$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

쥐L6 근원세포에서 miR-128의 근육세포 분화와 인슐린신호에서의 역할
Roles of miR-128 in Myogenic Differentiation and Insulin Signaling in Rat L6 Myoblasts 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.30 no.9, 2020년, pp.772 - 782  

오명주 (식품안전처) ,  김소현 (부산대학교 인제메카트로닉스공학과) ,  김지현 (부산대학교 인제메카트로닉스공학과) ,  전병학 (부산대학교 인제메카트로닉스공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

골격근의 분화 또는 근육 분화는 근육량과 신진대사 항상성을 유지하기 위해 중요하다. 근육 특이적 microRNAs (miRNAs)는 골격근 분화에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 rat miRNAs 마이크로어레이를 사용하여 rat L6 근아세포의 근육 분화 과정에서의 miRNAs 발현 양상을 조사했다. 우리는 miR-128의 발현 증가를 발견했고, 동시에 이미 알려진 근육 분화 조절 miRNAs인 miR-1, miR-133b와 mi-206의 발현 증가를 확인했다. 이 microarray 결과를 확인하기위해 우리는 Quantitative RT-PCR 기술을 사용하였고, microarray 결과와 유사하게 발현 초기 mRNAs와 발현 후 성숙 miRNAs에서 모두 miR-128의 발현 증가를 확인했다. 또한 Rat L6 근아세포로의 miR-128 발현 향상은 muscle creatine kinase (MCK), myogenin, myosin heavy chain (MHC)와 같은 근육분화 표지 유전자 발현을 유발했고, 또한 MHC의 단백질 발현을 증가시켰다. 억제 PNAs를 사용한 miR-128의 작용 억제는 이러한 근육 분화 표지 유전자들의 발현을 차단했다. 또한, miR-128 발현 향상은 Erk와 Akt 단백질의 인슐린 자극에 의한 인산화를 증가시켰고, 고인슐린혈증과 고혈당증으로 인해 유도된 인슐린 저항성으로 인한 Erk와 Akt의 억제된 인산화를 회복했다. 이러한 발견은 miR-128이 근육분화와 인슐린 작용에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 시사한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Skeletal muscle differentiation or myogenesis is important to maintain muscle mass and metabolic homeostasis. Muscle-specific microRNAs (miRNAs) are known to play a critical role in skeletal myogenic differentiation. In this study, we examined the expression profiling of miRNAs during myogenic diffe...

주제어

표/그림 (6)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • In order to confirm the upregulated expression of miR-1, miR-128, miR-133b and miR-206, we examined the expression level of both primary miRNA and mature miRNAs of these miRNAs on day 0 and day 6 after differentiation by qRT-PCR (Fig. 1C). We used miR-125b-5p as the control miRNA, as it showed constant expression on the array during differentiation.
  • Next, we examined the expression level of miRNAs during differentiation of rat L6 myoblasts at day 0, 1, 3 and 6 using a rat miRNA array. We found that some of miRNAs were upregulated or downregulated during differentiated L6 myoblasts (Fig.
  • For analysis of primary miRNAs expression, 1 μg of total RNA was used as the template for first-strand cDNA synthesis with Superscript III and random primer according to the manufacturer’s protocol. Then, qRT-PCR was performed with the 7500 Real-Time PCR System (Applied Biosystems) with Platunum SYBR Green qPCR SuperMix-UDG. Rat U6 was used for normalization, and relative amounts of the target were calculated using the comparative Ct method (2-DDCt).
  • Previous studies reported upregulation of miR-1, miR-133 and miR-206 during skeletal muscle development [5, 13], but not that of miR-128. These studies utilized mouse-originated C2C12 myoblasts in order to investigate the expression profiling and functional roles of miRNAs. We made use of rat-originated L6 myoblasts for the study of miRNA array and additionally found the induction of miR-128 during differentiation.
  • (B) Heat map of miRNA expression during L6 differentiation. Total RNAs from differentiated L6 myoblasts on day 0, 1, 3, 6 were prepared and subjected to miRNA microarray analysis on the Agilent rat miRNA array. Differentially-expressed miRNAs expressed in undifferentiated (GM) and differentiated (DM) L6 cells are shown in a heat map representation.

데이터처리

  • The results were statistically analyzed by one-way ANOVA method and the statistical significance was determined by the Fischer’s Protected LSD post-hoc test.

