komparativ fenotypisk og genomisk analyse av C57BL / 6J og C57BL / 6N musestammer

Sammenligning av genomssekvenser av C57BL / 6N og C57BL / 6J mus for SNP og små indeler

Vi benyttet sammenkoblet justering av C57BL / 6N til referansegenomet (C57BL / 6J) fra 17 Mouse Genomes Project. Imidlertid ble listen over differensierende varianter (SNPs, små indels og SVs) mellom de to genomene nylig opprettet ved hjelp av nye innebygde prosedyrer for å øke sannsynligheten for å identifisere nøyaktige antatte sekvensendringer. Et sentralt analysetrinn for å identifisere et høykvalitets sett med varianter fra justeringen var å bruke den nylig genererte kortlesede genomssekvensen til C57BL / 6J generert av Broad Institute. Dette gjorde at vi kunne identifisere monteringsfeil i referansesekvensen. I tillegg oppdaterte vi variantdeteksjonsmetoden: først ved å bruke annen og / eller mer utviklet programvare for å oppdage varianter; for det andre ved å utføre manuell kurering på alle kodingsvarianter, og for det tredje ved omfattende validering av en stor andel av variantene (inkludert alle kodingsvarianter) for å bekrefte sekvensspådommene. Disse trinnene ga et robust datasett av kodingsvarianter av høy kvalitet, og reduserte den falske positive frekvensen betraktelig.

For å identifisere SNPer og små indeler som skiller C57BL / 6J og C57BL / 6N-stammer, brukte vi den sammenkoblede- sluttlesninger generert fra 17 Mouse Genomes Project. Vi kalte varianter ved hjelp av Genome Analysis Toolkit (GATK), og fant 681 220 varianter som skiller C57BL / 6J og C57BL / 6N-stammene. Ved å bruke den kortleste genomssekvensen til C57BL / 6J generert av Broad Institute, var vi i stand til å filtrere ut potensielle sekvenseringsfeil ved å fjerne varianter som var felles for Broad C57BL / 6J-sekvensen, og dermed motvirke avvik i referansen mens vi forbedret den falske negative vurdere. De resterende avlesningene ble filtrert med et allelforhold på mindre enn 0,8 (heterozygot) og dekket med mindre enn 3 eller større enn 150 avlesninger. Disse trinnene reduserte listen betydelig, noe som resulterte i 10 794 antatte varianter som ble utsatt for ytterligere analyser.

Ved å bruke Sequenom, PyroSequencing og Sanger-sekvensering validerte vi alle kodende varianter og en delmengde av de ikke-kodende variantene som inkluderte 762 SNP og 169 små indeler. Analyser ble utført ved hjelp av et panel med fire C57BL / 6J og fire C57BL / 6N prøver for å bekrefte genotyper (se Materialer og metoder). Vi anså en variant for å bli validert når alle fire C57BL / 6J- og C57BL / 6N-prøvene viste konsistente genotyper i en understamme og varianter mellom understammene. Under valideringsprosessen eliminerte vi 363 varianter av en rekke årsaker, inkludert heterozygote og inkonsekvente genotyper og PCR-svikt. For de resterende 568 ble 236 bekreftet som variant mellom understammene (se tilleggsfil 1, tabell S1).

Ved hjelp av kommenteringsprogrammene NGS-SNP og Annovar var den genomiske plasseringen og andre genfunksjoner undersøkte. De endelige validerte sekvensvariantene mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N besto av 34 kodende SNPer, 2 kodende små indeler, 146 ikke-kodende SNPer og 54 ikke-kodende små indeler. Kodingsvarianter inkluderte 32 missense SNPs, 1 tullmutasjon, 1 spleisemutasjon og 2 rammeskiftmutasjoner (tabell 1). Vi fant at alle varianter unntatt en (Zp2, kromosom 7) var private for enten C57BL / 6J eller C57BL / 6N, og ble ikke funnet i noen av de 16 andre innavlede stammene som nylig ble sekvensert.

