5 Invivosciences,Inc。,美国威斯康星州麦迪逊,对应作者:tetsuro@invivosciences.com,farid.alisafaei@njit.edu摘要。心肌细胞不断经历调节其收缩行为并有助于整体心脏功能的机械刺激。尽管机械转导的重要性在心脏生理学中,但心肌细胞整合外部机械提示的机制,例如拉伸和环境僵硬,仍然知之甚少。在这项研究中,我们提出了一个合并的理论和实验框架,以研究应变诱导的细胞骨架僵硬如何调节心肌细胞的收缩性和力产生。我们的研究阐明了调节组织中机械张力心肌细胞经验的经验(无论是通过调节环境僵硬,外部拉伸还是心脏成纤维细胞激活)可以有效地调节其收缩力,并通过细胞骨架菌株僵硬在这种机械转移反应中起着核心作用。
摘要。遗传学的一个基本目标是确定遗传变异与性状的相关性,通常使用全基因组关联(GWA)研究结果的回归结果。重要的方法论挑战是考虑到GWA效应估计的通货膨胀,并同时研究多个特征。我们利用这两个挑战的机器学习方法,开发了一种称为ML-MAGE的计算高效方法。首先,我们缩小了使用神经网络在变体之间非独立引起的GWA效应大小的通胀。然后,我们通过变异推断在多个性状之间群集变体关联。我们将通过神经网络收缩的性能与正则回归和绘制映射进行了比较,这两种方法用于解决膨胀效应,但处理不同大小的焦点区域的变体。我们的神经网络收缩在近似模拟数据中的真实效应大小方面优于两种方法。我们的无限混合聚类方法提供了一种灵活的,数据驱动的方式,可区分不同类型的关联(特征特异性,跨性状或虚假),基于其正则效应。聚类也会产生更高的精度和回忆,以区分模拟中的基因级关联。我们证明了ML-MAGE在英国生物库中的两个定量性状和两个二元性状的关联分析中的应用(英国500,000名居民的遗传和表型数据)。我们从单特征富集测试中鉴定出的相关基因与已知特征相关的生物学过程重叠。除特定特定的关联外,ML-mages还标识了几种具有共享多特征关联的变体,提示了假定的共享遗传结构。
成人心脏发展肥大,以减轻心室壁压力并响应增加的工作量而保持心脏功能。尽管病理肥大通常会导致心力衰竭,但生理肥大可能是受保护的。心脏特异性的过表达脂质 - 滴头蛋白peripin 5(PLIN5)促进了心脏肥大,但目前尚不清楚这种反应是否有益。我们分析了人类左心室的RNA测序数据,并表明CAR-DIAC PLIN5表达与心脏收缩 - 相关过程的上调相关。为了研究心脏PLIN5水平升高如何影响心脏收缩性,我们用PLIN5(MHC-PLIN5小鼠)的心脏特异性过表达产生了小鼠。这些显示的小鼠左心室质量和心肌细胞大小增加但心脏功能保留。定量蛋白质组学鉴定出肌质/内质网Ca 2+ ATPase 2(SERCA2)为PLIN5相互作用蛋白。原位接近连接测定进一步确认了PLIN5/SERCA2相互作用。实时成像在收缩期间在细胞内Ca 2+释放中表现出不折痕,在松弛过程中去除Ca 2+,而MHC-PLIN5与WT心肌细胞中的SERCA2功能。这些结果确定了PLIN5通过增强的Ca 2+信号传导改善心脏收缩性的作用。