Fetal bovine serum (FBS), which contains various nutrients, comprises 20% of the growth medium for cell-cultivated meat. However, ethical, cost, and scientific issues, necesitates identification of alternatives. In this study, we investigated commercially manufactured serum-free media capable of culturing Hanwoo satellite cells (HWSCs) to identify constituent proliferation enhancing factors. Six different serum-free media were selected, and the HWSC proliferation rates in these serum-free media were compared with that of control medium supplemented with 20% FBS. Among the six media, cell proliferation rates were higher only in StemFlexTM Medium (SF) and Mesenchymal Stem Cell Growth Medium DXF (MS) than in the control medium. SF and MS contain high fibroblast growth factor 2 (FGF2) concentrations, and we found upregulated FGF2 protein expression in cells cultured in SF or MS. Activation of the fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1)-mediated signaling pathway and stimulation of muscle satellite cell proliferation-related factors were confirmed by the presence of related biomarkers (FGFR1, FRS2, Raf1, ERK, p38, Pax7, and MyoD) as indicated by quantitative polymerase chain reaction, western blotting, and immunocytochemistry. Moreover, PD173074, an FGFR1 inhibitor suppressed cell proliferation in SF and MS and downregulated related biomarkers (FGFR1, FRS2, Raf1, and ERK). The promotion of cell proliferation in SF and MS was therefore attributed to FGF2, which indicates that FGFR1 activation in muscle satellite cells may be a target for improving the efficiency of cell-cultivated meat production.
Minkyung, Ryu;Minsu, Kim;Hyun Young, Jung;Cho Hyun, Kim;Cheorun, Jo
Animal Bioscience
/
v.36
no.2
/
pp.295-306
/
2023
Objective: Inhibiting the p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway delays differentiation and increases proliferation of muscle stem cells in most species. Here, we aimed to investigate the effect of p38 inhibitor (p38i) treatment on the proliferation and differentiation of chicken muscle stem cells. Methods: Chicken muscle stem cells were collected from the muscle tissues of Hy-line Brown chicken embryos at embryonic day 18, then isolated by the preplating method. Cells were cultured for 4 days in growth medium supplemented with dimethyl sulfoxide or 1, 10, 20 μM of p38i, then subcultured for up to 4 passages. Differentiation was induced for 3 days with differentiation medium. Each treatment was replicated 3 times. Results: The proliferation and mRNA expression of paired box 7 gene and myogenic factor 5 gene, as well as the mRNA expression of myogenic differentiation marker gene myogenin were significantly higher in p38i-treated cultures than in control (p<0.05), but immunofluorescence staining and mRNA expression of myosin heavy chain (MHC) were not significantly different between the two groups. Oil red O staining of accumulated lipid droplets in differentiated cell cultures revealed a higher lipid density in p38i-treated cultures than in control; however, the expression of the adipogenic marker gene peroxisome proliferator activated receptor gamma was not significantly different between the two groups. Conclusion: p38 inhibition in chicken muscle stem cells improves cell proliferation, but the effects on myogenic differentiation and lipid accumulation require additional analysis. Further studies are needed on the chicken p38-MAPK pathway to understand the muscle and fat development mechanism.
Jeong, Jin Young;Kim, Jang Mi;Rajesh, Ramanna Valmiki;Suresh, Sekar;Jang, Gul Won;Lee, Kyung-Tai;Kim, Tae Hun;Park, Mina;Jeong, Hak Jae;Kim, Kyung Woon;Cho, Yong Min;Lee, Hyun-Jeong
Reproductive and Developmental Biology
/
v.37
no.4
/
pp.219-224
/
2013
Muscular satellite cell (SC), which is stem cell of postnatal pig, is an important for study of differentiation into adipogenesis, myogenesis, and osteoblastogenesis. In this study, we isolated and examined from pig muscle tissue to determine capacity in proliferate, differentiate, and expression of various genes. Porcine satellite cells (PSC) were isolated from semimembranosus (SM) muscles of 90~100 days old pigs according to standard conditions. The cell proliferation increased in multi-potent cell by Masson's, oil red O, and Alizarin red staining respectively. We performed the expression levels of differentiation related genes using real-time PCR. We found that the differentiation into adipocyte increased expression levels of both fatty acid binding protein 4 (FABP4) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) genes (p<0.01). Myocyte increased the expression levels of the myosin heavy chain (MHC), myogenic factor 5 (Myf5), myogenic regulatory factor (MyoD), and Myogenic factor 4 (myogenin) (p<0.01). Osteoblast increased the expression levels of alkaline phosphatase (ALP) (p<0.01). Finally, porcine satellite cells were induced to differentiate towards adipogenic, myogenic, and osteoblastogenic lineages. Our results suggest that muscle satellite cell in porcine may influence cell fate. Understanding the progression of PSC may lead to improved strategies for augmenting meat quality.