Tabell 1 Koder for enkeltnukleotidpolymorfier og små indeler identifisert i sammenligningen mellom C57BL / 6N og C57BL / 6J

Sammenligning av genomssekvenser av C57BL / 6N og C57BL / 6J mus for strukturelle varianter

Igjen, ved bruk av parvise avlesninger generert fra 17 Mouse Genomes Project og en kombinasjon av fire beregningsmessige metoder identifiserte vi 551 SV mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N. Som beskrevet andre steder, inspiserte vi visuelt kortlest sammenkoblet kartlegging på disse 551 SV-stedene i de 17 sekvenserte innavlede stammer av mus og i Broad J-sekvensert genom. Ved å gjøre dette klarte vi å beholde 81 av de 551 stedene for ytterligere eksperimentelle analyser (470 forutsagte nettsteder ble funnet å være falske på grunn av sammenkoblede feil med kartleggingen). PCR og Sanger-baserte sekvenseringsanalyser på disse 81 beholdte stedene tillot oss å fjerne ytterligere 38 steder, som ble bekreftet å ikke-polymorfe mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N på grunn av referansefeil. Til slutt ble alle 43 forutsagte varianter validert som autentiske SV-er som skiller C57BL / 6J og C57BL / 6N-stammene (tabell 2), noe som resulterer i en null falsk-positiv rate.

Tabell 2 Strukturelle varianter (SVer) mellom C57BL / 6N og C57BL / 6J

Av de 43 SV-ene overlapper 15 seg med et gen (tabell 2), inkludert 12 varianter som ligger i ikke-kodende regioner av gener, 2 varianter som påvirker den kodende regionen til genet (Vmn2r65 (Vomeronasal 2, reseptor 65) og Nnt (nikotinamidnukleotidtranshydrogenase)), og 1 som påvirker hele genet Cyp2a22 (cytokrom P450, familie 2, underfamilie a, polypeptid 22). Bare 1 av de 15 variantene er kjent og har allerede vært assosiert med en fenotype, Nnt; de resterende 14 er nye, og for flere diskuterer vi deres potensielle biologiske funksjoner nedenfor.

Ved å bruke rotte som en utegruppeart, utledet vi neste opprinnelsen til de 43 SVene mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N, og fant at 27 varianter var produktet av retrotransposisjon, 15 var ikke-gjentatt-mediert SV, og 1 var et variabelt antall tandem-gjentakelse (VNTR) (tabell 2). Bemerkelsesverdig var at nesten alle varianter var private for enten C57BL / 6J eller C57BL / 6N (tabell 2).

Omfattende fenotypisk vurdering av C57BL / 6N og C57BL / 6J mus

Parallelt med genomiske analyser har European Mouse Disease Clinic (EUMODIC) konsortium utført en omfattende fenotypisk sammenligning av C57BL / 6NTac og C57BL / 6J stammene. EUMODIC består av fire musesentre som utfører bredbasert primær fenotyping av 500 musemutante knockout-linjer generert fra European Conditional Mouse Mutagenesis (EUCOMM) og Knockout Mouse (KOMP) -prosjekter innenfor IKMC-programmet. Kohorter av mus fra hver mutantlinje går inn i European Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens slim (EMPReSSslim) fenotype vurdering, som består av to fenotypingrørledninger, sammen bestående av 20 fenotypeplattformer (identifisert av et ESLIM__procedure_number) som utføres fra 9 til 15 uker (se tilleggsfil 2, figur S1). Metodene for å utføre hvert skjermbilde er detaljert i standardoperasjonsprosedyrene (SOP) som finnes i EMPReSS-databasen. Data ble innhentet på 413 fenotype-parametere sammen med 146 metadataparametere, og ble lagt inn i EuroPhenome-databasen. Som en del av dette arbeidet har vi fanget omfattende kontrolldata på grunnlinjefenotypen til C57BL / 6NTac. Vi har også benyttet anledningen til å undersøke fenotypen til C57BL / 6J mus og sammenligne dette med C57BL / 6NTac (heretter referert til som henholdsvis J og N).

