Muscle atrophy is defined as a decrease in muscle mass, cross-sectional area, and myofibrillar protein content. Causes inducing muscle atrophy may be inactivity, denervation, undernutrition and steroid. Inactivity may decrease protein synthesis and increase protein breakdown of skeletal muscle. The muscle atrophy due to inactivity was induced by bed rest, hindlimb suspension, cast, total hip replacement arthroplasty, anterior cruciate ligament reconstruction. Denervated atrophy may be induced by the loss of innervation from lower motor neuron. The atrophy was apparent in the lower limb of hemiplegic patients following ischemic stroke and in the hindlimb of ischemic stroke rats. Protein breakdown of skeletal muscle in the undernourished state results in muscle atrophy. The atrophy due to undernutrition was evident in cancer and leukemia patients and in the undernourished rats. Steroids have been used to treat allergies, inflammatory diseases, autoimmune diseases and to inhibit immune function following transplantation. Steroids may induce muscle atrophy by protein breakdown of skeletal muscle. Muscle Physiology Laboratoryat College of Nursing, Seoul National University proved that dexamethasone may induce hindlimb muscle atrophy in rats and exercise and DHEA may attenuate hindlimb muscle atrophy induced by the steroid in rats. Nurses working with patients undergoing steroid treatment need to be cognizant of steroid induced muscle atrophy. They need to assess whether muscle atrophy is being occurred during and after the steroid treatment. Moreover, they need to apply exercise and DHEA to the patients undergoing steroid treatment in order to attenuate the steroid induced muscle atrophy.
Seong-Min Hong;Eun Yoo Lee;Jinho Park;Jiyoun Kim;Sun Yeou Kim
Biomolecules & Therapeutics
/
v.31
no.5
/
pp.573-582
/
2023
Muscle atrophy is characterized by the loss of muscle function. Many efforts are being made to prevent muscle atrophy, and exercise is an important alternative. Methylglyoxal is a well-known causative agent of metabolic diseases and diabetic complications. This study aimed to evaluate whether methylglyoxal induces muscle atrophy and to evaluate the ameliorative effect of moderate-intensity aerobic exercise in a methylglyoxal-induced muscle atrophy animal model. Each mouse was randomly divided into three groups: control, methylglyoxal-treated, and methylglyoxal-treated within aerobic exercise. In the exercise group, each mouse was trained on a treadmill for 2 weeks. On the last day, all groups were evaluated for several atrophic behaviors and skeletal muscles, including the soleus, plantaris, gastrocnemius, and extensor digitorum longus were analyzed. In the exercise group, muscle mass was restored, causing in attenuation of muscle atrophy. The gastrocnemius and extensor digitorum longus muscles showed improved fiber cross-sectional area and reduced myofibrils. Further, they produced regulated atrophy-related proteins (i.e., muscle atrophy F-box, muscle RING-finger protein-1, and myosin heavy chain), indicating that aerobic exercise stimulated their muscle sensitivity to reverse skeletal muscle atrophy. In conclusion, shortness of the gastrocnemius caused by methylglyoxal may induce the dynamic imbalance of skeletal muscle atrophy, thus methylglyoxal may be a key target for treating skeletal muscle atrophy. To this end, aerobic exercise may be a powerful tool for regulating methylglyoxal-induced skeletal muscle atrophy.
Numerous biochemical molecules have been implicated in the development of muscular atrophy. However, control mechanisms associated with muscular disease are not clear. The present study was conducted to investigate gene expression profiles of rat muscle during the denervation to atrophy transition processes. We isolated total RNA from rats suffering from partial muscle atrophy (P) and electromyostimulated atrophy (PE) and synthesized cDNA using annealing control primers. Using 20 ACPs for PCR, we cloned 18 DEGs using TOPO TA cloning vector, sequenced, and analyzed their identities using BLAST search. Sequences of 14 clones significantly matched database entries, while one clone was ESTs, and 3 clones were unidentified. Different expression profiles of selected DEGs between P and PE were confirmed. The troponin T, Fkbp1a, RGD1307554, Phtf1, Atp1a1 and Commd3 were highly expressed genes in the P and PE groups, while Krox-25 and TCOX2 were only expressed genes in the P group, the Sv2b and Marcks were only expressed genes in PE group. also, Cox8h was highly expressed genes in PE groups. The ASPH, ND1, and ARPL1 were highly expressed genes in the P and PE groups. List of genes obtained from the present study might provide an insight for the study of mechanism regulating muscle atrophy and electrostimulated muscle atrophy transitions. These data suggest that troponin T, Fkbp1a, RGD1307554, Phtf1, Atp1a1, and Commd3 are potentially useful as clinical biomarkers of age-related muscle atrophy and dysfunction.
Intercostal nerve injury is known to occur during thoracotomy; however, rectus abdominis muscle atrophy has rarely been reported. We describe a 52-year-old man who underwent primary closure of esophageal perforation and lung decortication via left thoracotomy. He was discharged 40 days postoperatively without any complications. He noticed an abdominal bulge 2 months later, and computed tomography revealed left rectus abdominis muscle atrophy. We report thoracotomy induced denervation causing rectus abdominis muscle atrophy.
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.
Objective : This study was conducted to investigate the muscle-improving and therapeutic effects of Boehmeria platanifolia (BP) in a mouse model of dexamethasone-induced muscle atrophy. Methods : Muscle atrophy was induced in C57BL/6 mice by intraperitoneal administration of dexamethasone for 12 days. BP extract was administered orally at doses of 100 mg/kg and 200 mg/kg for 19 days, starting 7 days before the intraperitoneal administration of dexamethasone. Mice were weighed during the experimental period, and muscle strength and muscle weight were measured at the end of the experiment. The gastrocnemius (GASTROC) muscles of mice were isolated and the cross-sectional area (CSA) of the muscle fibers was measured after H&E staining. Results : Dexamethasone-induced muscle atrophy mice had a decrease in body weight compared to normal mice, and BP-administrated mice did not show significant change in body weight compared with a control group. Muscle strength in mice with induced muscle atrophy was reduced compared to normal and significantly increased with BP administration and positive control. In addition, the weight of the quadriceps (QUAD) muscle and fiber size of the GASTROC muscle, which was reduced in sarcopenia-induced mice, was increased by BP. Conclusion : BP extract increased muscle strength, muscle weight, and muscle fiber size in dexamethasone-induced muscle atrophy mice. This suggests that the efficacy of BP extracts in improving muscle strength and preventing and treating sarcopenia may be beneficial for the development of potential therapeutic or functional products.
Objectives : In this study, it was investigated the effects of solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis extract (PS) and its action mechanism on dexamethasone-induced muscle atrophy in mice. Methods : In mice, muscle atrophy model was induced by dexamethasone (5 mg/kg, I.p) once daily for 2 weeks and with PS extract administration (100 and 300 mg/kg, p.o.) as treatment groups. The changes in body weights, grip strength, Treadmill test, muscle weights, and the expression of atrophy-related genes were measured in muscle atrophy mice. The histological changes of gastrocnemius tissues were also observed by H&E staining with measurement of myofiber size. Results : The administration of PS extract increased significantly body weights, grip strength, treadmill test and muscle weights in muscle atrophy mice. PS extract administration increased significantly the area of myofibers and inhibited structural damages of muscle and increased significantly the expression of myogenin and decreased significantly the expression of MuRF1, Atrogin1 and phosphorylation of AMPK and PGC1α in muscle tissues of muscle atrophy mice. Conclusions : These results indicate that PS extract has a improvement effects on muscle atrophy with stimulation of myogenic differentiation and inhibition of mRNA degradation that could be related with the activation of AMPK and PGC1α signaling pathways in muscle. This suggests that PS extract can apply to treat muscle atrophy in clinics.
Sumin Lee;Yoonha Choi;Yerin Kim;Yeon Kyung Cha;Tai Hyun Park;Yuri Kim
Nutrition Research and Practice
/
v.18
no.4
/
pp.451-463
/
2024
BACKGROUND/OBJECTIVES: The umami taste receptor (TAS1R1/TAS1R3) is endogenously expressed in skeletal muscle and is involved in myogenesis; however, there is a lack of evidence about whether the expression of the umami taste receptor is involved in muscular diseases. This study aimed to elucidate the effects of the umami taste receptor and its mechanism on muscle wasting in cancer cachexia using in vivo and in vitro models. MATERIALS/METHODS: The Lewis lung carcinoma-induced cancer cachexia model was used in vivo and in vitro, and the expressions of umami taste receptor and muscle atrophy-related markers, muscle atrophy F-box protein, and muscle RING-finger protein-1 were analyzed. RESULTS: Results showed that TAS1R1 was significantly downregulated in vivo and in vitro under the muscle wasting condition. Moreover, overexpression of TAS1R1 in vitro in the human primary cell model protected the cells from muscle atrophy, and knockdown of TAS1R1 using siRNA exacerbated muscle atrophy. CONCLUSION: Taken together, the umami taste receptor exerts protective effects on muscle-wasting conditions by restoring dysregulated muscle atrophy in cancer cachexia. In conclusion, this result provided evidence that the umami taste receptor exerts a therapeutic anti-cancer cachexia effect by restoring muscle atrophy.
Muscle atrophy due to aging, starvation, and various chronic diseases leads to a decrease in muscle fiber area and density due to reduced muscle protein synthesis and increased protein breakdown. This study investigated the effect of dexamethasone and hydrogen peroxide on the induction of muscle atrophy and expression of atrophy-related genes in differentiated C2C12 myotubes. C2C12 myoblasts were differentiated into myotubes in differentiation medium. During myoblast differentiation, muscle-specific transcription factors, such as myogenin, and MyoD expression increased. Differentiated C2C12 myotubes exposed to noncytotoxic levels of dexamethasone and hydrogen peroxide showed a decrease in myotube diameter, which was associated with up-regulation of muscle-specific ubiquitin ligases, such as muscle atrophy F-box (MAFbx)/atrogin-1 and muscle RING finger-1 (MuRF1), and down-regulation of myogenin and MyoD. These results demonstrated that dexamethasone and hydrogen peroxide induced atrophy through regulation of muscle-specific ubiquitin ligases and muscle-specific transcription factors in C2C12 myotubes. In this study, we confirmed the process of differentiation of C2C12 myoblasts into myotubes in in vitro experiments in the presence of atrophy. This muscle atrophy model of C2C12 cells induced by dexamethasone or hydrogen peroxide seems suited to studies of the mechanism of muscle atrophy suppression and to exploit the experiment for excavating new muscle atrophy.
Choi, Sang Yoon;Kim, Mina;Lee, Hyun Hee L.;Hur, Jinyoung
Journal of Life Science
/
v.31
no.2
/
pp.137-143
/
2021
Muscle atrophy refers to a decrease in muscle cells due to damage to muscle fibers. It is reported that muscle atrophy is caused by heart disease, diabetes, and other chronic diseases related to aging. The purpose of this study is to reveal the inhibitory effects of seaweed extracts, which are widely consumed in Korea, and alginic acid on muscle cell damage in muscle atrophy and regeneration models. We found that seaweed extracts (U) and alginic acid (A) attenuated TNF-α-induced muscle atrophy in differentiated C2C12 myoblast cells and inhibited muscle atrophy markers such as MuRF1 and MAFbx. In addition, U and A also regulated ubiquitination marker FoxO1 protein. To confirm the muscle regeneration effect in animal tissue, cardiotoxin (CTX) was used for the regeneration model. Six hours after CTX injection, gastrocnemius muscle volume was increased compared to control. Otherwise, the muscle volume of the U and A treatment groups was not changed. U and A also upregulated regeneration markers MyHC and PGC-1α in a CTX mouse model. These results indicate that seaweed extracts and alginic acid, a seaweed component, are applicable to senile sarcopenia by inhibiting muscle loss and promoting muscle regeneration.
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.