Gender specificity in muscle growth and development is well known. Genesis of muscle is dependent on proliferation and differentiation potential of resident myogenic satellite cells (MSCs) present in muscle fibers. Multipotential capacity of forming myocyte, osteocyte, and adipocyte like cell makes MSCs a unique stem cell. To understand the molecular mechanism involved in determination of muscle quality due to difference in hormone concentration of different gender of animals, MSCs were isolated from bovine skeletal muscle and cultured in male, female, and castrated serum supplemented media. DNA microarray used consisted of 24,000 spots with 70 mer oligo in each spot. A total of 88 genes were up-regulated and 551 genes were down-regulated by more than two fold. Among up-regulated gene, 33, 34, and 21 genes were found up-regulated in cells grown in male, female, and castrated serum, respectively. Interestingly, male serum showed 4, female 11 and castrated male showed 4 genes expressed highly in each gender. Further study on the highly up-regulated gene may unfold the mystery of gender specificity found in muscle development. Also, the identification of differentially expressed genes in gender-specific serum will add information on infrastructure of bovine genome research.
Jeong, Jin Young;Kim, Jang Mi;Rajesh, Ramanna Valmiki;Suresh, Sekar;Jang, Gul Won;Lee, Kyung-Tai;Kim, Tae Hun;Park, Mina;Jeong, Hak Jae;Kim, Kyung Woon;Cho, Yong Min;Lee, Hyun-Jeong
Reproductive and Developmental Biology
/
v.37
no.4
/
pp.225-232
/
2013
Satellite cells were derived from muscular tissue in postnatal pig. Satellite cell is an important to growth and development in animal tissues or organs. However, the progress underlying induced differentiation is not clear. The aim of this study was to evaluate the morphologic and the transcriptome changes in porcine satellite cell (PSC) treated with insulin, rosiglitazone, or dexamethasone respectively. PSC was obtained from postnatal muscle tissue. In study 1, for study the effect of insulin and FBS on the differentiated satellite cells, cells were cultured at absence or presence of insulin treated with FBS. Total RNA was extracted for determining the expression levels of myogenic PAX3, PAX7, Myf5, MyoD, and myogenin genes by real-time PCR. Myogenic genes decreased expression levels of mRNA in treated with insulin. In study 2, in order to clarify the relationship between rosiglitazone and lipid in differentiated satellite cells, we further examined the effect of FBS on lipid accumulation in the presence or absence of the rosiglitazone and lipid. Significant differences were observed between rosiglitazone and lipid by FBS. The mRNA of FABP4 and $PPAR{\gamma}$ increased in rosiglitazone treatment. In study 3, we examined the effect of dexamethasone on osteogenic differentiation in PSC. The mRNA was increased osteoblasotgenic ALP and ON genes treated with dexamethasone in 2% FBS. Dexamethasone induces osteoblastogenesis in differentiated PSC. Taken together, in differentiated PSCs, FABP4 and $PPAR{\gamma}$ increased to rosiglitazone. Whereas, no differences to FBS and lipid. These results were not comparable with previous reports. Our results suggest that adipogenic, myogenic, and osteoblastogenic could be isolated from porcine skeletal muscle, and identify culture conditions which optimize proliferation and differentiation formation of PSC.
Paired box protein, PAX7, is a key molecule for the specification, maintenance and skeletal muscle regeneration of muscle satellite cells. In this study, we identified and characterized the cDNA and amino acid sequences of PAX7 from black sea bream (Acanthopagrus schlegelii) via molecular cloning and sequence analysis. A. schlegelii PAX7 cDNA was comprised of 1,524 bp encoding 507 amino acids and multiple sequence alignment analysis of the translated amino acids showed that it contained three domains including paired DNA-binding domain, homeobox domain and OAR domain which were well conserved across various animal species investigated. Pairwise Sequence Alignment indicated that A. schlegelii PAX7 had the same amino acid sequences with that of yellowfin seabream (A. latus) and 99.8% identity and similarity with that of gilt-head bream (Sparus aurata). Molecular phylogenetic analysis confirmed that A. schlegelii PAX7 formed a monophyletic group with those of teleost and most closely related with those of the fish that belong to Sparidae family including A. latus and S. aurata. In the investigation of its tissue specific mRNA expression, the expression was specifically identified in skeletal muscle tissue and a weak expression was also shown in gonad tissue. The cultured cells derived from skeletal muscle tissues expressed PAX7 mRNA at early passage but the expression was not observed after several times of subculture.
