Biological response to skeletal muscle injury time course is generally classified as initial (elevated within first 4-h), delayed (elevated at 24-h), and/or prolonged (elevated at 4-h and sustained to 24-h). Accurate description of this process requires the ability to measure a robust set of RNA and protein biomarkers, yet such an approach is not common and not always feasible. This method proposes a novel experimental approach that focuses on the use of bead-based multiplex detection to measure mRNA, lncRNA, cytokines, soluble cytokine receptors, and myokines at 4-h and 24-h post muscle injury. We used an extreme aerobic exercise session (half-marathon race) to create a consistent muscle injury stimulus via oxidative stress and eccentric contractions. Venous blood samples were analyzed to determine the change in 90 targets. Specifically, we identified 14 mRNA, 2 lncRNA, 4 cytokines, and 5 myokines that had only an initial response (change at 4-h). We identified 2 mRNA, 2 cytokines, 13 soluble cytokine receptors, and 1 myokine that had only a delayed response (change at 24-h). Finally, we identified 18 mRNA, 4 lncRNA, 6 myokines and 15 cytokines that had a prolonged response (change at 4-h and sustained at 24-h). We found 4 targets to be undetectable or having no response relative to muscle injury recovery. These findings demonstrate the interplay between RNA and protein biomarkers in response to skeletal muscle injury. This novel experimental application of bead-based multiplexing is applicable to a variety of clinical models that involve muscle injury and/or wasting.

中文翻译：

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基于微珠的 RNA 和蛋白质生物标志物的组合多重检测：对了解骨骼肌损伤和修复时间进程的意义

骨骼肌损伤时程的生物反应通常分为初始（在前 4 小时内升高）、延迟（在 24 小时内升高）和/或延长（在 4 小时内升高并持续至 24 小时）。对该过程的准确描述需要能够测量一组强大的 RNA 和蛋白质生物标志物，但这种方法并不常见，也不总是可行的。该方法提出了一种新的实验方法，侧重于使用基于微珠的多重检测来测量肌肉损伤后 4 小时和 24 小时的 mRNA、lncRNA、细胞因子、可溶性细胞因子受体和肌因子。我们使用极限有氧运动（半程马拉松比赛）通过氧化应激和离心收缩来产生持续的肌肉损伤刺激。分析静脉血样本以确定 90 个目标的变化。具体来说，我们鉴定了 14 种 mRNA、2 种 lncRNA、4 种细胞因子和 5 种仅具有初始反应（4 小时变化）的肌动因子。我们鉴定了 2 种 mRNA、2 种细胞因子、13 种可溶性细胞因子受体和 1 种仅具有延迟反应（24 小时变化）的肌因子。最后，我们确定了 18 种 mRNA、4 种 lncRNA、6 种肌细胞因子和 15 种具有延长反应的细胞因子（在 4 小时内发生变化并在 24 小时内持续）。我们发现 4 个目标无法检测到或对肌肉损伤恢复没有反应。这些发现证明了响应骨骼肌损伤的 RNA 和蛋白质生物标志物之间的相互作用。这种基于珠的多路复用的新实验应用适用于涉及肌肉损伤和/或消瘦的各种临床模型。我们鉴定了 2 种 mRNA、2 种细胞因子、13 种可溶性细胞因子受体和 1 种仅具有延迟反应（24 小时变化）的肌因子。最后，我们确定了 18 种 mRNA、4 种 lncRNA、6 种肌细胞因子和 15 种具有延长反应的细胞因子（在 4 小时内发生变化并在 24 小时内持续）。我们发现 4 个目标无法检测到或对肌肉损伤恢复没有反应。这些发现证明了响应骨骼肌损伤的 RNA 和蛋白质生物标志物之间的相互作用。这种基于珠的多路复用的新实验应用适用于涉及肌肉损伤和/或消瘦的各种临床模型。我们鉴定了 2 种 mRNA、2 种细胞因子、13 种可溶性细胞因子受体和 1 种仅具有延迟反应（24 小时变化）的肌因子。最后，我们确定了 18 种 mRNA、4 种 lncRNA、6 种肌细胞因子和 15 种具有延长反应的细胞因子（在 4 小时内发生变化并在 24 小时内持续）。我们发现 4 个目标无法检测到或对肌肉损伤恢复没有反应。这些发现证明了响应骨骼肌损伤的 RNA 和蛋白质生物标志物之间的相互作用。这种基于珠的多路复用的新实验应用适用于涉及肌肉损伤和/或消瘦的各种临床模型。6 种肌细胞因子和 15 种细胞因子具有长期反应（在 4 小时内发生变化并在 24 小时内持续）。我们发现 4 个目标无法检测到或对肌肉损伤恢复没有反应。这些发现证明了响应骨骼肌损伤的 RNA 和蛋白质生物标志物之间的相互作用。这种基于珠的多路复用的新实验应用适用于涉及肌肉损伤和/或消瘦的各种临床模型。6 种肌细胞因子和 15 种细胞因子具有长期反应（在 4 小时内发生变化并在 24 小时内持续）。我们发现 4 个目标无法检测到或对肌肉损伤恢复没有反应。这些发现证明了响应骨骼肌损伤的 RNA 和蛋白质生物标志物之间的相互作用。这种基于珠的多路复用的新实验应用适用于涉及肌肉损伤和/或消瘦的各种临床模型。