En jämförande fenotypisk och genomisk analys av C57BL / 6J och C57BL / 6N musstammar

Genomsekvensjämförelser av C57BL / 6N och C57BL / 6J möss för SNP och små indeler

Vi använde parad-inriktning av C57BL / 6N till referensgenomet (C57BL / 6J) från 17 musgenomprojektet. Listan över differentierande varianter (SNP, små indelar och SV) mellan de två genomerna skapades dock nyligen med hjälp av nya inbyggda procedurer för att öka sannolikheten för att identifiera exakta förmodade sekvensförändringar. Ett nyckelanalyssteg för att identifiera en högkvalitativ uppsättning varianter från inriktningen var att använda den nyligen genererade kortlästa genomssekvensen för C57BL / 6J genererad av Broad Institute. Detta gjorde det möjligt för oss att identifiera monteringsfel i referenssekvensen. Dessutom uppdaterade vi variantdetekteringsmetoden: först genom att använda olika och / eller mer utvecklade program för att upptäcka varianter; för det andra genom att utföra manuell kurering på alla kodande varianter och för det tredje genom omfattande validering av en stor andel av varianterna (inklusive alla kodande varianter) för att bekräfta sekvensförutsägelserna. Dessa steg gav en robust uppsättning av högkvalitativa kodningsvarianter, vilket avsevärt minskade den falskt positiva frekvensen.

För att identifiera SNP och små indelar som skiljer C57BL / 6J och C57BL / 6N-stammarna, använde vi den parade slutläsningar genererade från 17 musgenomprojekt. Vi ringde varianter med hjälp av Genome Analysis Toolkit (GATK) och hittade 681 220 varianter som skiljer C57BL / 6J och C57BL / 6N-stammarna. Med hjälp av den kortlästa genomssekvensen för C57BL / 6J genererad av Broad Institute kunde vi filtrera bort potentiella sekvenseringsfel genom att ta bort varianter som är gemensamma för Broad C57BL / 6J-sekvensen, vilket motverkar avvikelser i referensen samtidigt som vi förbättrar falskt negativt Betygsätta. De återstående avläsningarna filtrerades med ett allelförhållande mindre än 0,8 (heterozygot) och täcktes med mindre än 3 eller större än 150 avläsningar. Dessa steg minskade signifikant listan, vilket resulterade i 10 794 förmodade varianter som utsattes för ytterligare analyser.

Med hjälp av Sequenom, PyroSequencing och Sanger-sekvensering validerade vi alla kodande varianter och en delmängd av de icke-kodande varianterna, som inkluderade 762 SNP och 169 små indelar. Analyser utfördes med användning av en panel med fyra C57BL / 6J- och fyra C57BL / 6N-prover för att bekräfta genotyper (se Material och metoder). Vi ansåg att en variant skulle valideras när alla fyra C57BL / 6J- och C57BL / 6N-proverna visade konsekventa genotyper inom en understam och varianter mellan delstammarna. Under valideringsprocessen eliminerade vi 363 varianter av ett antal skäl, inklusive heterozygota och inkonsekventa genotyper och PCR-fel. För de återstående 568 bekräftades 236 som variant mellan understammarna (se ytterligare fil 1, tabell S1).

Med användning av annoteringsprogrammen NGS-SNP och Annovar var den genomiska platsen och andra genfunktioner undersökt. De slutgiltiga validerade sekvensvarianterna mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N bestod av 34 kodande SNPs, 2 kodande små indels, 146 icke-kodande SNPs och 54 icke-kodande små indels. Kodningsvarianter inkluderade 32 missense SNPs, 1 nonsensmutation, 1 splitsningsmutation och 2 frameshift-mutationer (Tabell 1). Vi fann att alla varianter utom en (Zp2, kromosom 7) var privata för antingen C57BL / 6J eller C57BL / 6N och hittades inte i någon av de 16 andra inavlade stammarna som nyligen sekvenserats.

