WTとKlotho欠乏したマウスの筋肉,脳,およびプラズマEVにおける神経筋肉電気刺激に対するトランスクリプトミカル応答

科学分野:

• 生物医学工学
• 神経科学
• 遺伝学

背景:

• 神経筋肉の電気刺激 (NMES) は,運動機能と日常生活の活動を強化します.
• 細胞外膀 (EV) は細胞間通信の重要な媒介体である.
• NMES反応におけるKlothoの役割は十分に理解されていません.

研究 の 目的:

• 筋肉,脳,およびプラズマ由来EVに対するNMESのトランスクリプトミカル効果を調査する.
• 野生型 (WT) とKl^HETのマウスのNMES誘発のトランスクリプトミックの変化を比較する.
• NMESに関連する分子反応に対するKlotho欠乏の影響を明らかにする.

主な方法:

• 筋,脳組織,およびプラズマEVのトランスクリプトミカルプロファイリング (RNA-seq).
• WT と Kl^HETのマウスにおけるNMESによる遺伝子発現パターンの分析.
• 影響を受けた生物学的経路を特定するための機能的濃縮分析

主要な成果:

• NMESは,両方のゲノタイプの筋におけるグルコース代謝とインスリン反応経路を向上させました.
• プラズマEVは,酸素/インスリン反応とシナプス増強に関連する保存された非コーディングRNAトランスクリプトームを示した.
• 脳のトランスクリプトームはWTとKl^HETのマウスの間で有意に異なっていた.WTは血流/細胞粘着のアップレギュレーションを示したが,Kl^{HETは免疫機能のアップレギュレーションを示した.}

結論:

• NMESは,遺伝子型によって刺激された筋肉組織で比較可能な代謝適応を誘導する.
• NMESの脳への遠隔作用は,Klotho状態によって有意に調整されます.
• クロト欠乏症はNMESに対する脳の分子反応を変化させ,特に免疫経路に影響します.