HnRNPK is a multifunctional protein that participates in chromatin remodeling, transcription, RNA splicing, mRNA stability and translation. Here, we uncovered the function of hnRNPK in regulating the proliferation and differentiation of myoblasts. hnRNPK was mutated in the C2C12 myoblast cell line using the CRISPR/Cas9 system. A decreased proliferation rate was observed in hnRNPK-mutated cells, suggesting an impaired proliferation phenotype. Furthermore, increased G2/M phase, decreased S phase and increased sub-G1 phase cells were detected in the hnRNPK-mutated cell lines. The expression analysis of key cell cycle regulators indicated mRNA of Cyclin A2 was significantly increased in the mutant myoblasts compared to the control cells, while Cyclin B1, Cdc25b and Cdc25c were decreased sharply. In addition to the myoblast proliferation defect, the mutant cells exhibited defect in myotube formation. The myotube formation marker, myosin heavy chain (MHC), was decreased sharply in hnRNPK-mutated cells compared to control myoblasts during differentiation. The deficiency in hnRNPK also resulted in the repression of Myog expression, a key myogenic regulator during differentiation. Together, our data demonstrate that hnRNPK is required for myoblast proliferation and differentiation and may be an essential regulator of myoblast function.
MicroRNAs (miRNAs) are highly conserved, short non-coding RNAs that regulate gene expression at the posttranscriptional level. Although many miRNAs are identified in muscles and muscle cells, their individual roles are still not fully understood. In the present study, we investigated a muscle highly-expressed miRNA, miR-127-3p, in C2C12 myoblasts and tissues of goats with different muscle phenotypes (Boer vs Wushan black goats). Our results demonstrated that i) miR-127-3p was extensively expressed in tissues of goats; ii) miR-127-3p was higher expressed in muscle, spleen, heart, and skin in the muscular goats (Boer goats) than the control (Wushan black goats). Then we further characterized the dynamical expression of miR-127-3p, MyoD, MyoG, Myf5, Mef2c, and Myosin in the proliferating and differentiating C2C12 myoblasts at day of 0, 1, 3, 5, and 7 in culture mediums. Especially, we found that miR-127-3p was significantly higher expressed in the proliferating than differentiating cells. Our findings suggest that miR-127-3p probably plays roles in the proliferation and differentiation of myoblasts, which further underlies regulation of muscle phenotype in goats.
Seahorse, a syngnathidae fish, is one of the important organisms used in Chinese traditional medicine. Hippocampus abdominalis, a seahorse species successfully cultured in Korea, was validated for use in food by the Ministry of Food and Drug Safety in February 2016; however. the validation was restricted to 50% of the entire composition. Therefore, to use H. abdominalis as a food ingredient, H. abdominalis has to be prepared as a mixture by adding other materials. In this study, the effect of H. abdominalis on muscles was investigated to scientifically verify its potential bioactivity. In addition, the anti-fatigue activity of a mixture comprising H. abdominalis and red ginseng (RG) was evaluated to commercially utilize H. abdominalis in food industry. H. abdominalis was hydrolyzed using Alcalase, a protease, and the effect of H. abdominalis hydrolysate (HH) on the muscles was assessed in C2C12 myoblasts by measuring cell proliferation and glycogen content. In addition, the mixtures comprising HH and RG were prepared at different percentages of RG to HH (20, 30, 40, 50, 60, 70, and 80% RG), and the anti-fatigue activity of these mixtures against oxidative stress was assessed in C2C12 myoblasts. In C2C12 myoblasts, $H_2O_2$-induced oxidative stress caused a decrease in viability and physical fatigue-related biomarkers such as glycogen and ATP contents. However, treatment with RG and HH mixtures increased cell viability and the content of fatigue-related biomarkers. In particular, the 80% RG mixture showed an optimum effect on cell viability and ATP synthesis activity. In this study, all results indicated that HH had anti-fatigue activity at concentrations approved for use in food by the law in Korea. Especially, an 80% RG to HH mixture can be used in food for ameliorating fatigue.