이론/모형

  • Then, qRT-PCR was performed with the 7500 Real-Time PCR System (Applied Biosystems) with Platunum SYBR Green qPCR SuperMix-UDG. Rat U6 was used for normalization, and relative amounts of the target were calculated using the comparative Ct method (2-DDCt). For analysis of mature miRNAs expression, qRT-PCR was performed using NCode miRNA first-strand cDNA synthesis and qRT-PCR Kits according to the manufacture’s protocol.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (34)

  1. Abdelmoez, A. M., Sardon Puig, L., Smith, J. A., Gabriel, B. M., Savikj, M., Dollet, L., Chibalin, A. V., Krook, A., Zierath, J. R. and Pillon, N. J. 2020. Comparative profiling of skeletal muscle models reveals heterogeneity of transcriptome and metabolism. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 318, C615-C626. 

  2. Bartel, D. P. 2004. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell 116, 281-297. 

  3. Cervelli, M., Leonetti, A., Duranti, G., Sabatini, S., Ceci, R. and Mariottini, P. 2018. Skeletal muscle pathophysiology: The emerging role of spermine oxidase and spermidine. Med. Sci. 6, 14. 

  4. Chal, J. and Pourquie, O. 2017. Making muscle: skeletal myogenesis in vivo and in vitro. Development 144, 2104-2122. 

  5. Chen, J. F., Mandel, E. M., Thomson, J. M., Wu, Q., Callis, T. E., Hammond, S. M., Conlon, F. L. and Wang, D. Z. 2006. The role of microRNA-1 and microRNA-133 in skeletal muscle proliferation and differentiation. Nat. Genet. 38, 228-233. 

  6. Cui, J., Zhao, Y., Sethi, P., Li, Y., Mahta, A., Culicchia, F. and Lukiw, W. 2010. Micro-RNA-128 (miRNA-128) downregulation in glioblastoma targets ARP5 (ANGPTL6), Bmi-1 and E2F-3a, key regulators of brain cell proliferation. J. Neurooncol. 98, 297-304. 

  7. Ebert, M. S. and Sharp, P. A. 2012. Roles for microRNAs in conferring robustness to biological processes. Cell 149, 515-524. 

  8. Filipowicz, W., Bhattacharyya, S. N. and Sonenberg, N. 2008. Mechanisms of post-transcriptional regulation by microRNAs: are the answers in sight? Nat. Rev. Genet. 9, 102-114. 

  9. Ge, Y. and Chen, J. 2011. MicroRNAs in skeletal myogenesis. Cell Cycle 10, 441-448. 

  10. Greene, N. P., Brown, J. L., Rosa-Caldwell, M. E., Lee, D. E., Blackwell, T. A. and Washington, T. A. 2018. Skeletal muscle insulin resistance as a precursor to Diabetes: Beyond glucoregulation. Curr. Diabetes Rev. 14, 113-128. 

  11. Han, H., Wang, L., Xu, J. and Wang, A. 2018. miR-128 induces pancreas cancer cell apoptosis by targeting MDM4. Exp. Ther. Med. 15, 5017-5022. 

  12. Hauser, B., Zhao, Y., Pang, X., Ling, Z., Myers, E., Wang, P., Califano, J. and Gu, X. 2015. Functions of miRNA-128 on the regulation of head and neck squamous cell carcinoma growth and apoptosis. PLoS One 10, e0116321. 

  13. Horak, M., Novak, J. and Bienertova-Vasku, J. 2016. Muscle-specific microRNAs in skeletal muscle development. Dev. Biol. 410, 1-13. 

  14. Khan, A. P., Poisson, L. M., Bhat, V. B., Fermin, D., Zhao, R., Kalyana-Sundaram, S., Michailidis, G., Nesvizhskii, A. I., Omenn, G. S. and Chinnaiyan, A. M. 2010. Quantitative proteomic profiling of prostate cancer reveals a role for miR-128 in prostate cancer. Mol. Cell. Proteomics 9, 298-312. 

  15. Kim, S. H., Yi, S. J., Lee, H., Kim, J. H., Oh, M. J., Song, E. J., Kim, K. and Jhun, B. H. 2019. ${\beta}2$ -Adrenergic receptor ( ${\beta}2$ -AR) agonist formoterol suppresses differentiation of L6 myogenic cells by blocking PI3K-AKT pathway. Anim. Cells Syst. 23, 18-25. 

  16. Lian, B., Yang, D., Liu, Y., Shi, G., Li, J., Yan, X., Jin, K., Liu, X., Zhao, J. and Shang, W. 2018. miR-128 targets the SIRT1/ROS/DR5 pathway to sensitize colorectal cancer to TRAIL-induced apoptosis. Cell. Physiol. Biochem. 49, 2151-2162. 

  17. Liang, R. F., Li, M., Yang, Y., Wang, X., Mao, Q. and Liu, Y. H. 2017. Circulating miR-128 as a potential diagnostic biomarker for glioma. Clin. Neurol. Neurosurg. 160, 88-91. 

