근육 위축은 골격근의 크기와 기능의 감소이며, 근육 단백질 합성 반응의 감소는 노화 골격근을 표현하는 특징이다. 근력 기능 저하는 하지 무력감, 낙상, 골절, 삶의 질 저하 등 건강상의 위험이나 사망률이 증가하게 되어 전 세계적으로 근감소증에 대한 중요성이 높아지고 있다. 근육 위축은 단백질 합성과 단백질 분해 사이의 균형이 바뀌어 발생하며 단백질 분해가 단백질 합성을 초과하면 근육량의 손실이 발생한다. 최근 연구에서는 ...
근육 위축은 골격근의 크기와 기능의 감소이며, 근육 단백질 합성 반응의 감소는 노화 골격근을 표현하는 특징이다. 근력 기능 저하는 하지 무력감, 낙상, 골절, 삶의 질 저하 등 건강상의 위험이나 사망률이 증가하게 되어 전 세계적으로 근감소증에 대한 중요성이 높아지고 있다. 근육 위축은 단백질 합성과 단백질 분해 사이의 균형이 바뀌어 발생하며 단백질 분해가 단백질 합성을 초과하면 근육량의 손실이 발생한다. 최근 연구에서는 프로바이오틱스, 포스트바이오틱스 및 프리바이오틱스가 장-근육 축을 통해 노화 관련 골격근 건강에 영향을 미친다고 밝혔다. 따라서 본 연구는 김치에서 분리한 프로바이오틱스 Lactobacillus rhamnosus JY02가 근육 위축을 완화에 기여하는지를 연구하였다. 12가지의 김치에서 유산균을 분리한 후 프로바이오틱스의 조건인 내산성, 내담성, 장부착능 실험을 통해 프로바이오틱스 균주를 스크리닝하였다. 그 후 in vivo 모델인 C. elegans를 이용하여 체벽 속 근육 단백질 (myo-3) GFP 발현 및 Life span assay, movement assay를 통해 균주를 최종 선발하였다. 선발된 균주는 포스트바이오틱스인 세포 추출물(CE)과 조건 배지(CM) 두 종류로 제조하여 in vitro 실험에 사용하였다. C2C12근육 세포 및 분화된 근관 세포의 생존능 분석, PAS 염색, Giemsa 염색, 면역 형광(IF) 분석 및 RT-qPCR을 수행하였다. 두 가지 유형의 JY02 처리(CE 및 CM) 모두 Dex 유도 근관에서 근관 직경 및 위축 관련 마커 Atrogin-1 및 MuRF-1의 mRNA 발현 수준을 크게 개선했다. 마우스 실험에서 JY02 섭취(108 CFU)는 악력을 크게 증가시켰고, Dex로 근육 위축을 유도한 마우스에서 근섬유 단면적(CSA)이 유의적으로 증가했다. 종합하면, 이러한 결과는 김치 유래 L. rhamnosus JY02가 근육 위축 개선시키는 프로바이오틱 효과를 제공함을 시사한다.
근육 위축은 골격근의 크기와 기능의 감소이며, 근육 단백질 합성 반응의 감소는 노화 골격근을 표현하는 특징이다. 근력 기능 저하는 하지 무력감, 낙상, 골절, 삶의 질 저하 등 건강상의 위험이나 사망률이 증가하게 되어 전 세계적으로 근감소증에 대한 중요성이 높아지고 있다. 근육 위축은 단백질 합성과 단백질 분해 사이의 균형이 바뀌어 발생하며 단백질 분해가 단백질 합성을 초과하면 근육량의 손실이 발생한다. 최근 연구에서는 프로바이오틱스, 포스트바이오틱스 및 프리바이오틱스가 장-근육 축을 통해 노화 관련 골격근 건강에 영향을 미친다고 밝혔다. 따라서 본 연구는 김치에서 분리한 프로바이오틱스 Lactobacillus rhamnosus JY02가 근육 위축을 완화에 기여하는지를 연구하였다. 12가지의 김치에서 유산균을 분리한 후 프로바이오틱스의 조건인 내산성, 내담성, 장부착능 실험을 통해 프로바이오틱스 균주를 스크리닝하였다. 그 후 in vivo 모델인 C. elegans를 이용하여 체벽 속 근육 단백질 (myo-3) GFP 발현 및 Life span assay, movement assay를 통해 균주를 최종 선발하였다. 선발된 균주는 포스트바이오틱스인 세포 추출물(CE)과 조건 배지(CM) 두 종류로 제조하여 in vitro 실험에 사용하였다. C2C12 근육 세포 및 분화된 근관 세포의 생존능 분석, PAS 염색, Giemsa 염색, 면역 형광(IF) 분석 및 RT-qPCR을 수행하였다. 두 가지 유형의 JY02 처리(CE 및 CM) 모두 Dex 유도 근관에서 근관 직경 및 위축 관련 마커 Atrogin-1 및 MuRF-1의 mRNA 발현 수준을 크게 개선했다. 마우스 실험에서 JY02 섭취(108 CFU)는 악력을 크게 증가시켰고, Dex로 근육 위축을 유도한 마우스에서 근섬유 단면적(CSA)이 유의적으로 증가했다. 종합하면, 이러한 결과는 김치 유래 L. rhamnosus JY02가 근육 위축 개선시키는 프로바이오틱 효과를 제공함을 시사한다.