Jan, Arif Tasleem;Lee, Eun Ju;Ahmad, Sarafraz;Choi, Inho
Journal of Animal Science and Technology
/
v.58
no.5
/
pp.18.1-18.10
/
2016
Muscle, studied mostly with respect to meat production, represents one of the largest protein reservoirs of the body. As gene expression profiling holds credibility to deal with the increasing demand of food from animal sources, excessive loss due to myopathies and other muscular dystrophies was found detrimental as it aggravates diseases that result in increased morbidity and mortality. Holding key point towards improving the developmental program of muscle in meat producing animals, elucidating the underlying mechanisms of the associated pathways in livestock animals is believed to open up new avenues towards enhancing the lean tissue deposition. To this end, identification of vital candidate genes having no known function in myogenesis, is believed to increase the current understanding of the physiological processes going on in the skeletal muscle tissue. Taking consequences of gene expression changes into account, knowledge of the pathways associated with their activation and as such up-regulation seems critical for the overall muscle homeostasis. Having important implications on livestock production, a thorough understanding of postnatal muscle development seems a timely step to fulfil the growing need of ever increasing populations of the world.
Syed Sayeed Ahmad;Hee Jin Chun;Khurshid Ahmad;Inho Choi
Journal of Ginseng Research
/
v.48
no.1
/
pp.12-19
/
2024
Skeletal muscle (SM) is the largest organ of the body and is largely responsible for the metabolism required to maintain body functions. Furthermore, the maintenance of SM is dependent on the activation of muscle satellite (stem) cells (MSCs) and the subsequent proliferation and fusion of differentiating myoblasts into mature myofibers (myogenesis). Natural compounds are being used as therapeutic options to promote SM regeneration during aging, muscle atrophy, sarcopenia, cachexia, or obesity. In particular, ginseng-derived compounds have been utilized in these contexts, though ginsenoside Rg1 is mostly used for SM mass management. These compounds primarily function by activating the Akt/mTOR signaling pathway, upregulating myogenin and MyoD to induce muscle hypertrophy, downregulating atrophic factors (atrogin1, muscle ring-finger protein-1, myostatin, and mitochondrial reactive oxygen species production), and suppressing the expressions of tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in cachexia. Ginsenoside compounds are also used for obesity management, and their anti-obesity effects are attributed to peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ) inhibition, AMPK activation, glucose transporter type 4 (GLUT4) translocation, and increased phosphorylations of insulin resistance (IR), insulin receptor substrate-1 (IRS-1), and Akt. This review was undertaken to provide an overview of the use of ginseng-related compounds for the management of SM-related disorders.
This study aimed to investigate effects of chicken age on proliferation and differentiation capacity of muscle satellite cells (MSCs) and to determine total amino acid contents of cultured meat (CM) produced. Chicken MSCs (cMSCs) were isolated from hindlimb muscles of broiler chickens at 5-week-old (5W) and 19-embryonic-day (19ED), respectively. Proliferation abilities (population doubling time and cell counting kit 8) of cMSCs from 19ED were significantly higher than those from 5W (p<0.05). Likewise, both myotube formation area and expression of myosin heavy chain heavy of cMSCs from 19ED were significantly higher than those from 5W (p<0.05). After cMSCs were serially subcultured for long-term cultivation in 2D flasks to produce cultured meat tissue (CMT), total amino acid contents of CMT showed no significant difference between 5W and 19ED chickens (p>0.05). This finding suggests that cMSCs from chicken embryos are more suitable for improving the production efficiency of CM than those derived from young chickens.
This study investigated the amino acid and nucleotide-related compound composition and taste characteristics of cultured muscle tissue (CMT) obtained by culturing satellite cells isolated from chicken and cattle and compared them to those of traditional meat (TM). The content of all amino acids except valine and tyrosine was significantly different between CMT and TM (p<0.05). The amount of glutamic acid was not significantly different between CMT and TM in cattle, but the glutamic acid in chicken CMT was lower than that of TM (p<0.05). Among the nucleotide-related compounds, only the content of inosine-5'-monophosphate (IMP) was significant, and the amount of IMP in CMT derived from chicken and cattle was significantly lower than that of TM (p<0.05). There were significant differences in the taste characteristics assessed by an electronic tongue system, and the umami, bitterness, and sourness values of CMT were significantly lower than those of TM from both chicken and cattle (p<0.05). The results of the present study suggest that it is necessary to develop a satellite cell culture method that could increase the umami and bitterness intensity of CMT and adjust the composition of the growth medium to produce cultured meat with a taste similar to that of TM.
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.