măduva osoasă este țesutul din cavitățile interioare ale oaselor, reprezentând aproximativ 4% din masa corporală totală a oamenilor. Măduva roșie, care constituie componenta hematopoietică a măduvei osoase, este responsabilă pentru producerea celulelor hematopoietice ale tuturor liniilor, care utilizează ulterior vasculatura măduvei osoase ca o conductă pentru circulația sistemică a organismului., Transcriptomului analiza arată că 65% (n=12877) din toate proteinele umane (n=19670) sunt exprimate în măduva osoasă și 534 de aceste gene arată o elevată expresie în măduva osoasă în comparație cu alte tipuri de țesuturi.,
- 534 crescute de gene
- 29 îmbogățit gene
- 135 grup îmbogățit gene
- măduvă Osoasă are cele mai multe de grup îmbogățit expresia genelor în comun cu sânge
măduva osoasă transcriptomului
Transcriptomului analiza de maduva osoasa pot fi vizualizate cu privire la specificul și distribuția de arnm transcris molecule (Figura 1). Specificitatea ilustrează numărul de gene cu expresie ridicată sau non-ridicată în măduva osoasă în comparație cu alte țesuturi., Expresia crescută include trei tipuri de subcategorii de Expresie crescută:
- țesut îmbogățit: cel puțin de patru ori mai mare nivel de ARNm în măduva osoasă comparativ cu orice alte țesuturi.
- grup îmbogățit: cel puțin de patru ori mai mare nivel mediu ARNm într-un grup de 2-5 țesuturi în comparație cu orice alt țesut.
- țesut îmbunătățit: nivel de ARNm de cel puțin patru ori mai mare în măduva osoasă comparativ cu nivelul mediu din toate celelalte țesuturi.,distribuția, pe de altă parte, vizualizează câte gene care au sau nu au niveluri detectabile (NX≥1) de molecule ARNm transcrise în măduva osoasă în comparație cu alte țesuturi. Cum reiese din Tabelul 1, toate genele crescute în măduva osoasă sunt clasificate ca:
- Detectat în single: Detectată într-un singur țesut
- Detectat în unele: Detectată în mai mult de unul, dar mai puțin decât o treime din țesuturi
- Detectate în numeroase: Detectat în cel puțin o treime, dar nu toate țesuturile
- Detectat în toate: Detectat în toate țesuturile
A., Specificitate
B. distribuție
Figura 1. (A) distribuția tuturor genelor în cele cinci categorii pe baza specificității transcrierii în măduva osoasă, precum și în toate celelalte țesuturi. (B) distribuția tuturor genelor în cele șase categorii, pe baza detectării transcrierii (NX?1) în măduva osoasă, precum și în toate celelalte țesuturi.după cum se arată în Figura 1, 534 de gene prezintă un anumit nivel de Expresie crescută în măduva osoasă în comparație cu alte țesuturi., Cele trei categorii de gene cu expresie crescută în măduva osoasă în comparație cu alte organe sunt prezentate în tabelul 1. În tabelul 2, sunt definite cele 12 gene cu cea mai mare îmbogățire în măduva osoasă.Tabelul 1. Numărul de gene din categoriile subdivizate ale expresiei crescute în măduva osoasă.,div id=”e942bc20a8″>
53
Table 2., Cele 12 gene cu cel mai înalt nivel de Expresie îmbogățită în măduva osoasă. „Distribuția țesuturilor” descrie detectarea transcrierii (NX?1) în măduva osoasă, precum și în toate celelalte țesuturi. „ARNm (țesut)” arată nivelul transcripției în măduva osoasă ca valori NX. „Scorul de specificitate tisulară (TS)” corespunde schimbării de pliere între nivelul de Expresie din măduva osoasă și țesutul cu al doilea cel mai înalt nivel de Expresie.,
| Gene | Description | Tissue distribution | mRNA (tissue) | Tissue specificity score |
|---|---|---|---|---|
| CTSG | cathepsin G | Detected in many | 450.3 | 19 |
| OR10Z1 | olfactory receptor family 10 subfamily Z member 1 | Detected in single | 12.,1 | 17 |
| DEFA1B | defensin alpha 1B | Detected in some | 734.0 | 15 |
| MPO | myeloperoxidase | Detected in some | 315.2 | 15 |
| GYPA | glycophorin A (MNS blood group) | Detected in some | 56.,9 | 9 |
| RHAG | Rh associated glycoprotein | Detected in many | 54.1 | 9 |
| ELANE | elastase, neutrophil expressed | Detected in many | 244.3 | 8 |
| HBB | hemoglobin subunit beta | Detected in all | 3646.,7 | 7 |
| DEFA1 | defensin alpha 1 | Detected in some | 825.5 | 7 |
| DEFA4 | defensin alpha 4 | Detected in some | 245.5 | 7 |
| AZU1 | azurocidin 1 | Detected in some | 238.2 | 7 |
| HBD | hemoglobin subunit delta | Detected in many | 233.,7 | 7 |
expresia Proteinelor de gene crescute în măduva osoasă