For hver linje, N og J, alder -matchede mus er analysert gjennom begge EMPReSSslim-rørledninger. Data ble anskaffet fra alle fire sentre i konsortiet for 19 av de 20 plattformene fra rørledningen, unntatt fluorescensaktiverte cellesorteringsanalyser (FACS) analyser (se tilleggsfil 2, figur S1). EMPReSSslim-protokollene er nøye standardisert i EUMODIC-konsortiet; det er imidlertid fortsatt noen forskjeller i for eksempel utstyr og kosthold, og dette er fanget i metadatasettene i EuroPhenome. Det vil selvfølgelig være andre ukjente miljøforskjeller mellom sentrene. Samlet kan disse bidra til genmiljøforskjeller og fenotypeutfall, men vi forsøkte ikke systematisk å definere disse effektene, i stedet for å fokusere på fenotyper som er samsvarende mellom sentrene og som er tydelig robuste for ukjente miljøforstyrrelser. Data fra N- og J-kohortene fra hvert senter ble deponert i EuroPhenome og har blitt utsatt for en statistisk analyse for hvert senter (se Materialer og metoder). Det er viktig å merke seg her at sammenligninger mellom N og J ble utført innenfor, ikke mellom sentre. Statistisk analyse av resultater mellom sentre ble ikke utført, da eksperimenter ikke kunne kontrolleres fullstendig mellom sentre på grunn av miljømessige og andre variabler og forskjeller i antall dyr analysert i hvert senter (se tilleggsfil 3, figur S2a-d). Vi valgte derfor å benytte en tilnærming som fokuserte på stammesammenligning innen individuelle sentre i motsetning til å generere en multisenter statistisk modell som undersøkte en samlet statistisk forskjell mellom de to stammene. Imidlertid ga replikasjon av N- og J-sammenligningen på tvers av flere sentre oss ekstra kraft til å underbygge betydelige fenotypiske forskjeller mellom de to stammene. I tillegg til analysen av N og J gjennom EMPReSSslim primære fenotypepipeline på de fire sentrene, har andre partnere innen EUMODIC-konsortiet brukt et bredere utvalg av ofte mer sofistikerte fenotypetester for å samle inn ytterligere informasjon, hvorav noen utforsker videre og har som mål å underbygge de fenotypiske forskjellene som ble avslørt gjennom EMPReSSslim.

Ved analysen av dataene fokuserte vi først på å identifisere fenotype-parametere som viste en konsistent og signifikant forskjell mellom N og J i tre eller flere sentre.Vi identifiserte 27 fenotype-parametere i denne klassen (figur 1a; se tilleggsfil 3, figur S2a, e). I flere tilfeller ble disse forskjellene støttet av data fra sekundæranalyse, og vi diskuterer disse forekomster nedenfor. Vi avdekket også en andre klasse parametere som lignende trender ble sett i to sentre, men ingen bevis på trender ble sett i de to andre sentrene (figur 1b; se tilleggsfil 3, figur S2b, f). Imidlertid indikerer vår statistiske analyse (se Materialer og metoder) at for denne klassen av parametere er den samlede signifikansen av N versus J forskjeller lav, og de observerte trendene bør behandles med forsiktighet. I flere av disse tilfellene er imidlertid de observerte trendene i samsvar med fenotyper som finnes i den første klassen av parametere. Vi identifiserte også en tredje, men liten klasse av parametere som viste svært signifikante forskjeller i to eller flere sentre (figur 2; se tilleggsfil 3, figur S2d, h), men uventet motsatt trend i et av sentrene. Vi diskuterer årsakene til disse avvikene, som i noen tilfeller antagelig oppstår fra gensenterinteraksjoner. Den endelige klassen representerer et stort antall tester der vi ikke observerte noen konsistente og signifikante forskjeller på tvers av sentrene, og konkluderte med at dette er mer sannsynlig å være falske positive i stedet for bevis for N / J-forskjeller (se tilleggsfil 3, figur S2c , g).

