1. Identification of TGFβ signatures in six murine models mimicking different osteoarthritis clinical phenotypes
- Author
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Pascal Reboul, Eric Hay, Danièle Noël, Jérémie Sellam, Maxime Ruiz, Damien Cleret, Xavier Houard, Claire Jacques, Marie Maumus, David Moulin, Martine Cohen-Solal, Francis Berenbaum, Jérôme Guicheux, Jean-Yves Jouzeau, Christian Jorgensen, François Rannou, Claire Vinatier, Hang-Korng Ea, Marie-Hélène Lafage-Proust, Cellules Souches, Plasticité Cellulaire, Médecine Régénératrice et Immunothérapies (IRMB), Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Hôpital Lapeyronie [Montpellier] (CHU), Biologie de l'Os et du Cartilage : Régulations et Ciblages Thérapeutiques (BIOSCAR (UMR_S_1132 / U1132)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP), Service de Rhumatologie [CHU Lariboisière], Hôpital Lariboisière-Fernand-Widal [APHP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Ingénierie Moléculaire et Physiopathologie Articulaire (IMoPA), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche Saint-Antoine (CR Saint-Antoine), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - 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UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), MUST, Laboratoire Mouvement Sport Santé (M2S), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )
- Subjects
0301 basic medicine ,CD36 Antigens ,Biomedical Engineering ,Osteoarthritis ,Hypergravity ,GDF5 ,Biology ,Bioinformatics ,Diet, High-Fat ,Seipin ,Transcriptome ,03 medical and health sciences ,Mice ,0302 clinical medicine ,Rheumatology ,Downregulation and upregulation ,Growth Differentiation Factor 5 ,Transforming Growth Factor beta ,GTP-Binding Protein gamma Subunits ,medicine ,[SDV.MHEP.AHA]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Tissues and Organs [q-bio.TO] ,Animals ,Orthopedics and Sports Medicine ,Collagenases ,Obesity ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Meniscectomy ,030203 arthritis & rheumatology ,Metabolic Syndrome ,Mice, Knockout ,Cartilage homeostasis ,Gene Expression Profiling ,[SDV.MHEP.GEG]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Geriatry and gerontology ,medicine.disease ,Phenotype ,Arthritis, Experimental ,Pathophysiology ,3. Good health ,Disease Models, Animal ,030104 developmental biology ,Latent TGF-beta Binding Proteins ,[SDV.MHEP.RSOA]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Rhumatology and musculoskeletal system - Abstract
Summary Objective TGFβ is a key player in cartilage homeostasis and OA pathology. However, few data are available on the role of TGFβ signalling in the different OA phenotypes. Here, we analysed the TGFβ pathway by transcriptomic analysis in six mouse models of OA. Method We have brought together seven expert laboratories in OA pathophysiology and, used inter-laboratories standard operating procedures and quality controls to increase experimental reproducibility and decrease bias. As none of the available OA models covers the complexity and heterogeneity of the human disease, we used six different murine models of knee OA: from post-traumatic/mechanical models (meniscectomy (MNX), MNX and hypergravity (HG-MNX), MNX and high fat diet (HF-MNX), MNX and seipin knock-out (SP-MNX)) to aging-related OA and inflammatory OA (collagenase-induced OA (CIOA)). Four controls (MNX-sham, young, SP-sham, CIOA-sham) were added. OsteoArthritis Research Society International (OARSI)-based scoring of femoral condyles and ribonucleic acid (RNA) extraction from tibial plateau samples were done by single operators as well as the transcriptomic analysis of the TGFβ family pathway by Custom TaqMan® Array Microfluidic Cards. Results The transcriptomic analysis revealed specific gene signatures in each of the six models; however, no gene was deregulated in all six OA models. Of interest, we found that the combinatorial Gdf5-Cd36-Ltbp4 signature might discriminate distinct subgroups of OA: Cd36 upregulation is a hallmark of MNX-related OA while Gdf5 and Ltbp4 upregulation is related to MNX-induced OA and CIOA. Conclusion These findings stress the OA animal model heterogeneity and the need of caution when extrapolating results from one model to another.
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- 2020
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