o analiză În profunzime de gene crescute în măduva osoasă folosind anticorpi pe baza de proteine de profilare ne-a permis pentru a vizualiza modele de exprimare a acestor proteine. lista genelor crescute (n = 534) este în concordanță cu funcția măduvei osoase, deoarece include o suprareprezentare a proteinelor asociate cu răspunsul imun, migrația leucocitelor și respirația., Printre genele cu cel mai înalt nivel a îmbogățit exprimare în măduva osoasă (Tabelul 2), cinci codifica proteine cunoscute cu funcții în neutrofile și monocite (AZU1, CTSG, DEFA4, MARLYN și MPO). Alte două crescute de proteine sunt codificate în limfocite (DEFA1, DEFA1B) și cele patru gene care codifica proteine pentru a hematiilor funcția (HBB, HBD; ambele hemoglobina, proteine, GYPA, intrinsec, o proteină a membranei și RHAG, considerat a fi parte dintr-o membrană canal care transportă amoniac și dioxid de carbon)., Atât neutrofilele, cât și eritrocitele ajung la maturitate în măduva osoasă și sunt eliberate în sânge ca celule efectoare, echipate cu proteine necesare pentru funcțiile lor specializate. În consecință, un nivel ridicat de transcripție a genelor corespunzătoare are loc în măduva osoasă, explicând scorul lor TS ridicat văzut în tabelul 2.
Proteine îmbogățit cu exprimare în granulocite
în Afară de eritropoietic celule și trombocite, leucocite polimorfonucleare celule, și în special celulele neutrofile lineage, alcătuiesc majoritatea celulelor hematopoietice din măduvă osoasă., CTSG (catepsina G) și DEFA4 (Defensin alpha 4) sunt două dintre genele crescute din măduva osoasă. Acestea sunt cunoscute a fi exprimate în neutrofile și implicate în apărarea împotriva bacteriilor. PRTN3 (Proteinaza-3), un neutrofile serin-protează (Pns) diferă de celelalte două Pns (CTSG și MARLYN) în termeni de funcție. Un exemplu fiind faptul că proteinaza – 3, de asemenea, acționează ca un regulator de feedback în diferențierea mieloidă. Profilele de proteine pentru CTSG, PRTN3 și DEFA4 prezintă o colorare puternică a granulocitelor.,
CTSG
PRTN3
DEFA4
Proteine îmbogățit cu exprimare în monocite
granulocitară mastocite și agranulocytic macrofagele sunt prezente în număr mai mic decât neutrofile din măduva osoasă. MCEMP1, o destul de uncharacterized gene găsit pentru a codifica o singură trecere proteine transmembranare exprimată în celule catarg, afișează un grup îmbogățit exprimare în măduva osoasă, împreună cu plămânii și apendicele. Datele ARN-seq sunt susținute de imunohistochimie, cu pozitivitate în subseturile de celule din măduva osoasă și apendice, precum și în macrofagele alveolare din plămâni.,
MCEMP1 – măduvă osoasă
MCEMP1 – pulmonar
MCEMP1 – apendicele
expresia Genelor comune între maduva osoasa si alte tesuturi
Există 135 de grup îmbogățit genele exprimate în măduva osoasă. Genele îmbogățite în grup sunt definite ca gene care prezintă un nivel mediu de expresie a ARNm de 4 ori mai mare într-un grup de 2-5 țesuturi, inclusiv măduva osoasă, comparativ cu toate celelalte țesuturi.,pentru a ilustra relația țesutului măduvei osoase cu alte tipuri de țesuturi, a fost generată o diagramă de rețea, afișând numărul de gene cu expresie partajată între diferite tipuri de țesuturi.figura 2. Un complot interactiv de rețea a măduvei osoase îmbogățit și grup îmbogățit gene conectate la țesuturile lor îmbogățite respective (cercuri gri). Nodurile roșii reprezintă numărul de gene îmbogățite cu măduvă osoasă, iar nodurile portocalii reprezintă numărul de gene îmbogățite în grup., Dimensiunile nodurilor roșii și portocalii sunt legate de numărul de gene afișate în nod. Fiecare nod poate face clic și are ca rezultat o listă a tuturor genelor îmbogățite conectate la marginile evidențiate. Rețeaua este limitată la genele îmbogățite în grup în combinații de până la 3 țesuturi, dar listele rezultate arată setul complet de gene îmbogățite în grup în țesutul particular.,printre grupul de gene îmbogățite în măduva osoasă am găsit două gene, s100a12 (proteina de legare a calciului S100 A12) și IGLL1 (imunoglobulina lambda ca polipeptida 1) Afișează o expresie îmbogățită în țesutul limfoid și respectiv testicul. S100a12 este o proteină proinflamatoare de legare a calciului destul de bine caracterizată, exprimată constitutiv atât în neutrofile, cât și în macrofage și secretată de neutrofile activate., Colorarea imunohistochimică a S100A12 este în concordanță cu datele și literatura ARN-seq, arătând o pozitivitate puternică în măduva osoasă și țesuturile limfoide periferice.
