皮肌炎和抗Mi2自身抗体患者肌肉中CHD4/NuRD调控基因的转录去抑制

Transcriptional derepression of CHD4/NuRD-regulated genes in the muscle of patients with dermatomyositis and anti-Mi2 autoantibodies

作者信息Iago Pinal-Fernandez, Jose Cesar Milisenda, Katherine Pak, Sandra Muñoz-Braceras, Maria Casal-Dominguez, Jiram Torres-Ruiz, Stefania Dell'Orso, Faiza Naz, Gustavo Gutierrez-Cruz, Yaiza Duque-Jaimez, Ana Matas-Garcia, Joan Padrosa, Francesc J Garcia-Garcia, Mariona Guitart-Mampel, Gloria Garrabou, Ernesto Trallero-Araguás, Brian Walitt, Julie J Paik, Jemima Albayda, Lisa Christopher-Stine, Thomas E Lloyd, Josep Maria Grau-Junyent, Albert Selva-O'Callaghan, Andrew Lee Mammen
PMID37130727
发布时间2023-08
DOI10.1136/ard-2023-223873

实验完整度

包含RNA测序、免疫荧光和相关性分析,但缺乏功能实验或因果验证。

主要模型

人类肌肉活检样本 抗Mi2阳性DM患者肌肉 其他肌炎亚型肌肉 正常肌肉

重点核对

肌肉活检样本量:171例,其中抗Mi2阳性DM 18例,正常33例 RNA测序文库制备方法:TruSeq Stranded mRNA 或 NEBNext Ultra II Directional RNA 差异表达分析软件:limma/3.48.3,q值≤0.05 CHD4/NuRD调控基因集:来自五个Chd4敲除小鼠数据集 抗Mi2抗体滴度ELISA:使用Mi2β蛋白包被,血清稀释1:400

摘要

目的:肌炎是一个异质性疾病家族,包括皮肌炎(DM)、免疫介导的坏死性肌病(IMNM)、抗合成酶综合征(AS)和包涵体肌炎(IBM)。肌炎特异性自身抗体定义了肌炎的不同亚型。例如,靶向CHD4/NuRD复合物(一种转录抑制因子)的抗Mi2自身抗体患者比其他DM患者有更严重的肌肉疾病。本研究旨在确定抗Mi2阳性DM患者肌肉活检的转录谱。方法:对来自抗Mi2阳性DM患者(n=18)、无抗Mi2自身抗体的DM患者(n=32)、AS(n=18)、IMNM(n=54)、IBM(n=16)以及33块正常肌肉活检的肌肉活检(n=171)进行RNA测序。鉴定了在抗Mi2阳性DM中特异性上调的基因。对肌肉活检进行了人免疫球蛋白和与抗Mi2阳性肌肉活检中特异性上调基因相对应的蛋白质产物的染色。结果:一组135个基因,包括SCRT1和MADCAM1,在抗Mi2阳性DM肌肉中特异性过表达。这组基因富含CHD4/NuRD调控的基因,并包括在骨骼肌中通常不表达的基因。这些基因的表达水平与抗Mi2自身抗体滴度、疾病活动标志物以及该基因组的其他成员相关。在抗Mi2阳性肌肉活检中,免疫球蛋白定位于肌核,MAdCAM-1蛋白存在于束周纤维的细胞质中,SCRT1蛋白定位于肌纤维核。结论:基于这些发现,我们假设抗Mi2自身抗体可能通过进入受损的肌纤维,抑制CHD4/NuRD复合物,并随后去抑制本研究中定义的独特基因集来发挥致病作用。关键词:肌炎,RNA测序,NURD复合物,抗Mi2,皮肌炎

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
抗Mi2阳性DM患者肌肉的转录谱特征是什么?
核心机制
抗Mi2自身抗体可能进入受损肌纤维,抑制CHD4/NuRD复合物,导致其调控的基因去抑制。
主要证据
抗Mi2阳性DM肌肉中135个基因特异上调,富含CHD4/NuRD调控基因;免疫球蛋白定位于肌核;表达水平与抗体滴度和疾病活动相关。
研究意义
抗Mi2抗体不仅是生物标志物,还可能直接参与DM发病,提示新的治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者队列与样本收集

获取不同肌炎亚型和正常对照的肌肉活检,用于转录组分析。

从多个中心收集符合标准的肌炎患者和正常肌肉活检,根据自身抗体分类。

2

RNA测序与差异表达分析

鉴定抗Mi2阳性DM肌肉中特异上调的基因。

对肌肉活检进行RNA提取和文库制备,进行测序和生物信息学分析。

3

基因集富集与CHD4/NuRD关联分析

验证抗Mi2特异性基因是否富集于CHD4/NuRD调控的基因。

使用五个Chd4敲除小鼠数据集,进行Fisher精确检验。

4

免疫荧光定位蛋白表达

定位MAdCAM-1、SCRT1及人免疫球蛋白在肌肉活检中的表达位置。

使用特异性抗体进行免疫荧光染色,共聚焦显微镜成像。

5

相关性分析

评估抗Mi2特异性基因表达水平与自身抗体滴度和疾病活动标志物的关联。

使用ELISA检测抗体滴度,与基因表达进行相关分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
TruSeq链式mRNA文库制备试剂盒Illumina--
NEBNext Poly(A) mRNA磁分离模块New England BioLabsE7490
NEBNext Ultra II 定向RNA文库制备试剂盒(Illumina)New England BioLabsE7760
MAdCAM-1抗体InvitrogenPA5-98417
层粘连蛋白抗体MilliporeMAB 1914P
SCRT1抗体SigmaHPA045265
山羊抗兔IgG 555InvitrogenA21429
山羊抗大鼠IgG 647InvitrogenA48265
山羊抗人IgG 488InvitrogenA11013
Hoechst 33258染料Abcamab228550
Mi2β蛋白Abcamab124864
HRP标记的山羊抗人抗体Jackson ImmunoResearch109-036-088
Leica切片扫描仪SCN400FLeica--
Leica SP8共聚焦显微镜Leica--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
样本采集与分类
肌肉活检类型、患者分类标准、正常对照来源
阅读提示:Methods: Patients
RNA测序
RNA提取方法、文库制备试剂盒、测序平台、分析软件
阅读提示:Methods: RNA sequencing
差异表达分析
统计阈值、多重比较校正方法
阅读提示:Methods: Statistical and bioinformatic analysis
CHD4/NuRD富集分析
使用的敲除小鼠数据集、同源基因映射方法、Fisher检验的群体
阅读提示:Methods: Statistical and bioinformatic analysis; Results: The set of anti-Mi2-specific genes is enriched in genes regulated by the CHD4/NuRD complex
免疫荧光
抗体克隆号、稀释比例、固定和切片条件、成像系统
阅读提示:Methods: Pathology and immunofluorescence