Tabell 1 Kodning av enkelnukleotidpolymorfismer och små indelar som identifierats i jämförelsen mellan C57BL / 6N och C57BL / 6J

Genomsekvensjämförelser av C57BL / 6N- och C57BL / 6J-möss för strukturvarianter

Återigen använder vi de parade läsningar som genererats från 17 musgenomprojekt och en kombination av fyra beräkningar metoder identifierade vi 551 SV mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N. Som beskrivs någon annanstans, inspekterade vi visuellt kortläst ihopkopplad mappning vid dessa 551 SV-platser i de 17 sekvenserade inavlade stammarna av möss och i Broad J-sekvenserat genom. Genom att göra detta kunde vi behålla 81 av de 551 platserna för ytterligare experimentella analyser (470 förutsagda platser befanns vara falska på grund av parade mappfel). PCR och Sanger-baserade sekvenseringsanalyser vid dessa 81 kvarhållna platser gjorde det möjligt för oss att ta bort ytterligare 38 platser, som bekräftades till icke-polymorfa mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N på grund av referensfel. Slutligen validerades alla 43 förutsagda varianter som autentiska SV som differentierade C57BL / 6J och C57BL / 6N-stammarna (tabell 2), vilket resulterade i en null falsk-positiv hastighet.

Tabell 2 Strukturvarianter (SV) mellan C57BL / 6N och C57BL / 6J

Av de 43 SV: erna överlappar 15 en gen (tabell 2), inklusive 12 varianter som ligger inom icke-kodande regioner av gener, 2 varianter som påverkar genens kodande region (Vmn2r65 (Vomeronasal 2, receptor 65) och Nnt (nikotinamid-nukleotid-transhydrogenas)) och 1 som påverkar hela genen Cyp2a22 (cytokrom P450, familj 2, underfamilj a, polypeptid 22). Endast en av de 15 varianterna är känd och har redan associerats med en fenotyp, Nnt; de återstående 14 är nya, och för flera diskuterar vi deras potentiella biologiska funktioner nedan.

Med hjälp av råttan som en utgruppsslag drog vi härledningen till ursprunget för de 43 SV: erna mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N, och fann att 27 varianter var produkten av retrotransposition, 15 var icke-upprepade medierade SV och 1 var ett variabelt antal tandemupprepning (VNTR) (tabell 2). Anmärkningsvärt var att nästan alla varianter var privata för antingen C57BL / 6J eller C57BL / 6N (tabell 2).

Omfattande fenotypisk bedömning av C57BL / 6N och C57BL / 6J-möss

Parallellt med genomiska analyser har European Mouse Disease Clinic (EUMODIC) -konsortiet genomfört en omfattande fenotypjämförelse av C57BL / 6NTac- och C57BL / 6J-stammarna. EUMODIC består av fyra muscenter som utför bred baserad primär fenotypning av 500 musmutanta knockout-linjer genererade från European Conditional Mouse Mutagenesis (EUCOMM) och Knockout Mouse (KOMP) -projekt inom IKMC-programmet. Kohorter av möss från varje mutantlinje går in i European Mouse Phenotyping Resource of Standardised Screens slim (EMPReSSslim) fenotypbedömning, som består av två fenotyprörledningar, tillsammans innefattande 20 fenotypplattformar (identifierade med ett ESLIM__procedure_number) som utförs från 9 till 15 veckor (se ytterligare fil 2, figur S1). Metoderna för att utföra varje skärm beskrivs i standardoperationsprocedurerna (SOP) som finns i EMPReSS-databasen. Data förvärvades på 413 fenotypparametrar tillsammans med 146 metadataparametrar och infördes i EuroPhenome-databasen. Som en del av detta arbete har vi samlat omfattande kontrolldata om baslinjefenotypen för C57BL / 6NTac. Vi har också tagit tillfället i akt att undersöka fenotypen hos C57BL / 6J-möss och jämföra detta med C57BL / 6NTac (hädanefter benämnt J respektive N).