Figur 1

Varmekart som illustrerer signifikante forskjeller i fenotypeparametere mellom C57BL / 6N og C57BL / 6J hann- og hunnmus. Parametrene ble vurdert fra hvert av de fire sentrene: Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell og Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI). Parameterbetegnelser og parameterbeskrivelser er fra EMPReSSslim. Betydningsnivåer og retning av effekten (rød og grønn) er definert i nøkkelen. Betydelige forskjeller for kategoriske data er illustrert i blått. (A, B) Fenotype-parametere som viser en signifikant forskjell mellom N og J i (A) tre eller flere sentre, og (B) i to sentre, men ingen bevis for trender i de andre sentrene.

Figur 2

Varmekart som illustrerer signifikante forskjeller i fenotypeparametere mellom C57BL / 6N og C57BL / 6J hann- og hunnmus. Parametrene ble vurdert fra hvert av de fire sentrene (Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell og Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI)). Fenotypeparametere som viste signifikante forskjeller i to eller flere sentre, men motsatt trend i et annet senter. Parameterbetegnelser og parameterbeskrivelser er fra EMPReSSslim. Betydningsnivåer og retning av effekten (rød og grønn) er definert i nøkkelen.

Dysmorfologi og oftalmologi

Vi fant ingen bevis for store forskjeller i morfologiske trekk mellom N og J, inkludert røntgenanalyse av skjelettet. Imidlertid ble det identifisert en rekke oftalmologiske forskjeller mellom de to stammene. Analyse av de generelle visuelle funksjonene ved bruk av den virtuelle optokinetiske trommelen fant nedsatt syn i N sammenlignet med J mus (N: 0,314 syklus / grad, 95% KI 0,305 til 0,323, n = 89; J: 0,399 sykluser / grad, 95% KI 0,394 til 0,404, n = 128; p < 0,001, Studentens t-test). Dette reflekterte ikke forskjeller i objektivets opaciteter, da kvantitativ analyse ved bruk av et Scheimpflug-kamera fant gjennomsiktige linser i begge stammene (N: 5,2 + 0,5%, n = 10; J: 5,0% + 0,5% opasitet, n = 10). Hvite flekker ble sett i fundus av N-mus med høy frekvens, som ikke var tilstede hos J-mus ( Dette er sannsynligvis på grunn av tilstedeværelsen av Crb1rd8mutasjonen i N-mus, som rapportert tidligere, selv om flekkene i vårt tilfelle bare ble sett i den ventrale netthinnen, med variasjoner i flekkstørrelse og berørt område mellom mus (figur 3A) Videre studier ved bruk av topisk fundusendoskopi viste at antall hovedkar var variabelt og varierte mellom tre og syv for vener og tre og eig. ht for arterier (figur 3B), og en gitt mus kan ha tall som ikke samsvarer mellom de to øynene. Gjennomsnittlig antall både vener og arterier var signifikant høyere (P < 0,001) i J enn hos N-mus (figur 3C).

Kardiovaskulær

Ikke-invasive blodtrykksmålinger (ESLIM_002) viste at systolisk arterielt trykk var signifikant høyere hos J enn hos N-mus, selv om signifikansen av effekten ble funnet å være variabel mellom kjønn og mellom sentre. Videre observerte alle sentre at pulsfrekvensen var signifikant høyere i N enn hos J-mus.Imidlertid fant en sekundær partner i konsortiet at hjertefrekvensen under bedøvelse var signifikant lavere hos N enn hos J hannmus, reflektert i et langt inter-beat (RR) og QTc-intervall. Vi fant også at hjertevekt normalisert til tibia-lengde (ESLIM_020) var signifikant lavere i N enn hos J-mus i to av sentrene, og disse resultatene ble uavhengig bekreftet av sekundæranalyse. Ytterligere studier av hjertestruktur og funksjon ved ekkokardiografi og av hjertekontil funksjon ved hemodynamikk kunne ikke avdekke noen forskjeller mellom N og J (data ikke vist).

