Динамические изменения целостности РНК, экспрессии генов и патоморфология тканей экспериментальных мышей в посмертном периоде

Abstract

Цель. Изучение закономерности морфологических изменений, величины целостности РНК и паттернов экспрессии генов тканей мышей, отобранных при аутопсии в контролируемых условиях. Материалы и методы. Мышей линии Balb/c подвергали эвтаназии с последующей некропсией через 0, 3, 12, 24, 48, 72 ч. Первые 3 ч после эвтаназии мыши находились при комнатной температуре, а затем были перемещены в холодильник (4 °С). Общую РНК выделяли из образцов тканей почек, печени, головного мозга, целостность образцов РНК измеряли при помощи капиллярного электрофореза с расчетом значений RQN (RNA Quality Number). Уровень экспрессии генов домашнего хозяйства Actb, Epas1, Rps18 оценивали при помощи обратно-транскриптазной количественной полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (RT-qPCR) с оригинальными праймерами и зондами по технологии TaqMan. Гистологическое исследование выполнено по стандартной методике. Результаты. Выделенная из тканей почек мышей РНК подвержена деградации в большей степени с увеличением посмертного интервала, чем РНК печени. При этом обнаружена отрицательная линейная зависимость между показателем RQN и длительностью посмертного интервала для образцов печени и почек животных. В то же время образцы РНК головного мозга не демонстрировали существенного изменения показателя RQN во всех временных точках. В тканях почек и печени мышей значительно снижается экспрессия генов Epas1 и Rps18. Однако величина экспрессии генов Epas1 и Rps18 в головном мозге животных остается стабильной во всех временных точках и не демонстрирует значительного снижения через 72 ч после проведения эвтаназии. При гистологическом исследовании не обнаружено явных морфологических изменений, что не исключает наличия ультраструктурных патологических изменений. Заключение. Величина целостности РНК (RQN) в аутопсийных тканях является важным предиктором качества образца для молекулярно-биологических исследований, включая анализ экспрессии генов.Aim. To examine the pattern of morphological changes, RNA quality number, and gene expression in mouse tissues sampled at autopsy under controlled experimental conditions. Materials and methods. Balb/c mice were euthanized and subsequently subjected to necropsy at 0, 3, 12, 24, 48, and 72 hours of the postmortem period. During the first three hours following euthanasia, the mice were maintained at room temperature, after which they were transferred to a refrigerator (4 º С). Total RNA was extracted from tissue samples taken from the kidney, liver, and brain; the integrity of the RNA samples was assessed by capillary electrophoresis, and the RNA quality number (RQN) was calculated. The expression levels of Actb, Epas1, and Rps18 housekeeping genes were evaluated by real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) with original primers and probes using the TaqMan assay. The histologic examination was performed according to standard techniques. Results. Degradation of RNA extracted from mouse kidney tissues appeared to be greater than that of RNA taken from the liver. In the meantime, a negative linear correlation was observed between RQN and the duration of the postmortem interval for liver and kidney samples. In contrast, no significant changes in the RQN score were observed for brain RNA samples at any of the time points. The expression of the Epas1 and Rps18 genes was significantly decreased in mouse kidney and liver tissues. However, the level of Epas1 and Rps18 gene expression in the brain remained stable at all time points and did not exhibit a significant decrease at 72 hours after euthanasia. No obvious morphological changes were detected by the histologic examination, which does not exclude the presence of ultrastructural pathological changes. Conclusion. RQN in autopsy tissues serves as a crucial predictor of sample quality for molecular biology studies, including gene expression analysis.