För varje rad, N och J, ålder -matchade möss har analyserats genom båda EMPReSSslim-rörledningarna. Data inhämtades från alla fyra centra i konsortiet för 19 av de 20 plattformarna från rörledningen, exklusive analyser av fluorescensaktiverad cellsortering (FACS) (se ytterligare fil 2, figur S1). EMPReSSslim-protokollen har standardiserats strikt i EUMODIC-konsortiet. emellertid kvarstår vissa skillnader i till exempel utrustning och kost, och detta fångas upp i metadatauppsättningarna inom EuroPhenome. Det kommer naturligtvis att finnas andra okända miljöskillnader mellan centra. Sammantaget kan dessa bidra till genmiljöskillnader och fenotypresultat, men vi försökte inte systematiskt definiera dessa effekter, utan fokuserade på fenotyper som är överensstämmande mellan centra och som är tydligt robusta för okända miljömässiga störningar. Data från N- och J-kohorterna från varje centrum deponerades i EuroPhenome och har genomgått en statistisk analys för varje centrum (se Material och metoder). Det är viktigt att notera här att jämförelser mellan N och J utfördes inom, inte mellan centra. Statistisk analys av resultaten mellan centra utfördes inte, eftersom experiment inte kunde kontrolleras fullständigt mellan centra på grund av miljö- och andra variabler och skillnader i antal djur som analyserades i varje centrum (se ytterligare fil 3, figur S2a-d). Vi valde således att anta ett tillvägagångssätt som fokuserade på stamjämförelser inom enskilda centra i motsats till att generera en multicenter statistisk modell som undersökte en övergripande statistisk skillnad mellan de två stammarna. Replikering av N- och J-jämförelsen över flera centra gav oss dock ytterligare kraft för att underbygga signifikanta fenotypiska skillnader mellan de två stammarna. Förutom analysen av N och J genom EMPReSSslim primära fenotypningspipeline vid de fyra centren, har andra partners inom EUMODIC-konsortiet tillämpat ett bredare utbud av ofta mer sofistikerade fenotyptester för att samla in ytterligare information, varav några utforskar vidare och syftar till underbygga de fenotypiska skillnaderna som avslöjats genom EMPReSSslim.

Vid analysen av data fokuserade vi först på att identifiera fenotypparametrar som visade en konsekvent och signifikant skillnad mellan N och J i tre eller flera centra.Vi identifierade 27 fenotypparametrar i denna klass (figur 1a; se ytterligare fil 3, figur S2a, e). I flera fall stöddes dessa skillnader av data från sekundär analys, och vi diskuterar dessa fall nedan. Vi avslöjade också en andra klass av parametrar för vilka liknande trender sågs i två centra, men inga tecken på trender sågs i de andra två centren (figur 1b; se ytterligare fil 3, figur S2b, f). Vår statistiska analys (se material och metoder) indikerar dock att för denna klass av parametrar är den totala betydelsen av skillnaderna N jämfört med J låg, och de observerade trenderna bör behandlas med försiktighet. I flera av dessa fall överensstämmer dock de observerade trenderna med fenotyper som finns i den första klassen av parametrar. Vi identifierade också en tredje men liten klass av parametrar som visade mycket signifikanta skillnader i två eller flera centra (figur 2; se ytterligare fil 3, figur S2d, h), men oväntat den motsatta trenden i ett av centren. Vi diskuterar orsakerna till dessa avvikelser, som i vissa fall förmodligen beror på gen-centrum-interaktioner. Den slutgiltiga klassen representerar ett stort antal tester där vi inte observerade några konsekventa och signifikanta skillnader mellan centren, och drog slutsatsen att dessa är mer benägna att vara falska positiva snarare än bevis för N / J-skillnader (se ytterligare fil 3, figur S2c , g).