Metabolisme

For indirekte målinger av kalorimetri av frittmatede mus (ESLIM_003), fant vi en jevn forskjell mellom N og J for O2-forbruk, CO2-produksjon og varmeproduksjon. J-mus viste redusert gassutveksling og lavere energiforbruk (varmeproduksjon eller metabolsk hastighet) sammenlignet med N, som generelt var mer markert hos kvinner. Ved sekundær fenotyping med fast indirekte kalorimetri var det en trend mot lavere energiforbruk i J versus N i løpet av natten. Dette var muligens assosiert med redusert ambulant aktivitet i J og lavere matinntak i J sammenlignet med N i løpet av nattperioden, spesielt ved nyfôring (data ikke vist). Det var ingen jevn forskjell i aktivitet i fritt matet kalorimetriskjerm (ESLIM_003) i de to sentrene der aktivitet ble målt (se tilleggsfil 3, figur S2c, g). Forenklet intraperitoneal glukostoleransetest (IPGTTs) (ESLIM_004) viste nedsatt glukostoleranse hos J versus N-mus. Disse observasjonene av glukosemetabolisme er i samsvar med den kjente sletting av Nnt-genet spesifikt for J-mus, som har vist seg å spille en rolle i reguleringen av insulinresponsen i betaceller i bukspyttkjertelen.

Dual energy X -absorptiometri (DEXA) kroppssammensetning og bentetthetometri (ESLIM_005) viste at N-mus har økt fettmasse (både absolutt og normalisert til vekt). Videre indikerte DEXA-målinger at J-mus har økt mager masse sammenlignet med N. I to av sentrene var beinmineraltetthetsmålinger høyere hos J hannmus; imidlertid ble dette funnet ikke replikert i det tredje senteret som gjennomførte DEXA-skjermer. Vi fortsatte med å gjennomføre mikrocomputertomografi (μCT) analyse av de to stammene (figur 4), og fant at kortikal tykkelse, kortikal porøsitet og trabekulært benvolum var uendret mellom N og J. I tillegg analyserte forskjellige mikroarkitekturer parametere indikerte at det totale trabekulære nettverket var likt. Til slutt klarte ikke måling av beindannelse og resorpsjonsmarkører å avdekke noen forskjell mellom de to stammene (Figur 4).

Figur 4

Micro-computed tomography (μCT) analyse av distal femur viste lignende trabekulære beinparametere i 14 uker- gamle C57BL / 6J og C57BL / 6N mus. (A) Hanner og (B) hunner. (C) Kortikale beinparametere fra mellomaksel lårben på 14 uker gamle hannmus var også uendret mellom de to stammene. (D) Måling av serum osteocalcin og urin deoksypyridinolin (henholdsvis beindannelse og benresorpsjonsmarkører), indikerer at beinomsetningen var identisk mellom 14-uker gammel C57BL / 6J og C57BL / 6N. Forkortelser: BV / TV, beinvolum / vevsvolum; TbN, trabekulært tall; TbSp, trabekulært avstand; Conn-Dens, tilkoblingstetthet; SMI, strukturell modellindeks (0 for parallelle plater, 3 for sylindriske stenger); DA, grad av anisotropi; CtPo, kortikal porøsitet; CtTh, kortikal tykkelse; DPD, deoksypyridinolin; creat, creatinin.

