אישור אתי והסכמה להשתתפות
כל עיצובי הניסויים בבעלי חיים בוצעו בקפדנות בהתאם לאמצעי ניהול בעלי החיים של מעבדת מחוז נינגשיה ואושרו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים העממי של אזור נינגשיה האוטונומי של חווי, אוניברסיטת הרפואה נינגשיה.
עיצוב המחקר
מחקר זה חקר את הקשרים הסיבתיים בין 1,400 מטבוליטים של פלזמה לבין ATI תוך שימוש בשיטת MR דו-מדגמית. כדי להבטיח את תקפות ה-IVs בהסקה סיבתית, יש למלא שלוש הנחות קריטיות: (1) השונות הגנטית קשורה ישירות לחשיפה הרצויה; (2) השונות הגנטית אינה מתבלבלת על ידי גורמים פוטנציאליים לבלבלים בין החשיפה לתוצאה; ו-(3) השונות הגנטית משפיעה על התוצאה אך ורק דרך החשיפה ולא דרך מסלולים חלופיים.
מקורות נתוני GWAS עבור ATI
הנתונים למחקר האסוציאציה הגנומית (GWAS) על ATI נאספו מפרויקט IEU-OpenGWAS (https://gwas.mrcieu.ac.uk/), תוך שימוש ספציפי במאגר הנתונים ebi-a-GCST90018895. ניתוח GWAS כלל 357,658 פרטים ממוצא אירופי, 7,746 מקרים ו-349,912 ביקורת. לאחר נהלי בקרת איכות, זוהו בסך הכל 19,072,056 פולימורפיזמים חד-נוקלאוטידיים (SNPs). הליכי בקרת איכות כללו הסרת SNPs עם תדירות אללים מינורית<0.01, שיווי משקל הארדי-ויינברג P<1×10-⁶, ושיעור קריאת גנוטיפ <0.95. הסטרטיפיקציה של האוכלוסייה הוערכה באמצעות ניתוח רכיבים עיקריים, וגורם האינפלציה הגנומי (λ) חושב להערכת הטיה שיטתית.
מקורות נתוני GWAS עבור מטבוליטים בפלזמה
מאגר נתוני גורמי החשיפה כולל נתוני GWAS עבור 1,400 מטבוליטים בפלזמה, הכוללים 1,091 רמות מטבוליטים ו-309 יחסי מטבוליטים, כפי שמופיעים במאגר הנתונים של GWAS (https://www.ebi.ac.uk/gwas/studies/GCST90199621-90201020). ניתוחי MR הוגבלו לאנשים ממוצא אירופי. מידע מפורט על מאגר הנתונים מסופק בחומרים משלימים בטבלה S1.
בחירת IVs
בזיהוי עירויים, הסף למשמעות סטטיסטית של 19,072,056 SNPs הקשור למטבוליט הפלזמה נקבע ב-P < 1 × 10-5. כדי להבטיח את עצמאות הניתוחים, SNPs אוגדו באמצעות ספים של r2 = 0.001 וקילובסיס (kb) = 10,000, ללא 19,037,213 SNPsעם r 2 > 0.001 ו-kb < 10,000 כדי לבטל השפעות אפשריות של חוסר שוויון קישור (LD). SNPs עם ערכי F סטטיסטיים < 10 הוצאו מהניתוחים הנוספים בשל ההטרוגניות הגבוהה שלהם, בעוד ש-34,843 SNPs שעמדו בקריטריונים נשמרו כ-IVs תקפים.