Objectives: This study was conducted to compare the effects of Hominis placenta (Jahage, J) and wild ginseng (SanSam, S) pharmacopuncture drugs on muscle differentiation and energy metabolism regulation in C2C12 myotubes. Methods: The C2C12 myoblasts were differentiated into myotubes for 5 days by replacing in medium containing 2% horse serum and then treated with J and S pharmacopuncture extract at different concentrations for 24 hr. The expression of myosin heavy chain and energy metabolism-regulating factors, myosin heavy chain (MHC), nuclear respiratory factor-1 (NRF-1), and proliferator-activated receptor γ coactivator-1 alpha (PGC-1α) were determined in C2C12 myotubes by western blot. Additionally, the phosphorylation of AMPK and the expression of mitochondrial biogenesis, including sirtuin 1 (SIRT1) were determined in the myotubes. Results: As a result, treatment with J and S pharmacopuncture extract at 0.1 and 1 mg/mL increased the MHC expression in C2C12 myotubes compared with non-treated cells, but only S pharmacopuncture was shown a significant and distinct increase in the expression. Expression of TFAM and NRF-1 was also shown significant increases in S and J pharmacopuncture in C2C12 myotubes compared to non-treated cells. The phosphorylation of AMPK and the expression of PGC-1α and SIRT1 showed increased expression in S and J pharmacopuncture compared to non-treated cells. The effect of low-dose of J pharmacopuncture on the phosphorylated adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) and PGC-1α expression was greater than that of S pharmacopuncture. Conclusions: In conclusion, both J and S pharmacopuncture promote muscle differentiation in C2C12 myoblasts into myotubes and energy metabolism through the AMPK/SIRT1 signaling pathway. This indicates that the pharmacopuncture with tonic herbal medicines can help to improve skeletal muscle function.
Alpha-linolenic acid is an important polyunsaturated fatty acid that exhibits anticancer, anti-inflammatory, and antioxidative effects. In this study, we investigated the protective effects of alpha-linolenic acid on the cell proliferation and differentiation of C2C12 cells under essential amino acid-deficient conditions. Different concentrations of alpha-linolenic acid and essential amino acids were added to the growth and differentiation media. The concentrations of 10 µM of alpha-linolenic acid and 2% essential amino acid were chosen for subsequent experiments. Supplementation with alpha-linolenic acid and essential amino acids improved the proliferation and differentiation of C2C12 cells and significantly increased the mRNA levels of catalase, superoxide dismutase, B-cell lymphoma-2, and beclin-1 as well as the protein levels of PPARγ coactivator-1α compared to those in the controls. Moreover, supplementation with alpha-linolenic acid and essential amino acids reduced the levels of phosphorylated H2A.X variant histone, Bcl-2-associated X, p53, and light chain 3 during C2C12 cell proliferation, and increased the expression levels of myogenic factors 4 (myogenin) and 5 during C2C12 cell differentiation. Overall, we determined that alpha-linolenic acid and essential amino acids maintained the cell proliferation and differentiation of C2C12 cells via their anti-oxidative, anti-apoptotic, and anti-autophagic effects.
Kim, Tae Jin;Pyun, Do Hyeon;Kim, Myeong Jun;Jeong, Ji Hoon;Abd El-Aty, A.M.;Jung, Tae Woo
Journal of Ginseng Research
/
제46권3호
/
pp.444-453
/
2022
Background: Compound K (CK) is among the protopanaxadiol (PPD)-type ginsenoside group, which produces multiple pharmacological effects. Herein, we examined the effects of CK on muscle atrophy under hyperlipidemic conditions along with its pro-myogenic effects. Further, the molecular pathways underlying the effects of CK on skeletal muscle have been justified. Methods: C2C12 myotubes were treated with palmitate and CK. C2C12 myoblasts were differentiated using CK for 4-5 days. For the in vivo experiments, CK was administered to mice fed on a high-fat diet for 8 weeks. The protein expression levels were analyzed using western blotting analysis. Target protein suppression was performed using small interfering (si) RNA transfection. Histological examination was performed using Jenner-Giemsa and H&E staining techniques. Results: CK treatment attenuated ER stress markers, such as eIF2a phosphorylation and CHOP expression and impaired myotube formation in palmitate-treated C2C12 myotubes and skeletal muscle of mice fed on HFD. CK treatment augmented AMPK along with autophagy markers in skeletal muscle cells in vitro and in vivo experiments. AMPK siRNA or 3-MA, an autophagy inhibitor, abrogated the impacts of CK in C2C12 myotubes. CK treatment augmented p38 and Akt phosphorylation, leading to an enhancement of C2C12 myogenesis. However, AMPK siRNA abolished the effects of CK in C2C12 myoblasts. Conclusion: These findings denote that CK prevents lipid-induced skeletal muscle apoptosis via AMPK/autophagy-mediated attenuation of ER stress and induction of myoblast differentiation. Therefore, we may suggest the use of CK as a potential therapeutic approach for treating muscle-wasting conditions associated with obesity.