Nevrologiske, atferdsmessige og sensoriske

To sentre viste store og konsistente forskjeller mellom N og J i aktivitet i det åpne feltet (ESLIM_007) (figur 2), inkludert høyere aktivitet hos J-mus målt ved tilbakelagt avstand, og et høyere antall midtoppføringer, noe som indikerer redusert angst. Disse forskjellene er i samsvar med data som nylig er rapportert om en atferdssammenligning av N og J. Interessant, de viktigste effektene var begrenset til menn i de to sentrene. I et tredje senter ble det uventet sett det motsatte, med N-mus som var mer aktive enn J, selv om disse effektene ble sett hos både menn og kvinner. Et fjerde senter oppdaget ikke disse effektene, og fant ingen signifikante forskjeller. Sentrene brukte alle EMPReSSslim SOP for prosedyren, som inkluderte et krav for arenaer av samme størrelse, men det var noen driftsforskjeller mellom sentrene, inkludert bruk av enkeltrom eller flere rom for å huse arenaene; gjennomsiktige eller ugjennomsiktige arenaer; og fraværet eller tilstedeværelsen av miljøberikelse i hjemmeburene (som er kjent for å ha en effekt på atferdsmessige resultater). Imidlertid var ingen av disse variablene i samsvar med de forskjellige observasjonene mellom sentrene.Vi kan imidlertid ikke ekskludere påvirkninger av tarmmikrobiomet, som kan forventes å variere mellom sentre. Tarmmikrobiomet er kjent for å påvirke sentralnervesystemets funksjon og oppførsel, hovedsakelig gjennom hypotalamus-hypofyse-binyreaksen. Vi konkluderer med at det under visse forhold kan sees signifikante forskjeller i åpne feltparametere mellom N og J, men arten av disse forskjellene er følsom for ukjente miljøforhold. Det er interessant at det største motstridende funnet i N versus J fenotypene var begrenset til en atferdsmessig fenotypeplattform. Derimot, for de fleste andre tester (bortsett fra noen få hematologiske og kliniske kjemiparametere, se nedenfor), fant vi ikke inkonsekvenser, noe som indikerer at i motsetning til de fleste fenotypeplattformer kan atferdsanalyser være akutt følsomme for miljøparametere.

Vi gjennomførte også en lys / mørk overgangstest for å sammenligne angst i N- og J-stammer (figur 5). Vi fant ingen signifikante forskjeller mellom N- og J-mus i antall lys-mørke overganger eller i den prosentvise tiden brukt i det mørke rommet. Imidlertid var ventetiden til å komme inn i det mørke rommet betydelig høyere hos N-mus. Modifisert SHIRPA (SmithKline Beecham, Harwell, Imperial College, Royal London Hospital, Phenotype Assessment) testing (ESLIM_008, Figur 1a) i alle fire sentre indikerte at hannmus J hadde signifikant økt lokomotorisk aktivitet, som korrelerte med funnene av økt avstand reist i åpen feltprøving i noen sentre (se ovenfor).

Vi gjennomførte en rekke tester som gjenspeiler motorisk evne. Forskjeller i grepstyrke (ESLIM_009) ble sett på tvers av alle sentre med J som var høyere enn N, men parametrene som ble berørt var forskjellige, med noen sentre som rapporterte forskjeller i fremre grepsstyrke og noen for forben og bakben grepstyrke kombinert (figur 1a , b). Rotarod-testing (ESLIM_010) viste signifikante forskjeller i ventetid for å falle over alle sentre, selv om den reduserte motoriske evnen til N bare ble sett for kvinner i to av sentrene. Vi utforsket videre motoriske evner i N- og J-hannmus ved å undersøke motorisk læringsytelse på rotaroden over 4 dager (figur 5). Mens motorens ytelse til J-mus forbedret seg markant fra dag 1 til dag 2, forbedret ytelsen til N-mus bare gradvis, og var signifikant forskjellig fra dag 1-målingene bare fra dag 3 (P < 0,05) og utover. Videre, fra dag 2 til dag 4 var det svært signifikante forskjeller i ventetid for å falle mellom N og J. Den primære testen utført på sentrene avdekket dermed en potensiell redusert motorytelse i N som ble bekreftet og videreutviklet av mer sofistikert testing av motorisk læringsytelse.

Vi gjennomførte også to ekstra atferdstester for å utdype N-kontra J-forskjeller. For det første sammenlignet vi ytelsen til N og J i Morris vann labyrint test brukt til å vurdere romlig minne. N hannmus viste svært signifikant redusert ytelse (høyere latens) sammenlignet med J hannmus (figur 6). For det andre undersøkte vi emosjonell læring eller hukommelse for en aversiv hendelse ved hjelp av signaler og kontekstuelle fryktbetingelsestester; her fant vi imidlertid ingen signifikante forskjeller mellom de to stammene (data ikke vist).