Figur 1

Värmekartor som illustrerar signifikanta skillnader i fenotypparametrar mellan C57BL / 6N och C57BL / 6J han- och honmöss. Parametrar utvärderades från vart och ett av de fyra centren: Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell och Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI). Parameterbeteckningar och parameterbeskrivningar är från EMPReSSslim. Signifikansnivåer och effektens riktning (röd och grön) definieras i tangenten. Betydande skillnader för kategoriska data illustreras i blått. (A, B) Fenotypparametrar som visar en signifikant skillnad mellan N och J i (A) tre eller flera centra och (B) i två centra men inga bevis för trender i de andra centren.

Figur 2

Värmekartor som illustrerar signifikanta skillnader i fenotypparametrar mellan C57BL / 6N och C57BL / 6J han- och honmöss. Parametrar utvärderades från vart och ett av de fyra centren (Helmholtz Zentrum Munchen (HMGU), Institut Clinique Souris (ICS), MRC Harwell och Wellcome Trust Sanger Institute (WTSI)). Fenotypparametrar som visade signifikanta skillnader i två eller flera centra, men motsatt trend i ett annat centrum. Parameterbeteckningar och parameterbeskrivningar är från EMPReSSslim. Betydelsens nivåer och effektens riktning (röd och grön) definieras i nyckeln.

Dysmorfologi och oftalmologi

Vi fann inga bevis för några större skillnader i morfologiska egenskaper mellan N och J, inklusive röntgenanalys av skelettet. Emellertid identifierades ett antal oftalmologiska skillnader mellan de två stammarna. Analys av de allmänna visuella funktionerna med användning av den virtuella optokinetiska trumman fann nedsatt syn i N jämfört med J-möss (N: 0,314 cykel / grad, 95% KI 0,305 till 0,323, n = 89; J: 0,399 cykler / grad, 95% KI 0,394 till 0,404, n = 128; p < 0,001, Studentens t-test). Detta återspeglade inte skillnader i linsopaciteter, eftersom kvantitativ analys med en Scheimpflug-kamera hittade transparenta linser i båda stammarna (N: 5,2 + 0,5%, n = 10; J: 5,0% + 0,5% opacitet, n = 10). Vita fläckar sågs i fundus hos N-möss vid en hög frekvens, vilka var frånvarande hos J-möss ( Detta beror troligen på närvaron av Crb1rd8mutation i N-möss, som rapporterats tidigare, även om fläckarna i vårt fall bara sågs i den ventrala näthinnan, med variationer i fläckstorlek och påverkat område mellan möss (Figur 3A) Ytterligare studier med topisk fundusendoskopi visade att antalet huvudkärl var varierande, mellan tre och sju för vener och tre och eig ht för artärer (figur 3B), och en viss mus kan ha icke-matchande nummer mellan de två ögonen. Det genomsnittliga antalet både vener och artärer var signifikant högre (P < 0,001) hos J än hos N-möss (Figur 3C).

Kardiovaskulär

Icke-invasiva blodtrycksmätningar (ESLIM_002) visade att systoliskt arteriellt tryck var signifikant högre hos J än hos N-möss, även om effekten av effekten visade sig vara varierande mellan könen och mellan centra. Dessutom observerade alla centra att pulsfrekvensen var signifikant högre i N än hos J-möss.En sekundär partner inom konsortiet fann dock att hjärtfrekvensen under bedövningsmedel var signifikant lägre i N än hos J-hanmöss, vilket återspeglades i ett långt inter-beat (RR) och QTc-intervall. Vi fann också att hjärtvikt normaliserad till skenbenlängd (ESLIM_020) var signifikant lägre i N än hos J-möss i två av centren, och dessa resultat bekräftades oberoende av sekundär analys. Ytterligare studier av hjärtstruktur och funktion genom ekokardiografi och av hjärtkontraktionsfunktion genom hemodynamik kunde inte avslöja några skillnader mellan N och J (data visas inte).