בעלי חיים ועיצוב ניסויים
כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם בקפדנות לאמצעי ניהול בעלי החיים של מעבדת מחוז נינגשיה ואושרו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים העממי של האזור האוטונומי נינגשיה הוי, אוניברסיטת נינגשיה לרפואה. עכברי BALB/c זכרים (בני 8 שבועות, דרגת SPF) נרכשו מ-Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. (בייג'ינג, סין). העכברים התרגלו לשבוע בסביבה מבוקרת (טמפרטורה 23 ± 1°C, לחות 60 ± 10%), עם גישה חופשית למזון ומים סטנדרטיים, ומחזור של 12 שעות אור ו-12 שעות חושך. לאחר ההסתגלות, הוקם מודל לפציעת גיד עכברו. לאחר חתך עור לאורך זמן, נחשף גיד אכילס השמאלי ובוצע חתך רוחבי סטנדרטי בעובי מלא באמצע הגיד באמצעות מספריים מיקרוכירורגיים. הגיד תוקן מיד עם תפרים לא נספגים בקוטר 6-0 תחת מיקרוסקופ סטריאו. מיד לאחר הניתוח, בוצעה הדמיית רנטגן כדי לאמת את ההקמה המוצלחת של מודל העכבר ATI. במקביל, צולמו תמונות רנטגן עבור קבוצת הביקורת בתנאי הרדמה זהים כדי לשמש כבקרה ריקה28. כל ההליכים בוצעו בהרדמה כללית שנגרמה על ידי הזרקה תוך-פריטוניאלית של פנטוברביטל נתרן (50 מ"ג·ק"ג), ומשככי כאבים לאחר הניתוח קיבלו בופרנורפין (0.05 מ"ג·ק"ג-1, תת-עורית) כל 12 שעות במשך 48 שעותו-29 שעות. לאחר ההשראה המוצלחת של המודל, העכברים חולקו באקראי לקבוצות הבאות: קבוצות ביקורת, מודל וקבוצות טיפול שקיבלו Dih במינונים נמוכים (10 מ"ג·ק"ג-1, LD-Hyd), בינוניים (30 מ"ג·ק"ג-1, MD-Hyd) וגבוהים (50 מ"ג·ק"ג-1, HD-Hyd). חישוב גודל המדגם: בהתבסס על נתונים ראשוניים המראים שיפור של 40% בציוני ההחלמה בטיפול במטבוליטים (SD = 15%), נקבע כי n = 6 עכברים בכל קבוצה יספקו 80% כוח לזיהוי ההבדל הזה ב-α = 0.05 (דו-זנב). האקראיות בוצעה באמצעות מספרים אקראיים שנוצרו במחשב על ידי חוקר שהיה עיוור להקצאת קבוצות. נהלים ניסיוניים והערכות תוצאות בוצעו על ידי חוקרים עיוורים לשיבוצים הקבוצתיים30.
צביעת המטוקסילין ואאוזין (HE)
ביום השביעי לאחר הטיפול, העכברים הועברו בהרדמה עמוקה שנגרמה על ידי הזרקה תוך-פריטוניאלית של פנטוברביטל נתרן (100 מ"ג·ק"ג-1), מה שהבטיח אובדן מוחלט של רפלקסים לפני איסוף הרקמות בהתאם. רקמת גיד אכילס הפגועה, כולל חלק קטן מהרקמה הרכה הסובבת, נקטפה ועובדה בקפידה. חתיכת עורבגודל 15 מ"מ 2 שמרכזה בגיד אכילס הוסרה. דגימות העור קיבעו בתמיסת פרפורמלדהיד של 4% בטמפרטורת החדר במשך 48 שעות, לאחר מכן התייבשות, הטמעת פרפין וחתך של 5 מיקרון. מאפיינים מבניים של עור הפצע, יצירת רקמת גרנולציה, וחדירת תאי דלקת הוערכו באמצעות צביעת H&E. להערכה היסטולוגית, קטעים עברו דה-פרפין בקסילן (2 ×-10 דקות), הודרו מחדש באמצעות אתנול מדורג (100%, 95%, 85% ו-75%, 5 דקות כל אחד), ונשטפו במים מזוקקים. המחסניות הוצבעו בהמטיקסילין האריס במשך 5 דקות, נשטפו במי ברז זורמים במשך 5 דקות, הובדלו באלכוהול חומצי 1% למשך 10 שניות, וכחולו במים של 0.2% אמוניה למשך 30 שניות. לאחר הכביסה, החלקים צובעו ב-0.5% אאוזין למשך 2 דקות, לאחר מכן התייבשות, ניקוי והרכבה. אמינות הערכה היסטולוגית: כדי להבטיח דיוק מדידה, 20% מהדגימות שנבחרו באקראי דורגו באופן עצמאי על ידי שני צופים עיוורים. אמינות בין מעריכים הוערכה באמצעות מקדם הקורלציה התוך-מחלקתי (ICC). ה-ICC לארגון קולגן היה 0.89 (רווח בר-סמך 95%: 0.81-0.94), עבור ניוון רקמות 0.92 (רווח בר-סמך 95%: 0.86-0.96), ולחדירה של תאי דלקת 0.87 (רווח בר-סמך 95%: 0.78-0.93), מה שמעיד על אמינות מצוינת. אמינות המעריך הוערכה על ידי כך שצופה אחד קיבל דירוג מחדש של 15% מהדגימות לאחר מרווח של שבועיים, מה שהניב ערכי ICC > 0.85 לכל הפרמטרים31.