Utforskning av akustisk skremme og pre-pulsinhibering (ESLIM_011) (figur 1a) i de to stammene identifiserte en rekke parametere som var signifikant og konsekvent forskjellige på tvers av sentre. Akustisk skremmestørrelse ved 110 dB og skremmende responsstørrelse til pre-puls og puls (PP1-PP4 + puls, se EMPReSSslim) ble redusert i N sammenlignet med J, selv om denne effekten ikke ble sett hos kvinner i ett senter. I samsvar med disse observasjonene fant vi at pre-pulsinhibering var forskjellig mellom N og J, med pre-pulsinhibering ved PP2 og PP3 og global inhibering økte i N sammenlignet med J. Flere andre overraskende størrelses- og pre-pulsinhiberingsparametere viste signifikante effekter i ett eller to sentre (figur 1b; se tilleggsfil 3, figur S2b, f), men det ble ikke sett noen forskjeller i andre sentre. Observasjonene på overraskende størrelse ble ikke forvirret av hørselsforskjeller da vi vurderte auditive terskler hos både J- og N-mus ved hjelp av den auditive hjernestammens responstest og ikke fant noen forskjeller (data ikke vist).

Klinisk kjemi

Omfattende paneler med kliniske kjemiske tester ble utført på plasmaprøver samlet på slutten av hver fenotypepipeline. Blodprøven på slutten av rørledning 1 (ESLIM_021) ble samlet etter en faste over natten, mens prøven på slutten av rørledning 2 (ESLIM_015) var fra et fritt matet dyr.Data som var enige fra minst tre sentre viste at urea og elektrolyttene natrium, kalium og klorid var signifikant høyere i plasma fra J-mus i forhold til N-mus (figur 1a), selv om det var noen tydelige kjønnssentralinteraksjoner. Data for fritt matet og fastet plasmaglukosenivå indikerte at for hver test fant minst to sentre at plasmaglukosenivået var høyere i N enn hos J-mus (figur 1b). Imidlertid er det kjent at blodsukkernivået påvirkes av dyrehåndtering, prøvebehandling og bruk av bedøvelsesmidler. Dataene som presenteres her er alle fra prøver samlet under gassformig isofluoranbedøvelse, bortsett fra ett senter der prøvene ble samlet under ketamin / xylazininjeksjon (se figur 1). Som diskutert ovenfor, på grunn av deres kjente svekkelse i insulinsekresjon, virker det motstridende for J-mus å ha lavere plasmaglukosenivåer enn N-mus, men utelatelsen i Nnt ser ut til å påvirke glukoseklaringsgraden bare, og faste eller ikke-utfordrede J-mus ikke har konstant hyperglykemi. Flere andre parametere ble vist å være høyere i J enn hos N-mus i minst to sentre, men i hvert tilfelle rapporterte de andre sentrene ikke signifikante forskjeller i de samme parametrene (figur 1b), for eksempel frie fettsyrer. To sentre fant at jern var signifikant høyere hos N-hanner og at alkalisk fosfatase var signifikant høyere hos J-hanner. Et av disse sentrene fant det samme å være sant hos kvinner (figur 2). Data for hver av disse parametrene fra et tredje senter motsier imidlertid disse funnene.

Hematologi

Ulike hematologiske parametere ble målt på slutten av rørledning 2 (ESLIM_016). Signifikante endringer i en rekke parametere ble funnet av to sentre, men disse resultatene ble ikke replikert i de andre, inkludert antall hvite og røde blodlegemer, gjennomsnittlig cellevolum og gjennomsnittlig korpuskulært hemoglobin (figur 1b). Motstridende resultater ble oppnådd for hematokrit- og middelcellehemoglobinkonsentrasjonstester (figur 2). I begge tilfeller var data fra to sentre enige, mens et tredje senter viste motsatt effekt. Dette kan potensielt skyldes de forskjellige maskinteknologiene som brukes til hematologiske målinger i de deltakende klinikkene, som registrert i metadataene.