Muscle atrophy is a reduction in skeletal muscle size and function, a decrement in muscle protein synthesis response is characteristic of the phenotype of aging skeletal muscle. The importance of sarcopenia is increasing worldwide as the decline in muscle strength and function increases health risks...
Muscle atrophy is a reduction in skeletal muscle size and function, a decrement in muscle protein synthesis response is characteristic of the phenotype of aging skeletal muscle. The importance of sarcopenia is increasing worldwide as the decline in muscle strength and function increases health risks and mortality, such as lower extremity weakness, falls, fractures, and reduced quality of life. Muscle atrophy is caused by an altered balance between protein synthesis and protein breakdown, and loss of muscle mass occurs when protein breakdown exceeds protein synthesis. Recent studies have reported that probiotics, postbiotics, and prebiotics affect aging-related skeletal muscle health the gut-muscle axis. Therefore, this study investigated whether the probiotic Lactobacillus rhamnosus JY02 isolated from kimchi contributes to alleviating muscle atrophy. After isolating lactic acid bacteria from 12 types of kimchi, probiotic strains were screened through tests of acid resistance, bile acid resistance, and intestinal adhesion, which are the conditions of probiotics. After that, using C. elegans, an in vivo model, strains were finally selected through body wall muscle protein (myo-3) GFP expression, life span assay, and movement assay. The selected strains were prepared with two types of postbiotics, cell extract (CE) and conditioned medium (CM), and used for in vitro experiments. C2C12 myoblast and differentiated myotube cell viability assay, PAS staining, Giemsa staining, immunofluorescence (IF) assay, and RT-qPCR were performed. Both JY02 treatments (CE and CM) significantly improved myotube diameter and downregulated mRNA expression levels of atrophy-related markers Atrogin-1 and MuRF-1 in Dex-induced myotubes. In mice experiments, JY02 supplementation (108 CFU) significantly increased hand grip strength, and myofiber cross-sectional areas (CSA) increased in Dex-induced muscle atrophy mice. Taken together, these results suggest Kimchi-originated L. rhamnosus JY02 provides probiotic effects for the improvement of muscle atrophy.
Muscle atrophy is a reduction in skeletal muscle size and function, a decrement in muscle protein synthesis response is characteristic of the phenotype of aging skeletal muscle. The importance of sarcopenia is increasing worldwide as the decline in muscle strength and function increases health risks and mortality, such as lower extremity weakness, falls, fractures, and reduced quality of life. Muscle atrophy is caused by an altered balance between protein synthesis and protein breakdown, and loss of muscle mass occurs when protein breakdown exceeds protein synthesis. Recent studies have reported that probiotics, postbiotics, and prebiotics affect aging-related skeletal muscle health the gut-muscle axis. Therefore, this study investigated whether the probiotic Lactobacillus rhamnosus JY02 isolated from kimchi contributes to alleviating muscle atrophy. After isolating lactic acid bacteria from 12 types of kimchi, probiotic strains were screened through tests of acid resistance, bile acid resistance, and intestinal adhesion, which are the conditions of probiotics. After that, using C. elegans, an in vivo model, strains were finally selected through body wall muscle protein (myo-3) GFP expression, life span assay, and movement assay. The selected strains were prepared with two types of postbiotics, cell extract (CE) and conditioned medium (CM), and used for in vitro experiments. C2C12 myoblast and differentiated myotube cell viability assay, PAS staining, Giemsa staining, immunofluorescence (IF) assay, and RT-qPCR were performed. Both JY02 treatments (CE and CM) significantly improved myotube diameter and downregulated mRNA expression levels of atrophy-related markers Atrogin-1 and MuRF-1 in Dex-induced myotubes. In mice experiments, JY02 supplementation (108 CFU) significantly increased hand grip strength, and myofiber cross-sectional areas (CSA) increased in Dex-induced muscle atrophy mice. Taken together, these results suggest Kimchi-originated L. rhamnosus JY02 provides probiotic effects for the improvement of muscle atrophy.
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