ניתוח כתמים מערביים
ביטוי החלבון נותח על ידי Western blot. כימות החלבון בוצע באמצעות ערכת בדיקת ריכוזי החלבון BCA. כמויות שוות של חלבון הופרדו על ידי אלקטרופורזה של 10% נתרן דודציל סולפט-פוליאקרילאמיד ג'ל אלקטרופורזה (SDS-PAGE) והועברו לממברנת ניטרוצלולוזה. הממברנה נחסמה במשך שעה עם 5% חלב דל שומן במי מלח עם טריס-בופר המכיל 0.1% טווין-20 בטמפרטורת החדר. הממברנות נדגרו במהלך הלילה בטמפרטורה של 4°C עם נוגדנים ראשוניים ל-VEGFA (1:1000, ab46154), TGF-β1 (1:1000, 21898-1-AP), IL-6 (1:1000, 26404-1-AP), ו-TNF-α (1:1000, 17590-1-AP). לאחר שלוש שטיפות עם PBS, הממברנות נדגרו בנוגדנים משניים (1:5000) במשך 90 דקות בטמפרטורת החדר. רצועות החלבון הוצגו באמצעות ערכת הסובסטרט הכימילומינסצנטי ECL (ראו טבלת חומרים לפרטים) בהתאם לפרוטוקול היצרן ונותחו באמצעות תוכנת ImageJ (גרסה 1.8; המכונים הלאומיים לבריאות). GAPDH (10494-1-AP) שימש כבקרת טעינה.
ניתוח סטטיסטי
ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות תוכנת R Studio. חבילות TwoSampleMR ו-ieugwasr R שימשו לחילוץ נתוני חשיפה ולסינון עירויים תקפים, כולל קיבושים (r² < 0.001, גודל חלון = 10,000 קילובייט), הרמוניזציה של אללים וחישוב סטטיסטי F (F = β²_exposure/SE²_exposure). לניתוחי MR ו-MR הפוך, השתמשנו בחבילות VariantAnnotation, gwasglue ו-TwoSampleMR, שאפשרו הסקה סיבתית חזקה ובדיקות רגישות. נערך מחקר MR דו-דגימי לבחינת תכונות הקשורות למטבוליט בפלזמה. חמש גישות אנליטיות שונות שימשו: משקל הפוך (IVW), MR-Egger, חציון משוקלל (WM), מצב פשוט, ומצב משוקלל. התוצאות הראשוניות נקבעו בשיטת IVW, עם מובהקות סטטיסטית שנקבעה ב-P < 0.01. שיטת IVW מקצה משקלים כדי למזער את השפעת השנות, ומספקת הערכות אפקט מדויקות יותר. רגרסיית MR-Egger שימשה להערכת פליאוטרופיה (התופעה שבה גנים משפיעים על מספר תכונות), כאשר פליאוטרופיה אופקית הוערכה לפי ערך P של החתך (P > 0.05), והטרוגניות נבדקה באמצעות שיטת IVW בשילוב עם סטטיסטיקת Q של MR-Egger. לא נצפה הטרוגניות משמעותית כאשר P > 0.05. תיקון בדיקות מרובות יושם באמצעות שיטת שיעור הגילוי השגוי של בנג'מיני-הוכברג (FDR), כאשר FDR < 0.05 נחשב למשמעותי. ההטרוגניות נמדדה באמצעות סטטיסטיקת Q של קוקרן וסטטיסטיקת I2 , כאשר I2 > 50% הצביעו על הטרוגניות משמעותית. עבור ערכי I2 , חושבו מרווחי ביטחון של 95% לפי השיטה שתוארה על ידי יואנידיס ואחרים. ניתוחי רגישות בוצעו על ידי הסרה רציפה של כל SNP כדי להעריך את השפעת הווריאנטים הבודדים על התוצאות הכוללות.
כדי להעריך את אמינות המדידה, בוצעו ניתוחי מבחן-בדיקה חוזרת על מדדי תוצאה מרכזיים (כימות WB וניקוד היסטולוגי) באמצעות מקדמי מתאם תוך-מחלקתיים (ICCs). ה-ICC שימש להערכת אמינות בין מדרגים ובתוך המדרג של כימות ודירוג היסטולוגי של Western Blot (WB). הקריטריונים פורשו כך: מתחת ל-0.50 (גרוע), בין 0.50 ל-0.75 (בינונית), בין 0.75 ל-0.90 (טוב), ומעל 0.90 (מצוין)32. שלושה חוקרים עצמאיים העריכו בעיוורון את אותה קבוצת דגימות בשתי נקודות זמן המופרדות בשבוע אחד. ICCs לכימות ווסטרן בלוט של IL-6, TNF-α, VEGFA ו-TGF-β נעו בין 0.87 ל-0.93, מה שמעיד על אמינות מצוינת. מדדי ICC לניקוד היסטולוגי היו 0.85 לארגון קולגן ו-0.82 להערכת ניאווסקולריזציה.