자초 뿌리 추출물에 의한 C2C12 근육 분화 촉진 및 mTOR 경로 활성화
Activation of mTOR Signaling and Myoblast Differentiation by Lithospermum Erythrorhizon in C2C12 Cells
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초록
근육의 퇴화로 인한 근감소증은 건강 문제를 야기하므로 이것을 치료 또는 예방하기 위한 근육 분화를 촉진하는 물질들의 발굴연구가 필요하다. 본 연구는 근아세포 C2C12의 분화에 자초 뿌리 추출물이 미치는 효과에 관한 것이 다. 근아세포 C2C12에서 자초 뿌리 추출물은 mTOR 신호전달과정의 억제자 라파마이신으로 억제되는 IGF2-ME 활성화와 약 두배의 S6K1 인산화를 증가시켰다. 이들은 mTOR 매개로 한 근육 분화 신호전달 과정의 주요 지표이 다. 또한, 자초 뿌리 추출물이 근아세포 C2C12의 분화를 촉진함을 근관 형성, 융합 지수, 분화 지수 측정을 통해 확인 하였고 초기분화인자 MyoD 발현을 증가시키며, PAX7 발현을 감소시켰다. 이러한 결과는 자초추출물이 근아세포 C2C12에서 mTOR 매개로 한 신호전달경로를 통해 근육 분화를 촉진할 수 있음을 증명한 것이며, 근육 분화를 촉진 하는 천연 물질로서의 개발가능성을 제시한다.
Abstract
Sarcopenia, the progressive loss of muscle mass and function, can be mitigated by promoting myogenic differentiation, and in this regard, there has been increasing interest in natural compounds that can stimulate muscle differentiation. In this study, we examined the effects of an extract of Lithospermum erythrorhizonroots (LERE) on C2C12 myoblast differentiation. Treatment with LERE was found to enhance IGF2-ME activity and S6K1 phosphorylation, the latter of which has been established to be indicative of mTORC1-mediated protein synthesis, which is essential for myotube formation. Furthermore, LERE was demonstrated to promote the morphological differentiation of myoblast C2C12 cells, upregulate expression of the early myogenic transcription factor MyoD, and downregulate the expression of PAX7. The findings of this study indicate that LERE enhances myogenesis in myoblast C2C12 cells via its effects on the mTOR pathway, thereby indicating it potential utility as a natural agent for promoting muscle health.