근위축은 근육을 사용하지 않음으로써 발생하는 근육 조직의 손실 또는 근육을 지배하는 신경의 손상으로 정의할 수 있다. 이 상태는 다양한 근육질환에 관여하는 활성산소종이 관여 한다. 우리는 심비디움 뿌리 추출물이 과산화수소에 의해 유도된 C2C12 근육세포 생존율 손실과 세포사를 억제한다는 것을 찾았다. 또한 심비디움 뿌리 추출물이 HSP70 단백질 발현증가와 SOD1 단백질 발현감소를 확인하였다. 이들의 결과는 심비디움 뿌리 추출물이 근위축에서 활성산소종을 환원하는 치료약물로서 작용이 가능할 것으로 사료된다.
Hee-Jeong Lee;Dongwook Kim;Kyoungtag Do;Chang-Beom Yang;Seong-Won Jeon;Aera Jang
한국축산식품학회지
/
제44권1호
/
pp.132-145
/
2024
Sarcopenia, the age-related muscle atrophy, is a serious concern as it is associated with frailty, reduced physical functions, and increased mortality risk. Protein supplementation is essential for preserving muscle mass, and horse meat can be an excellent source of proteins. Since sarcopenia occurs under conditions of oxidative stress, this study aimed to investigate the potential anti-muscle atrophy effect of horse meat hydrolysate using C2C12 cells. A horse meat hydrolysate less than 3 kDa (A4<3kDa) significantly increased the viability of C2C12 myoblasts against H2O2-induced cytotoxicity. Exposure of C2C12 myoblasts to lipopolysaccharide led to an elevation of cellular reactive oxygen species levels and mRNA expression of proinflammatory cytokines, including tumor necrosis factor-α and interleukin 6, and these effects were attenuated by A4<3kDa treatment. Additionally, A4<3kDa activated protein synthesis-related proteins through the protein kinase B/mechanistic target of rapamycin pathway, while decreasing the expression of activity and degradation-related proteins, such as Forkhead box O3, muscle RING finger protein-1, and Atrogin-1 in dexamethasone-treated C2C12 myotubes. Therefore, the natural material A4<3kDa has the potential of protecting against muscle atrophy, while further in vivo study is needed.
Objectives: It was investigated the cytoprotective efficacies of isorhamnetin, a flavonoid originally derived from Hippophae rhamnoides L., against oxidative stress-induced apoptosis in C2C12 myoblasts. Methods: The effects of isorhamnetin on cell growth, apoptosis and reactive oxygen species (ROS) generation were evaluated by trypan blue dye exclusion assay, 4',6-diamidino-2-phenylindole staining and flow cytometry. The levels of apoptosis-regulatory and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) signaling pathway-related proteins, and caspase activities (caspase-3 and -9) were determined by Western blot analysis and colorimetric assay, respectively. Results: Our results revealed that treatment with isorhamnetin prior to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) exposure significantly increased the C2C12 cell viability and, indicating that the exposure of C2C12 cells to isorhamnetin conferred a protective effect against oxidative stress. Isorhamnetin also effectively attenuated $H_2O_2$-induced apoptosis and ROS generation, which was associated with the restoration of the upregulation of Bax and downregulation of Bcl-2 induced by $H_2O_2$. In addition, $H_2O_2$ enhanced the activation of caspase-9 and -3, and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase, a typical substrate protein of activated caspase-3; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with isorhamnetin. Moreover, isorhamnetin increased the levels of heme oxygenase-1, a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of Nrf2. Conclusions: Our data indicated that isorhamnetin may potentially serve as an agent for the treatment and prevention of muscle disorders caused by oxidative stress.
Lee, Bora;Shin, Yeo Jin;Lee, Seung-Min;Son, Young Hoon;Yang, Yong Ryoul;Lee, Kwang-Pyo
BMB Reports
/
제53권5호
/
pp.278-283
/
2020
Muscle fibers are generally formed as multinucleated fibers that are differentiated from myoblasts. Several reports have identified transcription factors and proteins involved in the process of muscle differentiation, but the roles of microRNAs (miRNAs) in myogenesis remain unclear. Here, comparative analysis of the miRNA expression profiles in mouse myoblasts and gastrocnemius (GA) muscle uncovered miR-3074-3p as a novel miRNA showing markedly reduced expression in fully differentiated adult skeletal muscle. Interestingly, elevating miR-3074-3p promoted myogenesis in C2C12 cells, primary myoblasts, and HSMMs, resulting in increased mRNA expression of myogenic makers such as Myog and MyHC. Using a target prediction program, we identified Caveolin-1 (Cav1) as a target mRNA of miR-3074-3p and verified that miR-3074-3p directly interacts with the 3' untranslated region (UTR) of Cav1 mRNA. Consistent with the findings in miR-3074-3p-overexpressing myoblasts, knockdown of Cav1 promoted myogenesis in C2C12 cells and HSMMs. Taken together, our results suggest that miR-3074-3p acts a positive regulator of myogenic differentiation by targeting Cav1.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.