Сывороточное лишение формирует стресс-доминантное состояние входа во время миогенной дифференцировки

Введение: В культуре C2C12 скелетную миогенез обычно индуцируют переводом конфлюэнтных клеток из богатой сывороткой среды роста в среду с низким содержанием сыворотки для дифференцировки. Поскольку само лишение сыворотки представляет собой острое физиологическое воздействие, ранние транскрипционные изменения после смены среды могут отражать разные сочетания прогрессии по линии и стресс-адаптации.

Методы: Проведён описательный повторный анализ общедоступных наборов данных bulk RNA-seq, включавших: (i) каноническую дифференцировку C2C12 при лишении сыворотки, (ii) дифференцировку спутниковых клеток крупного рогатого скота при лишении сыворотки, а также в бессывороточных или химически определённых условиях, (iii) дополнительные валидационные наборы данных крупного рогатого скота в бессывороточных или определённых условиях и (iv) неканоническое бессывороточное возмущение с потерей функции \textit{Myod1}. С использованием единого рангового подхода количественно оценивали транскрипцию, ассоциированную со стрессом, активацию миогенной программы и выход из клеточного цикла, а затем сводили их взаимосвязи с помощью составных осей стресс-доминантности, резкости перехода и согласованности выхода из клеточного цикла с миогенезом.

Результаты: В наборах данных с временными рядами после лишения сыворотки у крупного рогатого скота и мыши самые ранние состояния после индукции характеризовались относительно повышенными и опережающими по времени показателями, связанными со стрессом, а также более слабой согласованностью между активацией миогенной программы и стойким выходом из клеточного цикла; напротив, в условиях без лишения сыворотки траектории были более постепенными, а согласованность — более выраженной. Независимые валидационные наборы данных крупного рогатого скота внешне подтверждали это описательное различие, демонстрируя постепенную миогенную организацию и структуру, связанную с выходом из клеточного цикла, в условиях без лишения сыворотки или в обогащённых средах без преимущественного расширения стресс-доминантных состояний. При неканоническом бессывороточном возмущении \textit{Myod1} миогенные показатели снижались, а показатели, связанные с клеточным циклом, смещались, тогда как стресс-ассоциированные показатели оставались сходными, что указывало на описательную диссоциацию между этими осями в ограниченном контексте возмущения, а не на доказательство физиологической динамики дифференцировки.

Выводы: В совокупности эти анализы предлагают операциональные, не зависящие от структуры критерии для сравнения условий индукции и интерпретации ранних показателей миогенной дифференцировки в различных протоколах.