SCOPUS
KCI등재
길경에서 추출한 polygalacin D가 근원세포 분화 및 근위축에 미치는 영향
저자
송은주(Eun-Ju Song) ; 허지원(Ji-Won Heo) ; 장지희(Jee Hee Jang) ; 김언미(Eonmi Kim) ; 정윤희(Yun Hee Jeong) ; 김민정(Min Jung Kim) ; 김성은(Sung-Eun Kim)
발행기관
학술지명
Journal of Nutrition and Health(Journal of Nutrition and Health)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
KDC
594
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
602-614(13쪽)
DOI식별코드
제공처
Purpose: The balance between synthesis and degradation of proteins plays a critical role in the maintenance of skeletal muscle mass. Mitochondrial dysfunction has been closely associated with skeletal muscle atrophy caused by aging, cancer, and chemotherapy. Polygalacin D is a saponin derivative isolated from Platycodon grandiflorum (Jacq.) A. DC. This study aimed to investigate the effects of polygalacin D on myoblast differentiation and muscle atrophy in association with mitochondrial function in in vitro and in zebrafish models in vivo.
Methods: C2C12 myoblasts were cultured in differentiation media containing different concentrations of polygalacin D, followed by the immunostaining of the myotubes with myosin heavy chain (MHC). The mRNA expression of markers related to myogenesis, muscle atrophy, and mitochondrial function was determined by real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction. Wild type AB* zebrafish (Danio rerio) embryos were treated with 5-fluorouracil, leucovorin, and irinotecan (FOLFIRI) with or without polygalacin D, and immunostained to detect slow and fast types of muscle fibers. The Tg(Xla.Eef1a1:mito-EGFP) zebrafish expressing mitochondria-targeted green fluorescent protein was used to monitor mitochondrial morphology.
Results: The exposure of C2C12 myotubes to 0.1 ng/mL of polygalacin D increased the formation of MHC-positive multinucleated myotubes (≥ 8 nuclei) compared with the control. Polygalacin D significantly increased the expression of MHC isoforms (Myh1, Myh2, Myh4, and Myh7) involved in myoblast differentiation while it decreased the expression of atrophic markers including muscle RING-finger protein-1 (MuRF1), mothers against decapentaplegic homolog (Smad)2, and Smad3. In addition, polygalacin D promoted peroxisome proliferatoractivated receptor-gamma coactivator (Pgc1α) expression and reduced the level of mitochondrial fission regulators such as dynamin-1-like protein (Drp1) and mitochondrial fission 1 (Fis1). In a zebrafish model of FOLFIRI-induced muscle atrophy, polygalacin D improved not only mitochondrial dysfunction but also slow and fast muscle fiber atrophy.
Conclusion: These results demonstrated that polygalacin D promotes myogenesis and alleviates chemotherapy-induced muscle atrophy by improving mitochondrial function. Thus, polygalacin D could be useful as nutrition support to prevent and ameliorate muscle wasting and weakness.
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