The ischemia-reperfusion injury of the skeletal muscles is caused by generation of reactive oxygen during ischemia and reperfusion. Melatonin or N-Acetyl-5-methoxy- tryptamine is suggested to have antioxidant effects in several tissues. In present study, we examined the protective effect of melatonin in a rat hind limb ischemia-reperfusion injury. Dimethyl-sulfoxide(DMSO) was also tested for comparison. Ischemia was induced for 4 hours by vascular clamping and followed by 1 hour or 24 hours of reperfusion. Muscle injury was evaluated in 4 groups such as single laparotomy group(control), ischemia-reperfusion group, DMSO group, melatonin group. Eedema ratio and malondialdehyde(MDA) of muscle tissue and serum level of creatine kinase(CK), were measeured at the end of reperfusion. DMSO and melatonin group showed significant amelioration of edema and serum CK compared with ischemia-reperfusion group. The decreasing effect was more prominent in melatonin group. The muscle tissue MDA concentration is significantly lower in melatonin group than in ischemia-reperfusion group. The results show that melatonin prevents and improves ischemia-reperfusion injury more effectively in a rat hind limb than DMSO dose. Thus, clinically the melatonin may be used for a beneficial treatment of such injuries
It is reported that social distancing caused by the corona pandemic has resulted in a decrease in physical activity, and a decrease in muscle mass due to this increases the risk of vascular disease. Therefore, in this study, the risk of carotid intima media thickness was evaluated by measuring the thickness of CIMT, and the differences in variables according to gender were analyzed. From January 2022 to May 2022, a total of 220 people (121 males, 99 females) who performed blood tests, carotid ultrasound, and body composition analysis among those who visited the health check-up center of Busan H Hospital were included in this study. Significant differences in risk factors according to gender were analyzed using the chi-square test. The cut-off values of variables that can predict the risk of carotid intima media thickness were calculated, and the accuracy was evaluated by calculating the area under the curve, sensitivity, and specificity. As a result of the difference analysis, the higher the total cholesterol in men and the appendicular skeletal muscle index in women, the higher the risk of carotid intima media thickness. The cut-off value for predicting the risk of carotid intima media thickness was calculated to be greater than 199 mg/dL of total cholesterol in the male group and less than 5.9 kg/m2 of the appendicular skeletal muscle index in the female group. As a result of this study, the higher the total cholesterol in men and the lower the appendicular skeletal muscle index in women, the higher the risk of increased CIMT. Therefore, in women, the appendicular skeletal muscle index is expected to serve as an indicator to predict and prevent vascular changes at an early stage.
Eberhard Haug;Alain Tramecon;J. C. Allain;Park, Hyung-Yun
Journal of Mechanical Science and Technology
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v.15
no.7
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pp.982-994
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2001
Commercially available software packages permit to position human models of various geometries in practical scenarios while respecting the anatomical constraints of the skeletal joints and of the bulk of the bodies. Beyond such features, the PAM-Comfort(sup)TM software has been conceived to provide direct access to the muscular forces needed by humans to perform physical actions where muscle force is required. The PAM-Comfort(sup)TM human models are made of multi-body linked anatomical skeletons, equipped with finite elements of the relevant skeletal muscles. The hyper-static problem of determination of muscle forces is solved by optimisation technique. Voluntary stiffening of muscles can be added to the basic contraction levels needed to perform a specific task. The calculated muscle forces obey Hills model. The model and software have been applied in several interesting scenarios of various fields of application, such as car industry, handling of equipment and sports activities.
An Arpase complex has been purified to apparent homogeniety from the extract of chick skeletal muscle using conventional column chromatographies and glycerol density gradient centrifugation. This eWe has a sedimentation coefficient of 15S as determined by the gradient centrifugation and therefore is referred to as the 15S ATPase. It behaves as a 600-kOa molecule upon gel filtration analysis using a Superose-6 column. However, the ATPase runs as a 95-kDa polvpeptide when analyzed by polvacrvlamide gel electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate. Thus, the Arpase is likely to consist of six identical subunits of 95 KDa. It has a Km value of 0.6 mM for ATP and is maximally active at pH 9.
Skeletal muscle insulin resistance, which increases the risk for developing various metabolic diseases, including type 2 diabetes, is a common metabolic disorder in obesity and aging. If potential treatments are to be developed to treat insulin resistance, then it is important to fully understand insulin signaling and glucose metabolism. While recent large-scale "omics" studies have revealed the acetylome to be comparable in size to the phosphorylome, the acetylation of insulin signaling proteins and its functional relevance to insulin-stimulated glucose transport and glucose metabolism is not fully understood. In this Mini Review we discuss the acetylation status of proteins involved in the insulin signaling pathway and review their potential effect on, and relevance to, insulin action in skeletal muscle.
Although exercise-induced growth factors such as Insulin-like growth factor-I (IGF-I) are known to affect various aspects of physiology in skeletal muscle cells, the molecular mechanism by which IGF-I modulates anti-inflammatory effects in these cells is presently unknown. Here, we showed that IGF-I stimulation suppresses the expression of toll-like receptor 4 (TLR4), a key innate immune receptor. A pharmacological inhibitor study further showed that PI3K/Akt signaling pathway is required for IGF-I-mediated negative regulation of TLR4 expression. Furthermore, IGF-I treatment reduced the expression of various NF-${\kappa}B$-target genes such as TNF-${\alpha}$ and IL-6. Taken together, these findings indicate that the anti-inflammatory effect of exercise may be due, at least in part, to IGF-I-induced suppression of TLR4 and subsequent downregulation of the TLR4-dependent inflammatory signaling pathway.