Metabolism

För indirekta kalorimetermätningar av fritt matade möss (ESLIM_003) fann vi en konsekvent skillnad mellan N och J för O2-förbrukning, CO2-produktion och värmeproduktion. J-möss visade minskat gasutbyte och lägre energiförbrukning (värmeproduktion eller ämnesomsättning) jämfört med N, vilket i allmänhet var mer markant hos kvinnor. Vid sekundär fenotypning med fast indirekt kalorimetri fanns det en trend mot lägre energiförbrukning i J kontra N under natten. Detta var möjligen associerat med minskad ambulerande aktivitet i J och lägre matintag i J jämfört med N under natten, särskilt vid återmatning (data visas inte). Det fanns ingen konsekvent skillnad i aktivitet i den fritt matade kalorimetrisskärmen (ESLIM_003) i de två centra där aktivitet mättes (se ytterligare fil 3, figur S2c, g). Förenklade intraperitoneala glukostoleransprov (IPGTT) (ESLIM_004) visade försämrad glukostolerans hos J kontra N-möss. Dessa observationer av glukosmetabolism överensstämmer med den kända raderingen av Nnt-genen som är specifik för J-möss, vilket har visat sig spela en roll vid regleringen av insulinsvaret i betaceller i bukspottkörteln.

Dual energy X -absorptiometri (DEXA) kroppssammansättning och bentäthetsmätningar (ESLIM_005) visade att N-möss har ökat fettmassan (både absolut och normaliserad till vikt). Vidare indikerade DEXA-mätningar att J-möss har ökat mager massa jämfört med N. I två av centra var mängden benmineraltäthet högre hos J-hanmöss; detta resultat replikerades dock inte i det tredje centret som genomförde DEXA-skärmar. Vi fortsatte med att genomföra mikroberäknad tomografi (μCT) analys av de två stammarna (figur 4) och fann att kortikal tjocklek, kortikal porositet och trabekulär benvolym var oförändrad mellan N och J. Dessutom analys av olika mikroarkitektur parametrarna indikerade att det totala trabekulära nätverket var lika. Slutligen kunde mätning av benbildning och resorptionsmarkörer inte avslöja några skillnader mellan de två stammarna (Figur 4).

Figur 4

Micro-computed tomography (μCT) -analys av distalt lårben visade liknande trabekulära benparametrar under 14 veckor gamla C57BL / 6J och C57BL / 6N möss. (A) Hanar och (B) honor. (C) Kortikala benparametrar från mellanaxelbenet hos 14 veckor gamla hanmöss var också oförändrade mellan de två stammarna. (D) Mätning av serum osteocalcin och deoxipyridinolin i urinen (benbildnings- och benresorptionsmarkörer, respektive) indikerar att benomsättningen var identisk mellan 14 veckor gammal C57BL / 6J och C57BL / 6N. Förkortningar: BV / TV, benvolym / vävnadsvolym; TbN, trabekulärt nummer; TbSp, trabekulärt avstånd; Conn-Dens, anslutningstäthet; SMI, strukturellt modellindex (0 för parallella plattor, 3 för cylindriska stavar); DA, grad av anisotropi; CtPo, kortikal porositet; CtTh, kortikal tjocklek; DPD, deoxipyridinolin; creat, creatinin.

