Our previous study demonstrated that the Korean traditional medicine Gyeongshingangjeehwan (GGEx) activates AMP-activated protein kinase (AMPK) and peroxisome proliferator-activated receptor ${\alpha}$ ($PPAR{\alpha}$) critical for fatty acid oxidation in skeletal muscle and C2C12 skeletal muscle cells. Thus, we examined whether GGEx can reduce lipid accumulation in these cells and tissues. After obese and type 2 diabetic Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty (OLETF) rats were treated with GGEx, we studied the effects of GGEx on skeletal muscle lipid accumulation. The effects of GGEx and/or the AMPK inhibitor compound C on lipid accumulation and expression of AMPK and $PPAR{\alpha}$ were measured in C2C12 skeletal muscle cells. Compared with lean Long-Evans Tokushima Otsuka rats, obese OLETF rats had increased triglyceride droplets. However, administration of GGEx to OLETF rats for 8 weeks significantly decreased triglyceride droplets in skeletal muscle. Consistent with the $in$$vivo$ data, GGEx inhibited lipid accumulation, the degree of which was comparable to Wy14,643, the potent activator of $PPAR{\alpha}$. GGEx also increased skeletal muscle mRNA levels of AMPK${\alpha}1$, AMPK${\alpha}2$, and $PPAR{\alpha}$. However, compound C inhibited these effects in C2C12 cells. These results suggest that GGEx suppresses skeletal muscle lipid accumulation and this process may be mediated by AMPK and $PPAR{\alpha}$ activation.
Kwak, Seong Eun;Shin, Hyung Eun;Zhang, Di Di;Lee, Jihyun;Yoon, Kyung Jin;Bae, Jun Hyun;Moon, Hyo Youl;Song, Wook
Korean Journal of Exercise Nutrition
/
v.23
no.2
/
pp.28-33
/
2019
[Purpose] Recent studies have shown that glucose-6-phosphate isomerase (GPI)-which is a glycolysis interconversion enzyme-reduces oxidative stress. However, these studies are limited to tumors such as fibrosarcoma, and there are no studies that have examined the effects of exercise on GPI expression in mice skeletal muscle. Furthermore, GPI acts in an autocrine manner thorough its receptor, autocrine motility factor receptor (AMFR); therefore, we investigated expression level changes of secreted GPI from skeletal muscle in in vitro study to examine the potential role of GPI on skeletal muscle. [Methods] First, we performed an in vitro study, to identify the condition that upregulates GPI levels in skeletal muscle cells; we treated C2C12 muscle cells with an exercise-mimicking chemical, AICAR. AICAR treatment upregulated GPI expression level in C2C12 cell and its secretomes. To confirm the direct effect of GPI on skeletal muscle cells, we treated C2C12 cells with GPI recombinant protein. [Results] We found that GPI improved the viability of C2C12 cells. In the in vivo study, the exercise-treated mice group showed upregulated GPI expression in skeletal muscle. Based on the in vitro study results, we speculated that expression level of GPI in skeletal muscle might be associated with muscle function. We analyzed the association between GPI expression level and the grip strength of the all mice group. The mice group's grip strengths were upregulated after 2 weeks of treadmill exercise, and GPI expression level positively correlated with the grip strength. [Conclusion] These results suggested that the exercise-induced GPI expression in skeletal muscle might have a positive effect on skeletal muscle function.
Although insulin-like growth factor-I (IGF-I) and androgen receptor (AR) are well known effectors of skeletal muscle, the molecular mechanism by which signaling pathways integrating AR and IGF-I in skeletal muscle cells has not been previously examined. In this study, the role of PI3K/Akt on IGF-I-induced gene expression and activation of AR in skeletal muscle cells was investigated. C2C12 cells were treated with IGF-I in the absence or presence of inhibitors of PI3K/Akt pathway (LY294002 and Wortmannin). Inhibition of the PI3K/Akt pathway with LY294002 or Wortmannin led to a significant decrease in IGF-I-induced AR phosphorylation and total AR protein expression. Furthermore, IGF-I-induced AR mRNA and skeletal ${\alpha}-actin$ mRNA were blocked by LY294002 or Wortmannin. Confocal images showed that IGF-I-induced AR translocation from cytosol to nucleus was inhibited significantly in response to treatment with LY294002 or Wortmannin. The present results suggest that modulating effect of IGF-I on AR gene expression and activation in C2C12 mouse skeletal muscle cells is mediated at least in part by the PI3K/Akt pathway.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
/
v.28
no.4
/
pp.411-416
/
2014
Simple formulas (單方) of muscle section in Donguibogam (東醫寶鑑) have long been prescribed for strengthening muscle and/or prevention of age-related muscle loss. However, biological activity and mechanisms by which they influence myoblast differentiation have not been studied. Therefore, in this study, we evaluated the effects of 14 simple formulas on myoblast differentiation in C2C12 myoblast cells under non-cytotoxic ($0.5mg/m{\ell}$) conditions. C2C12 cells were treated with water extracts of simple formulas for 72 h, and RT-PCR was performed to determine the gene expression levels of myogenic regulatory factors (MRFs), including myoD, myogenin, MRF4, myf5, and insulin like growth factor-1 (IGF-1). Treatment with Colocasiae Rhizoma (CR), Pini Semen (PS), and Sesami Semen (SS) resulted in a significant increase in expression of myogenin in C2C12 cells. Treatment with Allii Macrostemi Bulbus (AM), Colocasiae Rhizoma (CR), and Pini Semen (PS) also resulted in increased expression of MRF4 in C2C12 cells. In addition, enhanced expression of IGF-1 was observed in treatment with Eucommiae cortex (EC), Dioscoreae Rhizoma (DR), Colocasiae Rhizoma (CR), Pini Semen (PS), and Sesami Semen (SS) in C2C12 cells. These results indicate that simple formulas of muscle section in Donguibogam could potentially enhance myoblast differentiation at least in part via increasing expression of myogenin, and/or MRF4 and/or IGF-1.
