RNS satura izpēte fiziskās slodzes laikā producētās ekstracelulārajās vezikulās

Abstract

Fiziskā slodze izraisa fizioloģiskas pārmaiņas organismā un ir pierādījumi par tās efektivitāti krūts vēža riska samazināšanā. Līdzšinējie pētījumi ir parādījuši, ka ekstracelulāro vezikulu (EV) daudzums plazmā fiziskās aktivitātes ietekmē palielinās. EVs var veidoties dažādās šūnās un ir svarīgs mediators saziņai starp šūnām. Šajā darbā tika raksturotas izmaiņas plazmas EV RNS saturā pirms un pēc fiziskās aktivitātes septiņām sievietēm, kuras ikdienā nodarbojas ar skriešanu, un sešām kontroles grupas sievietēm. EV raksturošana tika veikta ar transmisijas elektronmikroskopijas, nanodaļiņu izsekošanas un Western blot analīzi. EV RNS saturs tika analizēts, izmantojot jaunās paaudzes sekvencēšanu. Salīdzinot pirms- un pēc- skriešanas EVs, tika atklātas 14 diferenciāli ekspresētas mRNS, kas palīdzēja noteikt, kuri audi slodzes laikā intensīvāk producē EVs. Salīdzinot kontroles grupu ar skrējēju grupas pirms skriešanas EVs tika atrasti 37 diferenciāli ekspresēti gēni, kas dod priekšstatu par procesiem, kas iesaistīti ilgtermiņa adaptācijā slodzei.

Regular physical activity is associated with a lower incidence of various diseases, including cancer. At least partially, these effects are mediated by the secretome of the tissues responding to exercise. The secreted molecules can be released in a carrier-free form or enclosed into EVs. Several recent studies have shown that EVs are actively released into circulation during physical exercise and are likely to affect physiology of various organs. Here, we studied the changes in RNA cargo of plasma EVs associated with acute response and long-term adaptation to exercise. EVs were isolated from plasma samples of seven female endurance runners before and immediately after exercise, and six sedentary controls, characterised by nanoparticle tracking analysis, transmission electron microscopy and Western blot analysis, and subjected to RNA sequencing analysis. Comparison of pre- vs post-exercise EVs revealed 14 differentially expressed mRNAs that provided some insights into the cell types releasing EVs during the physical exercise and the signalling pathways activated in these cells. Whereas 37 differentially expressed genes were found when pre-exercise EVs from runners were compared to sedentary controls thus giving an insight into the mechanisms underlying the long-term adaptation to the exercise.