Neurologiska, beteendemässiga och sensoriska

Två centra visade stora och konsekventa skillnader mellan N och J i aktivitet i det öppna fältet (ESLIM_007) (Figur 2), inklusive högre aktivitet hos J-möss mätt med rest sträcka, och ett högre antal centruminmatningar, vilket indikerar minskad ångest. Dessa skillnader överensstämmer med uppgifter som nyligen rapporterats om en beteendemässig jämförelse av N och J. Intressant nog var de mest signifikanta effekterna begränsade till män i de två centren. Oväntat sågs det omvända i ett tredje centrum, där N-möss var mer aktiva än J, även om dessa effekter sågs hos både män och kvinnor. Ett fjärde centrum upptäckte inte dessa effekter och fann inga signifikanta skillnader. Centrerna använde alla EMPReSSslim SOP för proceduren, som inkluderade ett krav på arenor av liknande storlek, men det fanns vissa operativa skillnader mellan centren, inklusive användning av enkelrum eller flera rum för att hysa arenorna; transparenta eller opaka sidor och frånvaron eller närvaron av miljöanrikning i hemmaburer (vilket är känt för att ha en effekt på beteendemässiga resultat). Ingen av dessa variabler överensstämde emellertid med de olika observationerna mellan centra.Vi kan dock inte utesluta influenser av tarmmikrobiomet, vilket kan förväntas skilja sig mellan centra. Tarmmikrobiomet är känt för att påverka centrala nervsystemets funktion och beteende, främst genom hypotalamus-hypofys-binjurexeln. Vi drar slutsatsen att signifikanta skillnader i öppna fältparametrar mellan N och J kan ses under vissa förhållanden, men skillnaderna är känsliga för okända miljöförhållanden. Det är intressant att det huvudsakliga motsägelsefulla fyndet i N mot J-fenotyperna begränsades till en beteendefenotypplattform. Däremot, för de flesta andra tester (bortsett från några hematologiska och kliniska kemiparametrar, se nedan), hittade vi inte inkonsekvenser, vilket indikerar att beteendeanalyser i motsats till de flesta fenotypplattformar kan vara akut känsliga för miljöparametrar.

Vi genomförde också ett ljus / mörkt övergångstest för att jämföra ångest i N- och J-stammar (Figur 5). Vi hittade inga signifikanta skillnader mellan N- och J-möss i antalet ljus-mörka övergångar eller i den procentuella tiden i det mörka facket. Dock var latensen för att komma in i det mörka facket betydligt högre hos N-möss. Modifierad SHIRPA (SmithKline Beecham, Harwell, Imperial College, Royal London Hospital, Phenotype Assessment) -testning (ESLIM_008, Figur 1a) i alla fyra centra indikerade att J-möss av män hade signifikant ökad rörelseaktivitet, vilket korrelerade med resultaten av ökat avstånd öppna test i vissa centra (se ovan).

Vi genomförde ett antal tester som speglar motorisk förmåga. Skillnader i greppstyrka (ESLIM_009) sågs över alla centra med J högre än N, men parametrarna som påverkades var olika, med vissa centra som rapporterade skillnader i frambenens greppstyrka och vissa för frambenen och bakbenens greppstyrka kombinerat (Figur 1a , b). Rotarod-testning (ESLIM_010) visade signifikanta skillnader i latens att falla över alla centra, även om den reducerade motoriska förmågan hos N sågs endast för kvinnor i två av centren. Vi undersökte vidare motoriska förmågor i N- och J-hanmöss genom att undersöka motorinlärningsprestanda på rotaroden under 4 dagar (figur 5). Medan motorns prestanda för J-möss förbättrades markant från dag 1 till dag 2, förbättrades prestandan för N-möss endast gradvis och var signifikant annorlunda från dag 1-mätningarna endast från dag 3 (P < 0,05) och framåt. Från dag 2 till dag 4 fanns det dessutom mycket signifikanta skillnader i latens att falla mellan N och J. Den primära testningen utförd vid centren avslöjade således en potentiellt reducerad motorprestanda i N som bekräftades och vidareutvecklades genom mer sofistikerad testning av motorisk inlärningsprestanda.

Vi genomförde också ytterligare två beteendestester för att vidareutveckla N kontra J skillnader. För det första jämförde vi prestanda för N och J i Morris vatten labyrint test som används för att bedöma rumsligt minne. N hanmöss visade mycket signifikant reducerad prestanda (högre latens) jämfört med J hanmöss (figur 6). För det andra undersökte vi emotionell inlärning eller minne för en aversiv händelse med hjälp av cue och kontextuell rädsla konditionering test; här hittade vi emellertid inga signifikanta skillnader mellan de två stammarna (data visas inte).