  18. Nigi, L., Grieco, G. E., Ventriglia, G., Brusco, N., Mancarella, F., Formichi, C., Dotta, F. and Sebastiani, G. 2018. Micro RNAs as regulators of insulin signaling: research updates and potential therapeutic perspectives in type 2 diabetes. Int. J. Mol. Sci. 19, 3705. 

  19. Oh, M. J., Yi, S. J., Kim, H. S., Kim, J. H., Jeong, Y. H., van Agthoven, T. and Jhun, B. H. 2013. Functional roles of BCAR3 in the signaling pathways of insulin leading to DNA synthesis, membrane ruffling and GLUT4 translocation. Biochem. Biophys. Res. Commun. 441, 911-916. 

  20. Pan, J., Zhou, C., Zhao, X., He, J., Tian, H., Shen, W., Han, Y., Chen, J., Fang, S. and Meng, X. 2018. A two-miRNA signature (miR-33a-5p and miR-128-3p) in whole blood as potential biomarker for early diagnosis of lung cancer. Sci. Rep. 8, 1-12. 

  21. Petersen, M. C. and Shulman, G. I. 2018. Mechanisms of insulin action and insulin resistance. Physiol. Rev. 98, 2133-2223. 

  22. Regazzi, R. 2018. MicroRNAs as therapeutic targets for the treatment of diabetes mellitus and its complications. Expert Opin. Ther. Targets 22, 153-160. 

  23. Rupaimoole, R. and Slack, F. J. 2017. MicroRNA therapeutics: towards a new era for the management of cancer and other diseases. Nat. Rev. Drug Discov. 16, 203. 

  24. Saarbach, J., Sabale, P. M. and Winssinger, N. 2019. Peptide nucleic acid (PNA) and its applications in chemical biology, diagnostics, and therapeutics. Curr. Opin. Chem. Biol. 52, 112-124. 

  25. Sharma, M., Juvvuna, P. K., Kukreti, H. and McFarlane, C. 2014. Mega roles of microRNAs in regulation of skeletal muscle health and disease. Front. Physiol. 5, 239. 

  26. Sun, X. J., Wang, L. M., Zhang, Y., Yenush, L., Myers, M. G. Jr., Glasheen, E., Lane, W. S., Pierce, J. H. and White, M. F. 2011. Role of IRS-2 in insulin and cytokine signalling. Nature 377, 173-177. 

  27. Shaw, L. M. 2011. The insulin receptor substrate (IRS) proteins: at the intersection of metabolism and cancer. Cell Cycle 10, 1750-1756. 

  28. Wang, C., Qiao, X., Zhang, Z. and Li, C. 2020. MiR-128 promotes osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells in rat by targeting DKK2. Biosci. Rep. 40, BSR20182121. 

  29. Wang, Z., Pang, L., Zhao, H., Song, L., Wang, Y., Sun, Q., Guo, C., Wang, B., Qin, X. and Pan, A. 2016. miR-128 regulates differentiation of hair follicle mesenchymal stem cells into smooth muscle cells by targeting SMAD2. Acta Histochem. 118, 393-400. 

  30. Wu, L., Shi, B., Huang, K. and Fan, G. 2015. MicroRNA-128 suppresses cell growth and metastasis in colorectal carcinoma by targeting IRS1. Oncol. Rep. 34, 2797-2805. 

  31. Xia, L., Song, M., Sun, M., Chen, W. and Yang, C. 2019. miR-486 promotes Capan-2 pancreatic cancer cells proliferation by targeting PTEN. Front. Genet. 10, 541. 

  32. Yu, Y., Du, H., Wei, S., Feng, L., Li, J., Yao, F., Zhang, M., Hatch, G. M. and Chen, L. 2018. Adipocyte-derived exosomal miR-27a induces insulin resistance in skeletal muscle through repression of $PPAR{\gamma}$ . Theranostics 8, 2171. 

  33. Zhang, W., Kim, P. J., Chen, Z., Lokman, H., Qiu, L., Zhang, K., Rozen, S. G., Tan, E. K., Je, H. S. and Zeng, L. 2016. MiRNA-128 regulates the proliferation and neurogenesis of neural precursors by targeting PCM1 in the developing cortex. Elife 5, e11324. 

  34. Zhou, T., Meng, X., Che, H., Shen, N., Xiao, D., Song, X., Liang, M., Fu, X., Ju, J. and Li, Y. 2016. Regulation of insulin resistance by multiple MiRNAs via targeting the GLUT4 signalling pathway. Cell. Physiol. Biochem. 38, 2063-2078. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로