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

Ez a 2025-ös, Scientific Reports-ban megjelent tanulmány Ebrahimpour Gorji és munkatársai nevéhez fűződik. A kutatást a varsói Warsaw University of Life Sciences csoportja vezette, franciaországi, egyesült királyságbeli és iráni társszerzőkkel. A szerzők a Sprague-Dawley DMD^mdx patkánymodell hisztopatológiai, biokémiai és transzkriptomikai jellemzését mutatják be a Duchenne-izomdisztrófia kapcsán. Érvelésük szerint ez a patkánymodell jobban megközelíti az emberi DMD-t, mint a széles körben használt mdx egér, amely szokatlanul erős izomregenerációt és enyhébb fenotípust mutat. Célul tűzték ki, hogy a betegség közbenső stádiumában feltérképezzék a disztrofikus izom molekuláris képét. Hét distrofin-hiányos patkányt és hét vad típusú almot vizsgáltak körülbelül négyhónapos korban. A combizom (musculus biceps femoris) szövettani vizsgálatát H&E, Picrosirius red és Koss festéssel végezték, a vérplazmát tizenkilenc biokémiai paraméter alapján elemezték, az izomhomogenátumokat pedig az oxidatív állapot jelzőire vizsgálták, így a TAS, a glutation-reduktáz, a glutation-peroxidáz, a SOD és a TBARS értékeit mérték. A transzkriptomikai ágban állatonként négy patkány RNS-ét szekvenálták, az elemzést HISAT2 illesztéssel, featureCounts mennyiségi meghatározással, DESeq2 differenciális expressziós elemzéssel és GO/KEGG/Reactome dúsítási vizsgálattal végezték.

A disztrofikus patkányokon a várt kórkép volt megfigyelhető: kiterjedt, multifokális miofiber-nekrózis, mononukleáris gyulladásos beszűrődés, csökkent miofiberátmérő és jelentős intersticiális fibrózis, amelynek során a kötőszövet az izom keresztmetszetének 44,3%-át foglalta el, szemben a vad típusú kontrollok 4,0%-ával. Az izomsérülés plazmamarkerei (CPK, LDH és ALT) erősen emelkedtek, emellett zavarok mutatkoztak a kalcium, nátrium, foszfor, magnézium, kálium, glükóz és karbamid szintjében. Az antioxidáns kapacitás jelentősen károsodott: a TAS csökkent, a glutation-reduktáz és -peroxidáz aktivitása alacsonyabb volt, bár a SOD aktivitása a csoportok között nem változott. Az RNS-szekvenálás 3615 differenciáltan expresszált gént azonosított (1824 felszabályozott, 1791 leszabályozott), amelyek az aktin citoszkeleton szerveződésében, az extracelluláris mátrix szerveződésében, a kalciumion-kötésben és az izomkontrakcióban dúsultak. Több kulcsfontosságú szerkezeti és regenerációs gén csökkent expressziót mutatott, köztük a Dmd, az Actc1, a Col6a1, a Mmp2 és az Igf1, valamint a regenerációhoz köthető Myh3 és Myh8 miozinok. Ezzel szemben a gyulladásos és a Wnt-gátló gének, mint a Tnfrsf19, a Nos2 és a Dkk1, magasabb expressziót mutattak. A KEGG-elemzés az MAPK- és kalciumjelátviteli útvonalakat emelte ki, a Reactome-elemzés pedig az immun- és ECM-útvonalakat. A szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy a patkánymodell több differenciáltan expresszált gént és súlyosabb kórképet eredményez, mint az mdx egér, így transzlációs szempontból relevánsabb kísérleti platform. Eredményeiket potenciális terápiás célpontokhoz kötik, köztük anti-fibrotikus, gyulladáscsökkentő és a PI3K/AKT-útvonalat moduláló stratégiákhoz.