Immunfunksjon og allergi

Vi undersøkte en rekke sekundære fenotyper inkludert vertsmotstand mot Listeria monocytogenes i J- og N-stammene. Kvinner av begge stammer var mer utsatt for L. monocytogenes infeksjon; imidlertid var kjønnsforskjellen i følsomhet for Listeria-verten mindre uttalt i N enn hos J. Menn av N-stammen viste forbedret klaring av Listeria på dag 4 etter infeksjon sammenlignet med J-hanner. Dette korrelerer med økt proinflammatorisk respons hos N-menn på dag 3 etter infeksjon sammenlignet med J-hanner (Figur 7).

Figur 7

Sammenligning av Listeria vertmotstand mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N innavlete stammer. (A) Kaplan-Meier overlevelseskurver for kvinner og menn av C57BL / 6J og C57BL / 6N stammer etter intravenøs (IV) v. infeksjon med 2 × 104 kolonidannende enheter (cfu) av Listeria monocytogenes stamme EGD. (B) Bakteriell belastning i lever og milt av C57BL / 6J og C57BL / 6N mus etter IV-infeksjon med 2 × 104 cfu L. monocytogenes EGD. Organbelastning ble konstatert ved fire tidspunkter for å analysere kinetikken til bakterievekst. (C) Sammenligning av plasmanivåer av interleukin (IL) -6, interferoninduserbart protein (IP) -10 og chemokinligand (CCL) 2 mellom C57BL / 6J og C57BL / 6N mus vist i (B). Konsentrasjoner av proinflammatoriske cytokiner og kjemokiner ble bestemt i perifere blodprøver ved bruk av Cytokine Mouse 20-Plex Panel (Invitrogen Inc., Foster City, CA, USA) og et LiquiChip 100-system (Qiagen, Hilden, Tyskland). Vesentlige forskjeller er indikert som følger: * P < 0,05, ** P < 0,01 Mann-Whitney, U-test. Svarte bjelker og symboler, C57BL / 6J innavlet belastning. Hvite søyler og symboler, C57BL / 6N innavlet stamme.

Vi testet også N- og J-mus for dinitrofluorbenzen (DNFB) -indusert kontaktoverfølsomhet (CHS). Signifikante forskjeller i CHS-responsen ble identifisert mellom de to musestammene, med J som viste en økt CHS-respons. Merkbart, hunnmus av begge stammene viste økt CHS sammenlignet med hannmus. Undersøkelse av responsen til Natural Killer (NK) celler til forskjellige stimuli viste at en større brøkdel av NK-celler aktiveres av interleukin (IL) -12 alene eller i kombinasjon med IL-2 i J sammenlignet med N-mus; igjen, denne responsen var mer signifikant hos kvinner (figur 8).

Figur 8

Måling av miltceller (NK) og hapten-spesifikk overfølsomhet. (A) Splenic NK-celleaktivitet av C57BL / 6J (B6J) versus C57BL / 6N (B6NTac) mus: (øvre panel) hann og (nedre panel) hunn. Spleniske NK-celler fra C57BL / 6J eller C57BL / 6N mus ble stimulert under de angitte forhold (seks mus per gruppe). Gjennomsnitt ± SD for interferon (IFN) γ-positive celler blant en populasjon av CD3-NK1.1 + NK-celler ble målt ved flowcytometri. (B) Hapten-spesifikk overfølsomhet. Mann eller hunn C57BL / 6J eller C57BL / 6N mus ble sensibilisert ved påføring av 25 ul 0,5% dinitrofluorbenzen (DNFB) løsning på den ventrale huden. De ble deretter utfordret av påføring av 5 ul 0,15% DNFB-løsning på venstre øre 5 dager senere (DNFB-gruppe). De høyre ørene ble malt med kjøretøy (-) og brukt som kontroller. Øretykkelsen ble målt 48 timer etter utfordring. Resultatene er representative for tre uavhengige eksperimenter med seks mus per gruppe. * P < 0,05; ** P < 0.005 (Mann-Whitney U -test).

Leave a Reply

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *