Przeprogramowanie ekspresji genów przyczynia się do strukturalnego i funkcjonalnego adaptacji tkanki mięśniowej w odpowiedzi na zmienione użytkowanie. Celem tego badania było zbadanie mechanizmów obserwowanej poprawy siły wyprostu nóg siły, przyrostu względnej masy mięśniowej uda oraz utraty tkanki tłuszczowej ciała i uda w odpowiedzi na ekscentryczny i konwencjonalny trening siłowy u starszych mężczyzn (n = 14) i kobiet (n = 14; średni wiek mężczyzn i kobiet: 80,1 ± 3,7 lat) za pomocą analiz strukturalnych i molekularnych. Biopsje zostały pobrane z m. vastus lateralis w stanie spoczynku przed i po 12 tygodniach treningu z dwiema cotygodniowymi sesjami ćwiczeń oporowych (RET) lub ekscentrycznymi sesjami ergometru sesje na ergometrze mimośrodowym (EET). Ekspresja genów została przeanalizowana przy użyciu niestandardowych macierzy PCR o niskiej gęstości. Ultrastrukturę mięśni oceniono za pomocą morfometrii EM morfometrii. Przyrostowi masy mięśni uda towarzyszył wzrost powierzchni przekroju włókien mięśniowych (przerost). powierzchni przekroju poprzecznego włókien mięśniowych (hipertrofia) z RET, ale nie z EET, gdzie wzrost mięśni wzrost jest prawdopodobnie spowodowany dodaniem sarkomerów w szeregu lub hiperplazją. hiperplazję. Ekspresja transkryptów kodujących czynniki zaangażowane we wzrost, naprawę i przebudowę mięśnia wzrost, naprawę i przebudowę mięśni (np. IGF-1, HGF, MYOG, MYH3) była zwiększona do większym stopniu po EET niż RET. Ekspresja mikroRNA 1 była zmniejszona niezależnie od rodzaju treningu i była równoległa do zwiększonej ekspresji ekspresji IGF-1 reprezentującego potencjalny cel. IGF-1 jest silnym promotorem wzrostu mięśni, a jego regulacja przez mikroRNA 1 mogła przyczynić się do przyrostu masy mięśniowej obserwowanego u naszych pacjentów. EET obniżył geny kodujące transkrypty mitochondrialne i metaboliczne. Zmiany kilku transkryptów metabolicznych i mitochondrialnych korelowały istotnie ze zmianami gęstości objętości mitochondriów. gęstości objętościowej mitochondriów. Zawartość lipidów wewnątrzkomórkowych zmniejszyła się po EET jednocześnie z całkowitą zawartością tkanki tłuszczowej. Zmiany w zawartości lipidów wewnątrzkomórkowych korelowały ze zmianami zawartości tkanki tłuszczowej zarówno w przypadku RET, jak i EET. U osób starszych, RET i EET prowadzą do różnych adaptacji molekularnych i strukturalnych, które mogą przyczyniać się do obserwowanych niewielkich różnic ilościowych w testach funkcjonalnych i parametrach składu ciała. w testach funkcjonalnych i parametrach składu ciała. EET wydaje się być szczególnie dla osób starszych w odniesieniu do poprawy składu ciała i siły, ale kosztem zmniejszenia pojemności oksydacyjnej mięśni. --- MikroRNA (miRNA) to klasa niekodujących małych RNA reprezentujących jeden z najbardziej ekscytujących obszarów współczesnej medycyny. miRNA modulują dużą i złożoną sieć regulacyjną ekspresji genów większości organizmów. złożoną sieć regulacyjną ekspresji genów większości genów genów kodujących białka. Obecnie dowody sugerują, że miRNA odgrywają kluczową rolę w patogenezie serca. kluczową rolę w patogenezie niewydolności serca. Niektóre miRNA, takie jak miR-1, miR-133 i miR-208a wykazują wysoką ekspresję w sercu i są silnie związane z rozwojem rozwojem przerostu mięśnia sercowego. Ostatnie dane wskazują, że te miRNA, jak również miR-206 miR-206 szybko zmieniają swoją ekspresję w odpowiedzi na aktywność fizyczną. aktywność fizyczną. Zróżnicowana regulacja miRNA w odpowiedzi na ćwiczenia sugeruje potencjalną wartość krążących miRNA (c-miRNA) jako biomarkerów fizjologicznych mediatorów adaptacji układu sercowo-naczyniowego wywołanej wysiłkiem fizycznym. Podobnie, poziomy c-miRNA w surowicy, takie jak miR-423-5p, zostały ocenione jako jako potencjalne biomarkery w diagnostyce i prognozowaniu niewydolności serca. Z drugiej strony z drugiej strony, manipulowanie poziomami miRNA przy użyciu technik takich jak "miR mimiki" i "antagomiRs" staje się oczywisty ogromny potencjał miRNA jako obiecujących strategii terapeutycznych w niewydolności serca. obiecujących strategii terapeutycznych w niewydolności serca. --- MikroRNA (miRNA) są wewnątrzkomórkowymi mediatorami istotnych funkcji biologicznych. funkcji biologicznych. Ostatnio wykazano, że "krążące" w osoczu miRNA (c-miRNA) kontrolują procesy komórkowe. wykazano, że kontrolują procesy komórkowe, ale odpowiedź c-miRNA na ludzkie ćwiczenia pozostaje nieznana. Staraliśmy się ustalić, czy c-miRNA są dynamicznie regulowane w odpowiedzi na ostre wyczerpujące ćwiczenia rowerowe i długotrwały trening wioślarski wykorzystując podłużny projekt badania z powtarzanymi pomiarami. W szczególności, c-miRNA zaangażowane w angiogenezę (miR-20a, miR-210, miR-221, miR-222, miR-328), stan zapalny (miR-21, miR-146a), kurczliwość mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego (miR-21, miR-146a) mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego (miR-21, miR-133a) oraz adaptacja do niedotlenienia/niedokrwienia (miR-21, miR-146a i miR-210) mierzono w spoczynku i bezpośrednio po ostrym wyczerpujących ćwiczeniach rowerowych u wyczynowych wioślarzy płci męskiej (n = 10, wiek = 19,1 ± 0,6 lat) przed i po 90-dniowym okresie treningu wioślarskiego. Odrębne wzorce odpowiedzi c-miRNA na wysiłek fizyczny i były one zgodne z czterema głównymi profilami: (1) c-miRNA regulowane w górę przez ostre ćwiczenia przed i po długotrwałym treningu (miR-146a i miR-222), (2) c-miRNA reagujące na ostre ćwiczenia przed, ale nie po długotrwałym treningu (miR-21 i miR-221), (3) c-miRNA reagujące tylko na długotrwały trening (miR-20a) oraz (4) c-miRNA niereagujące (miR-133a, miR-210, miR-328). Zaobserwowano liniowe korelacje między szczytowymi poziomami wysiłkowymi miR-146a i VO2max (r = 0,63, P = 0,003) oraz między zmianami w spoczynkowym miR-20a a zmianami VO2max (przed treningiem vs. po treningu, r = 0,73; P = 0,02). Chociaż wymagane są przyszłe prace, wyniki te sugerują potencjalną wartość c-miRNA jako biomarkerów wysiłkowych i ich możliwą rolę jako fizjologicznych fizjologiczne mediatory adaptacji układu sercowo-naczyniowego wywołanej wysiłkiem fizycznym. --- Wykazano, że miRNA specyficzne dla mięśni, myomiR, kontrolują rozwój mięśni in vitro i wykazują zróżnicowaną ekspresję w spoczynku w mięśniach szkieletowych chorych na cukrzycę. Dlatego zbadaliśmy ekspresję tych miRNA, w tym miR-1, miR-133a, miR-133b i miR-206 w biopsjach mięśni z mięśnia obszernego bocznego zdrowych młodych mężczyzn (n = 10) w odniesieniu do hiperinsulinemii-euglikemii a także ostre ćwiczenia wytrzymałościowe przed i po 12 tygodniach treningu wytrzymałościowego. treningu wytrzymałościowego. Badani zwiększyli swoją wydolność wytrzymałościową, VO2max (l min-1) o 17,4% (P < 0,001) i poprawili wrażliwość na insulinę o 19% (P < 0,01). Podczas gdy ekspresja myomiR pozostawała stabilna podczas klamry hiperinsulinemiczno-euglikemicznej, ostry wysiłek fizyczny zwiększył ekspresję mir-1 (P < 0,05) i mir-133a (P < 0,05) przed, ale nie po treningu. W spoczynkowych biopsjach, trening trening wytrzymałościowy przez 12 tygodni zmniejszył podstawową ekspresję wszystkich czterech miomiR (P < 0,05). Co ciekawe, wszystkie miomiR powróciły do poziomów ekspresji sprzed treningu 14 dni po zaprzestaniu programu treningowego. dni po zakończeniu programu treningowego. Składniki głównych szlaków zaangażowanych w adaptację wytrzymałościową, takie jak MAPK i TGF-β, były przewidywane jako ukierunkowane przez badane miomiR. Testowane przewidywane białka docelowe obejmowały Cdc42 i ERK 1/2. Chociaż białka te były regulowane w dół między okresem po treningu a 2 tygodnie po zaprzestaniu treningu, nie stwierdzono odwrotnej korelacji między myomiR a białkami docelowymi. nie została znaleziona. Podsumowując, nasze dane sugerują, że miomiR reagują na bodźce fizjologiczne. bodźce fizjologiczne, ale ich rola w regulacji adaptacji ludzkich mięśni szkieletowych pozostaje nieznana. --- MikroRNA (miRNA) są ewolucyjnie konserwowanymi małymi niekodującymi gatunkami RNA zaangażowane w potranskrypcyjną regulację genów. W badaniach in vitro zidentyfikowały niewielką liczbę miRNA specyficznych dla mięśni szkieletowych, które odgrywają kluczową rolę w proliferacji i różnicowaniu mioblastów. W mięśniach szkieletowych, ostra seria ćwiczeń wytrzymałościowych powoduje regulację w górę sieci transkrypcyjnych, które regulują biogenezę mitochondriów, metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych oraz metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych oraz przebudowę mięśni szkieletowych. Celem tego badania była ocena profilu ekspresji docelowych gatunków miRNA po ostrej serii ćwiczeń wytrzymałościowych i określenie związków z wcześniej ustalonymi sieciami transkrypcyjnymi reagującymi na ćwiczenia wytrzymałościowe. Samce myszy C57Bl/6J typu dzikiego (N = 7/grupę) zostały losowo przydzielone do grupy siedzący tryb życia lub wymuszone ćwiczenia wytrzymałościowe (bieg na bieżni @ 15 m / min przez 90 min) grupa. Grupa ćwicząca wytrzymałościowo została uśmiercona trzy godziny po pojedynczej serii ćwiczeń. Ekspresja miR- 181, 1, 133, 23 i 107, z których wszystkie które zgodnie z przewidywaniami regulują czynniki transkrypcyjne i koaktywatory zaangażowanych w adaptacyjną odpowiedź na ćwiczenia, mierzono w mięśniu czworogłowym femoris. Ćwiczenia wytrzymałościowe znacząco zwiększyły ekspresję miR-181, miR-1 i miR-107 odpowiednio o 37%, 40% i 56% oraz zmniejszyły ekspresję miR-23 o 84% (P<or=0.05 dla wszystkich), bez zmian w miR-133. Co ważne, zmniejszona ekspresja miRNA-23, przypuszczalnego negatywnego regulatora PGC-1alfa była zgodna ze zwiększoną ekspresją PGC-1alfa mRNA i białka wraz z kilkoma dalszymi celami PGC-1alfa, w tym ALAS, CS, i mRNA cytochromu c. Zawartość białka PDK4 pozostaje niezmieniona pomimo wzrostu jego przypuszczalnego negatywnego regulatora, miR-107 i ekspresji mRNA PDK4. Ekspresja mRNA mechanizmów przetwarzania miRNA (Drosha, Dicer i DGCR8) pozostała niezmieniona. Wnioskujemy, że posttranskrypcyjna regulacja za pośrednictwem miRNA jest potencjalnie zaangażowana w złożone sieci regulacyjne, które regulują adaptację mięśni szkieletowych do ćwiczeń wytrzymałościowych u samców myszy C57Bl/6J.
Które mikroRNA są zaangażowane w adaptację wysiłkową?
miR-1, miR-133, miR-208a, miR-206, miR-494, miR-146a, miR-222, miR-21, miR-221, miR-20a, miR-133a, miR-133b, miR-23, miR-107 i miR-181 są zaangażowane w adaptację wysiłkową.