Transcriptomic profiling of skeletal muscle in the DMDmdx rat model of Duchenne muscular dystrophy

See 2025. aasta artikkel ajakirjas Scientific Reports on autorite Ebrahimpour Gorji ja kaasautorite töö. Uuringut juhtis Varssavi Elu- ja Põllumajandusülikooli rühm koostöös partneritega Prantsusmaalt, Suurbritanniast ja Iraanist. Artiklis esitatakse Duchenne'i lihasdüstroofia Sprague-Dawley DMD^mdx rotimudeli kombineeritud histopatoloogiline, biokeemiline ja transkriptoomiline iseloomustus. Autorid väidavad, et see rotimudel kajastab inimese DMD-d paremini kui laialdaselt kasutatav mdx-hiir, mille lihasregeneratsioon on ebatavaliselt tugev ja haigusnähud leebemad. Nende eesmärk oli kaardistada düstroofse lihase molekulaarne maastik haiguse vahepealses staadiumis. Uuriti seitset düstrofiin-puudulikku rotti ja seitset metsiktüüpi pesakonnakaaslast umbes nelja kuu vanuselt. Biceps femoris'e lihast hinnati histoloogiliselt H&E, Picrosirius red ja Koss värvimise abil. Vereplasmat analüüsiti üheksateistkümne biokeemilise parameetri järgi ning lihashomogenaatides testiti oksüdatiivse oleku markereid, sh TAS, glutatiooni reduktaasi, glutatiooni peroksüdaasi, SOD-i ja TBARS-i. Transkriptoomilises osas sekveneeriti igast genotüübist neljast loomast pärit RNA, mida analüüsiti HISAT2 joondamise, featureCounts kvantifitseerimise, DESeq2 diferentsiaalse avaldumise ning GO/KEGG/Reactome rikastamise abil.

Düstroofsetel rottidel ilmnesid oodatud patoloogilised muutused: ulatuslik multifokaalne müofiibrite nekroos, mononukleaarne põletikuline infiltratsioon, vähenenud müofiibrite läbimõõt ja dramaatiline interstitsiaalne fibroos. Sidekude hõlmas 44,3% lihase ristlõikepinnast, metsiktüüpi kontrollrottidel aga vaid 4,0%. Lihaskahjustuse plasmamarkerid (CPK, LDH ja ALT) olid järsult tõusnud ning esinesid häired kaltsiumi, naatriumi, fosfori, magneesiumi, kaaliumi, glükoosi ja uurea näitajates. Antioksüdantne võime oli märgatavalt nõrgenenud: TAS vähenes ning glutatiooni reduktaasi ja peroksüdaasi aktiivsus oli madalam, kuigi SOD-i aktiivsus rühmade vahel ei erinenud. RNA-seq tuvastas 3615 diferentsiaalselt avaldunud geeni (1824 suurenenud, 1791 vähenenud), mis rikastusid aktiinitsütoskeleti korralduse, rakuvälise maatriksi korralduse, kaltsiumiioonide sidumise ja lihaskontraktsiooni osas. Olulised struktuursed ja regeneratsioonigeenid olid allareguleeritud, sh Dmd, Actc1, Col6a1, Mmp2, Igf1 ning regeneratsiooniga seotud müosiinid Myh3 ja Myh8. Põletiku- ja Wnt-signaali pärssivad geenid nagu Tnfrsf19, Nos2 ja Dkk1 olid seevastu ülesreguleeritud. KEGG-analüüs tõi esile MAPK- ja kaltsiumisignaaliradu ning Reactome rõhutas immuun- ja ECM-radu. Autorid järeldavad, et rottmudel annab rohkem diferentsiaalselt avaldunud geene ja raskemad patoloogilised muutused kui mdx-hiired, mistõttu on see translatsiooniliselt olulisem platvorm. Nad seostavad oma tulemused võimalike ravisihtmärkidega, sh fibroosivastaste, põletikuvastaste ja PI3K/AKT-d moduleerivate strateegiatega.