We investigated the role of fatty acid availability on skeletal muscle AMPK activity and adenine nucleotide content. To investigate the chronic effects of elevated fatty acid in vivo Sprague-Dawley rats were fed a chow diet (15% fat) or a diet high in saturated (SAFA, 52% fat) or polyunsaturated (PUFA, 52% fat) fat for eight weeks. High fat diets increased (P < 0.05) plasma FFA levels by 25%. AMPK activity was increased in SAFA and PUFA rats and occurred in the absence of changes in ATP, AMP, phosphocreatine and glycogen content. These results suggest that increasing fatty acid availability increases AMPK activity independent of changes in the cellular energy charge, and implicate the regulation of AMPK by a covalent mechanism. These data also support the contention that increasing fatty acid availability can increase subsequent fatty acid oxidation by an AMPK-mediated process.
Park, Su Hyun;Kim, Young Hwa;Lee, Hyun Jeong;Baek, Youl Chang;Kim, Min Seok;Jeong, Jin Young;Oh, Young Kyun;Park, Sung Kwon
Korean Journal of Agricultural Science
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v.44
no.4
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pp.586-594
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2017
Mitochondrial activity affects skeletal muscle energy metabolism and phenotype. To address whether mitochondrial activity can modulate muscle phenotype in vitro, protein expression of myosin heavy chain (MyHC) in C2C12 muscle cell lines was investigated after treated with antimycin A, an inhibitor of oxidative phosphorylation in mitochondria. Fully differentiated C2C12 myotubes were administrated with different concentration of antimycin A including 0, 100, 200, 500, 700, and 1000 ng/mL. After 72 h treatment, myosin heavy chain isoform expression and related enzyme activity (lactate dehydrogenase; LDH and creatine kinase) were analyzed. Administration of antimycin A changed expression of MyHC in C2C12 myotubes showing a shift from slow to fast twitching muscle type. Protein expression of MyHC type 2b (fast twitching muscle type) was decreased (P < 0.05) by antimycin A treatment (500, 700, and 1000 ng/mL) when compared with control group. Administration of antimycin A (1000 ng/mL), however, decreased (P < 0.05) MyHC type I (slow twitching muscle type). Interestingly, LDH activity was increased (P < 0.05) by antimycin A treatment. Results from our current study proposed a possibility that skeletal muscle phenotype, including MyHC and LDH activity, can be shifted from slow to fast twitching type by inhibiting the mitochondrial activity in C2C12 myotubes.
Skeletal muscle atrophy is a common phenomenon during the prolonged muscle disuse caused by cast immobilization, extended aging states, bed rest, space flight, or other factors. However, the cellular mechanisms of the atrophic process are poorly understood. In this study, we investigated the involvement of mitogen-activated protein kinase (MAPK) in the expression of muscle-specific RING finger 1 (MuRF1) during atrophy of the rat gastrocnemius muscle. Histological analysis revealed that cast immobilization induced the atrophy of the gastrocnemius muscle, with diminution of muscle weight and cross-sectional area after 14 days. Cast immobilization significantly elevated the expression of MuRF1 and the phosphorylation of p38 MAPK. The starvation of L6 rat skeletal myoblasts under serum-free conditions induced the phosphorylation of p38 MAPK and the characteristics typical of cast-immobilized gastrocnemius muscle. The expression of MuRF1 was also elevated in serum-starved L6 myoblasts, but was significantly attenuated by SB203580, an inhibitor of p38 MAPK. Changes in the sizes of L6 myoblasts in response to starvation were also reversed by their transfection with MuRF1 small interfering RNA or treatment with SB203580. From these results, we suggest that the expression of MuRF1 in cast-immobilized atrophy is regulated by p38 MAPK in rat gastrocnemius muscles.
Kim, H.J.;Kang, D.H.;Park, B.H.;Lee, W.Y.;Choi, J.H.;Chung, K.Y.
Journal of Practical Agriculture & Fisheries Research
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v.23
no.1
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pp.117-128
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2021
The skeletal muscle development of Hanwoo steer has been processed in the prenatal and postnatal periods. Bovine satellite cell located in perimysium of muscle tissues has differentially distributed in peripheral tissues. The study of postnatal development of satellite cells can help understand the genetic and functional regulation of meat characteristics. Factors affecting muscle size increase are related to the accumulation of DNA or synthesis of RNA proteins. In this study, we observed muscle development and differentiation after culturing bovine satellite cells derived from longissimus dorsi and semimembranosus regions of Hanwoo muscle tissue. In addition, RNA sequencing data were analyzed for differentially expressed genes (DEG) involved in intracellular muscle development and growth. The DEG of the two muscle tissues were compared according to 1day, 2day, 4day, and 7day. The overall gene expression level was confirmed by the heat map. Gene Ontology (GO) classification method was used to compare the expression level of gene groups affecting LD and SM development. The histology of GO was consistent with the time-cause change of LD and SM cell morphology. SM showed more active skeletal muscle development than LD. Even within the same time, SM expressed more genes than LD, thus synthesizing more muscle fibers
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[게시일 2004년 10월 1일]
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