Setdb1, an H3-K9 specific histone methyltransferase, is associated with transcriptional silencing of euchromatic genes through chromatin modification. Functions of Setdb1 during development have been extensively studied in embryonic and mesenchymal stem cells as well as neurogenic progenitor cells. But the role of Sedtdb1 in myogenic differentiation remains unknown. In this study, we report that Setdb1 is required for myogenic potential of C2C12 myoblast cells through maintaining the expressions of MyoD and muscle-specific genes. We find that reduced Setdb1 expression in C2C12 myoblast cells severely delayed differentiation of C2C12 myoblast cells, whereas exogenous Setdb1 expression had little effect on. Gene expression profiling analysis using oligonucleotide microarray and RNA-Seq technologies demonstrated that depletion of Setdb1 results in downregulation of MyoD as well as the components of muscle fiber in proliferating C2C12 cells. In addition, exogenous expression of MyoD reversed transcriptional repression of MyoD promoter-driven luciferase reporter by Setdb1 shRNA and rescued myogenic differentiation of C2C12 myoblast cells depleted of endogenous Setdb1. Taken together, these results provide new insights into how levels of key myogenic regulators are maintained prior to induction of differentiation.
Jo, Kyungae;Jang, Woo Young;Yun, Beom Sik;Kim, Jin Soo;Lee, Hyun-Sun;Chang, Yeok Boo;Suh, Hyung Joo
Food Science of Animal Resources
/
v.41
no.4
/
pp.623-635
/
2021
The effect of deer antler extract on muscle differentiation and muscle atrophy were evaluated to minimize muscle loss following aging. Various deer antler extracts (HWE, hot water extract of deer antler; FE, HWE of fermented deer antler; ET, enzyme-assisted extract of deer antler; UE, extract prepared by ultrasonication of deer antler) were evaluated for their effect on muscle differentiation and inhibition of 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside (AICAR)-induced muscle atrophy in C2C12 cells. Morphological changes according to the effect of antler extracts on muscle differentiation were confirmed by Jenner-Giemsa staining. In addition, the expression levels of genes related to muscle differentiation and atrophy were confirmed through qRT-PCR. In the presence of antler extracts, the length and thickness of myotubes and myogenin differentiation 1 (MyoD1) and myogenic factor 5 (Myf5) gene expression were increased compared to those in the control group (CON). Gene expression of AMP-activated protein kinase (AMPK), MyoD1, and myogenin, along with the muscle atrophy factors muscle RING finger-1 (MuRF-1) and forkhead box O3a (FoxO3a) upon addition of deer antler extracts to muscle-atrophied C2C12 cells was determined by qRT-PCR after treatment with AICAR. The expression of MuRF-1 and FoxO3a decreased in the groups treated with antler extracts compared to that in the group treated with AICAR alone. In addition, gene expression of MyoD1 and myogenin in the muscle atrophy cell model was significantly increased compared that into the CON. Therefore, our findings indicate that antler extract can increase the expression of MyoD1, Myf5 and myogenin, inhibit muscle atrophy, and promote muscle differentiation.
The modulating effect of IGF-I on the regulation of AR gene expression and activation in skeletal muscle cells remains poorly understood. In this study, the effects of IGF-I treatment on AR induction and activation in the absence of AR ligands were examined. Differentiating C2C12 cells were treated with different concentrations (0-250 ng/ml) of IGF-I or for various periods of time (0-60 min) of 250 ng/ml IGF-I. Treatment of C2C12 cells with IGF-I resulted in a dose- and time-dependent increase in total AR and phosphorylated AR (Ser 213). IGF-I treatment also led to significantly increased AR mRNA expression when compared with the control. The levels of skeletal ${\alpha}-actin$ and myogenin mRNA, known target genes of AR, were also significantly upregulated after 5 or 10 min of treatment with IGF-I. Confocal images revealed that IGF-I stimulated nuclear localization of AR in the absence of ligands. In addition, an electrophoretic mobility shift assay indicated that IGF-I stimulated the AR DNA binding activity in a time-dependent manner. The present results suggest that IGF-I stimulates the expression and activation of AR by ligand-independent mechanism in differentiating C2C12 mouse skeletal muscle cells.