Utforskning av akustisk skrämsel och pre-pulsinhibering (ESLIM_011) (figur 1a) i de två stammarna identifierade en mängd olika parametrar som var signifikant och konsekvent olika mellan centra. Akustisk överraskningsstorlek vid 110 dB och överraskningsresponsstorlek till förpuls och puls (PP1-PP4 + puls, se EMPReSSslim) minskade i N jämfört med J, även om denna effekt inte sågs hos kvinnor i ett centrum. I överensstämmelse med dessa observationer fann vi att hämning av pre-puls skilde sig mellan N och J, med hämning av pre-puls vid PP2 och PP3 och global hämning ökade i N jämfört med J. Flera andra häpnadsväckande parametrar och pre-pulsinhiberingsparametrar visade signifikanta effekter i en eller två centra (figur 1b; se ytterligare fil 3, figur S2b, f) men inga skillnader sågs i andra centra. Observationerna av skrämmande storlek blev inte förvirrade av skillnader i hörsel eftersom vi bedömde hörseltrösklar i både J- och N-möss med hjälp av det auditiva hjärnstammens svarstest och fann inga skillnader (data visas inte).

Klinisk kemi

Omfattande paneler med kliniska kemitester utfördes på plasmaprov samlade i slutet av varje fenotypningspipeline. Blodprovet i slutet av rörledning 1 (ESLIM_021) samlades efter en fasta över natten, medan provet i slutet av rörledning 2 (ESLIM_015) var från ett fritt utfodrat djur.Data överensstämmande från minst tre centra visade att urea och elektrolyterna natrium, kalium och klorid var signifikant högre i plasma från J-möss i förhållande till N-möss (Figur 1a), även om det fanns några tydliga interaktioner mellan könscentret. Data för fritt matade och fastade plasmaglukosnivåer indikerade att för varje test fann minst två centra att plasmaglukosnivåerna var högre i N än hos J-möss (Figur 1b). Emellertid är blodsockernivåer kända för att påverkas av djurhantering, provbearbetning och användning av bedövningsmedel. Uppgifterna som presenteras här är alla från prover som samlats under gasformig isofluoranbedövning, bortsett från ett centrum där prover samlades in under ketamin / xylazininjektion (se figur 1). Som diskuterats ovan, på grund av deras kända försämring av insulinsekretion, verkar det motsägelsefullt för J-möss att ha lägre plasmaglukosnivåer än N-möss, men strykningen i Nnt verkar bara påverka glukosklareringshastigheter, och fastande eller icke-utmanade J-möss har inte konstant hyperglykemi. Flera andra parametrar visades vara högre i J än hos N-möss i minst två centra, men i båda fallen rapporterade de andra centren inga signifikanta skillnader i samma parametrar (Figur 1b), till exempel fria fettsyror. Två centra fann att järn var signifikant högre hos N-män och att alkaliskt fosfatas var signifikant högre hos J-män. Ett av dessa centra tyckte också att samma var sant hos kvinnor (figur 2). Data för var och en av dessa parametrar från ett tredje centrum motsäger emellertid dessa resultat.

Hematologi

Olika hematologiska parametrar mättes i slutet av Pipeline 2 (ESLIM_016). Betydande förändringar i ett antal parametrar hittades av två centra men dessa resultat replikerades inte i de andra, inklusive antalet vita och röda blodkroppar, genomsnittlig cellvolym och medelkorpuskulärt hemoglobin (figur 1b). Motstridiga resultat erhölls för hematokrit- och medelcellhemoglobinkoncentrationstest (figur 2). I båda fallen kom data från två centra överens medan ett tredje centrum visade motsatt effekt. Detta kan potentiellt bero på olika maskinteknologier som används för hematologiska mätningar i de deltagande klinikerna, som registrerats i metadata.