S100A12 – măduvă osoasă
S100A12 – splina
IGLL1 este mai puțin cunoscut gena care pare a codifica o proteina exprimat în pre-B-celule și pro-B-celule. Imunohistochimia afișează colorarea citoplasmatică în măduva osoasă și testicul, care este susținută de datele ARN-seq.,
IGLL1 – măduvă osoasă
IGLL1 – testicul
principalele funcții ale măduvei osoase sunt de a menține un nivel constant de diferite tipuri de celule sanguine în sângele periferic, adică producerea de eritrocite, leucocite și trombocite. Măduva osoasă contribuie, de asemenea, la degradarea eritrocitelor în vârstă, împreună cu ficatul și splina. măduva osoasă este împărțită în regiuni roșii și galbene, cauzate de predominanța fie a țesutului bogat în hematopoietic (roșu), fie a țesutului adipos (galben)., Măduva roșie constă dintr-o rețea stromală foarte vascularizată care conține celule stem pluripotente și angajate ale tuturor liniilor hematopoietice, adică eritrocite, leucocite, trombocite. În timp ce eritrocitele și leucocitele se dezvoltă din stadiile precursorilor, trombocitele, fragmente mici de celule sanguine implicate în coagulare, provin din celule de măduvă gigantice numite megacariocite. În contrast, măduva galbenă conține celule stem mezenchimale care se diferențiază în mai multe linii stromale, cum ar fi condrocite, osteoblaste, fibroblaste și adipocite., la naștere și până în jurul vârstei de șapte ani, toată măduva umană este roșie, deoarece nevoia de formare a sângelui Nou este ridicată. Țesutul adipos înlocuiește treptat măduva roșie, care la adulți se găsește în principal în oasele plate, cum ar fi vertebrele, iliumul, sternul și craniul, precum și la capetele epifize ale oaselor lungi ale brațului și piciorului.figura 3. Vedere schematică a țesutului măduvei osoase. Atribuire: prin Mysid , prin Wikimedia Commons., Histologia măduvei osoase umane, inclusiv imagini și informații detaliate, poate fi vizualizată în dicționarul histologic al atlasului proteic.
Spate
Aici, proteine-codare genele exprimate în măduva osoasă sunt descrise și caracterizate, împreună cu exemple de immunohistochemically colorate secțiuni de țesut care vizualiza corespunzătoare expresiei proteinelor modele de gene cu expresiile elevate în măduva osoasă.,
Transcrierea profilare s-a bazat pe o combinație de trei transcriptomics seturi de date (HPA, GTEx și FANTOM5, corespunzătoare la un total de 483 de probe din 37 de diferite om normal tipuri de țesuturi. Valoarea finală a expresiei normalizate a consensului (NX) pentru fiecare tip de țesut a fost utilizată pentru clasificarea tuturor genelor în funcție de expresia specifică țesutului în două categorii diferite, pe baza specificității sau distribuției.
legături și publicații relevante
Uhlén M și colab., Harta bazată pe țesut a proteomului uman. Știință(2015)
PubMed: 25613900 DOI: 10.,1126 / știință.1260419
Yu NY și colab., Completând caracterizarea țesuturilor prin integrarea profilării transcriptomelor din Atlasul proteic uman și din consorțiul FANTOM5. Acizi nucleici Res. (2015)
PubMed: 26117540 DOI: 10.1093/nar/gkv608
Fagerberg L et al., Analiza expresiei specifice țesutului uman prin integrarea la nivel de genom a transcriptomicii și proteomicii bazate pe anticorpi. Proteomica Celulelor Mol. (2014)
PubMed: 24309898 DOI: 10.1074/mcp.M113.035600
Andersson s și colab., Peisajele transcriptomice și proteomice ale măduvei osoase și ale țesuturilor limfoide secundare. PLoS Unu., (2014)
PubMed: 25541736 DOI: 10.1371/jurnal.pone.0115911
Dicționar de Histologie-măduva osoasă