Kim, Hye Jin;Yoon, Hae Min;Kim, Tae Young;Lee, Won Jun
Journal of Life Science
/
v.26
no.7
/
pp.758-763
/
2016
Fatty acid transporters are key mediators of skeletal muscle lipid metabolism. Several protein groups have been implicated in cellular long-chain fatty acid uptake or oxidation, including fatty acid transporter proteins (FATPs), the plasma membrane fatty acid-binding protein (FABPpm), and the fatty acid translocase (FAT/CD36). FAT/CD36 is highly expressed in skeletal muscle and known to be regulated by various factors such as exercise and hormones. Insulin-like growth factor-I (IGF-I) is a well-known regulator of skeletal muscle cells. However, it has not been studied whether there is any interaction between IGF-I and FAT/CD36 in skeletal muscle cells. In this study, the effects of IGF-I treatment on FAT/CD36 induction were examined. Differentiated C2C12 cells were treated with 20 ng/ml of IGF-I at different time points. Treatment of C2C12 cells with IGF-I resulted in increased FAT/CD36 mRNA and protein expression. After 24 and 48 hr of IGF-I treatment, FAT/CD36 mRNA increased 89% and 24% respectively. The increase of both proteins returned to the control level after 72 hr of IGF-I treatment, suggesting that the FAT/CD36 gene is regulated pretranslationally by IGF-I in skeletal muscle cells. These results suggest that IGF-I can regulate the expression of FAT/CD36 in skeletal muscle cells. In conclusion, IGF-I induces a rapid transcriptional modification of the FAT/CD36 gene in C2C12 skeletal muscle cells and has modulating effects on fatty acid uptake proteins as well as oxidative proteins.
Objectives : This study was undertaken to investigate the effects of the GGEx18 ethyl acetate fraction (EF) on lipid accumulation and gene expression of fatty acid-oxidizing enzymes using 3T3-L1 adipocytes, C2C12 skeletal muscle cells, and NMu2Li liver cells. Methods : PPAR${\alpha}$, AMPK and UCPs transactivation was examined in NMu2Li hepatocytes, C2C12 myocytes, and 3T3-L1 preadipocytes using transient transfection assays. Results : 1. Compared with control, EF significantly increased the mRNA expression of VLCAD in 3T3-L1 adipocytes. 2. Compared with control, EF (0.1 ${\mu}g/ml$) significantly inhibited lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes. 3. EF significantly increased the mRNA expression of AMPK${\alpha}$1, AMPK${\alpha}$2 and PPAR${\alpha}$ in C2C12 skeletal muscle cells compared with control. 4. EF significantly increased the mRNA expression of genes involved in fatty acid ${\beta}$-oxidation, such as thiolase, MCAD, and CPT-1 in C2C12 skeletal muscle cells compared with control. 5. EF significantly increased the mRNA expression of UCP2 involved in energy expenditure in C2C12 skeletal muscle cells compared with control. 6. Compared with control, EF (10 ${\mu}g/ml$) significantly inhibited lipid accumulation in C2C12 skeletal muscle cells. 7. EF (10 ${\mu}g/ml$) significantly increased the mRNA expression of ACOX, HD, VLCAD and MCAD in NMu2Li liver cells compared with control. Conclusions : These results suggest that EF may prevent obesity by increasing the mRNA expression of mitochondrial fatty acid ${\beta}$-oxidizing enzymes in 3T3-L1 adipocytes, by not only regulating the fatty acid oxidation through activation of AMPK and PPAR${\alpha}$, but also increasing the UCP2 mRNA expression in C2C12 skeletal muscle cells, and by stimulating the mRNA expression of fatty acid-oxidizing enzymes in NMu2Li liver cells.
It is well established that brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is expressed not only in the brain but also in skeletal muscle, and is required for normal neuromuscular system function. Histone deacetylases (HDACs) and insulin-like growth factor-I (IGF-I) are potent regulators of skeletal muscle myogenesis and muscle gene expression, but the mechanisms of HDAC and IGF-I in skeletal muscle-derived BDNF expression have not been examined. In this study, we examined the effect of IGF-I and suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA), a pan-HDAC inhibitor, on BDNF induction. Proliferating or differentiating C2C12 skeletal muscle cells were treated with increasing concentrations (0-50 ng/ml) of IGF-I in the absence or presence of $5{\mu}M$ SAHA for various time periods (3-24 hr). Treatment of C2C12 cells with IGF-I resulted in a dose- and time-dependent decrease in BDNF mRNA expression. However, inhibition of HDAC led to a significant increase in the expression of BDNF mRNA levels. In addition, immunocytochemistry revealed high BDNF protein levels in undifferentiated C2C12 skeletal muscle cells, whether untreated, IGF-I-treated, or exposed to SAHA. These results represent the first evidence that IGF-I can suppress the mRNA and protein expression of BDNF; conversely, SAHA attenuates the effects of IGF-I. Consequently, SAHA upregulates BDNF expression in C2C12 skeletal muscle cells.
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.