Immunfunktion och allergi

Vi undersökte ett antal sekundära fenotyper inklusive värdresistens mot Listeria monocytogenes i J- och N-stammarna. Kvinnor av båda stammarna var mer mottagliga för L. monocytogenes-infektion; emellertid var könsskillnaden i Listeria-värdkänslighet mindre uttalad i N än hos J. Män av N-stammen visade förbättrad clearance av Listeria dag 4 efter infektion jämfört med J-män. Detta korrelerar med ett ökat proinflammatoriskt svar hos N-män på dag 3 efter infektion jämfört med J-män (Figur 7).

Figur 7

Jämförelse av Listeria-värdmotstånd mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N inavlade stammar. (A) Kaplan-Meier-överlevnadskurvor för kvinnor och män i C57BL / 6J och C57BL / 6N-stammarna efter intravenös (IV) v. infektion med 2 × 104 kolonibildande enheter (cfu) av Listeria monocytogenes stam EGD. (B) Bakteriell belastning i lever och mjälte av C57BL / 6J och C57BL / 6N möss efter IV-infektion med 2 × 104 cfu L. monocytogenes EGD. Organbelastningar fastställdes vid fyra tidpunkter för att analysera kinetiken för bakterietillväxt. (C) Jämförelse av plasmanivåer av interleukin (IL) -6, interferoninducerbart protein (IP) -10 och kemokinligand (CCL) 2 mellan C57BL / 6J och C57BL / 6N möss som visas i (B). Koncentrationer av proinflammatoriska cytokiner och kemokiner bestämdes i perifera blodprover med användning av Cytokine Mouse 20-Plex Panel (Invitrogen Inc., Foster City, CA, USA) och ett LiquiChip 100-system (Qiagen, Hilden, Tyskland). Betydande skillnader indikeras enligt följande: * P < 0,05, ** P < 0,01 Mann-Whitney, U-test. Svarta staplar och symboler, inavlat stam C57BL / 6J. Vita staplar och symboler, inavlat stam C57BL / 6N.

Vi testade också N- och J-möss för dinitrofluorbensen (DNFB) -inducerad kontaktöverkänslighet (CHS). Betydande skillnader i CHS-svaret identifierades mellan de två mössstammarna, där J visade ett ökat CHS-svar. Märkbart visade honmöss av båda stammarna en ökad CHS jämfört med hanmöss. Undersökning av responsen hos naturliga mördarceller (NK) -celler på olika stimuli visade att en större del av NK-celler aktiveras av interleukin (IL) -12 ensam eller i kombination med IL-2 i J jämfört med N-möss; återigen var detta svar mer signifikant hos kvinnor (figur 8).

Figur 8

Mätning av miltceller (NK) celler och hapten-specifik överkänslighet. (A) Splenic NK-cellaktivitet av C57BL / 6J (B6J) kontra C57BL / 6N (B6NTac) möss: (övre panelen) hane och (nedre panelen) hona. Spleniska NK-celler från C57BL / 6J eller C57BL / 6N-möss stimulerades under de angivna förhållandena (sex möss per grupp). Medelvärde ± SD för interferon (IFN) γ-positiva celler bland en population av CD3-NK1.1 + NK-celler mättes genom flödescytometri. (B) Hapten-specifik överkänslighet. Manliga eller kvinnliga C57BL / 6J- eller C57BL / 6N-möss sensibiliserades genom applicering av 25 pl 0,5% dinitrofluorbensen (DNFB) -lösning på den ventrala huden. De utmanades sedan genom appliceringen av 5 pl 0,15% DNFB-lösning på vänster öra 5 dagar senare (DNFB-grupp). De högra öronen målades med fordon (-) och användes som kontroller. Örontjockleken mättes 48 timmar efter utmaningen. Resultaten är representativa för tre oberoende experiment med sex möss per grupp. * P < 0,05; ** P < 0.005 (Mann-Whitney U -test).

Leave a Reply

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *