La sérine et la glycine pour la régénération du muscle squelettique
Anna Thalacker-Mercer The FASEB Journal 1 avr. 2019 Résumé Numéro: 590.5
Les acides aminés non essentiels (NEAA), la sérine (ser) et la glycine (gly) sont reconnus comme essentiels pour favoriser la prolifération de certains types de cellules, notamment les cellules progénitrices du muscle squelettique (MSC). Les CPM et un programme myogénique bien orchestré sont essentiels à la régénération de la SKM après une blessure; la régénération altérée est à la base du remodelage tissulaire pathologique et du déclin fonctionnel. On comprend que le microenvironnement métabolique et la disponibilité des nutriments influencent le processus myogénique.
L'objectif de cette recherche était d'étudier les besoins métaboliques et cellulaires de ser et gly pour le processus de régénération (expansion de MPC, différenciation et formation de myotube) in vitro . CMP primaires humains ( hLes CPM) ont été cultivés avec et sans sérologie et les marqueurs de prolifération (coloration vivante et morte, incorporation de BrdU, analyse du cycle cellulaire de l'iodure de propidium) ont été évalués; les marqueurs de différenciation et la formation de myotubes (expression génique et protéique de certains facteurs de régulation myogéniques [MRF], coloration de la myosine) sont en cours d’étude. De plus, la régulation de la voie de synthèse sérologique de novo (SSP), l’interconversion sérologique (SHMT1, SHMT2) et les modifications du taux de consommation d’oxygène (OCR) et du taux d’acidification extracellulaire (ECAR) ont été déterminées avec / sans sér / glycémie à l’aide de RNAseq, qPCR, immunoblot et bioanalyseur d'hippocampes. L'épuisement sérologique causé hLes CSP doivent résider dans un état non prolifératif sans induire d'apoptose ni de diminution de la ROC (p <0,05) mais pas d'ECAR (p = 0,07), ce qui favorise un état métabolique au repos. L'incorporation de BrdU et le tri du cycle cellulaire avec cytométrie en flux ont suggéré que l'épuisement de Ser / gly empêche les h MPC de quitter la phase G1. Curieusement, les h MPC en prolifération exprimaient toutes les enzymes SSP (PHGDH, PSAT1, PSPH). L'expression des enzymes SSP, SHMT2, des transporteurs ser et de l'ATF4 (facteur de transcription impliqué dans la détection des éléments nutritifs) a augmenté au cours de l'épuisement sérologique, ce qui suggère que l'épuisement sérologique est détecté par hLes CPM et les mécanismes visant à augmenter la disponibilité des services sérologiques et sexuels sont régulés à la hausse. Ser et gly sont des substrats pour plusieurs voies métaboliques; blocs de construction pour les lipides, les protéines et les nucléotides; donneurs à un carbone; et aider à maintenir le statut génétique (épi) cellulaire et l’état rédox. La fourniture de formiate (une source d'un carbone), de nucléotides ou de glucose supplémentaire n'a pas sauvé la prolifération. L'analyse RNAseq a révélé une augmentation des gènes impliqués dans la voie du métabolisme du glutathion. À l' appui de ces résultats une version perméable aux cellules de glutathion a fourni un sauvetage modeste hLe nombre de cellules MPC et les niveaux intracellulaires de glutathion total et le rapport entre le glutathion réduit et le glutathion oxydé ont diminué après la déplétion en série; le glutathion peut être un produit nécessaire du métabolisme sérologique ou sexuel. L'analyse en cours de RNAseq nous permettra d'identifier les mécanismes potentiels sous-jacents à l'état quiescent-like. Des expériences de culture en cours détermineront les effets de l'épuisement sérologique des cellules sur la différenciation et la formation de myotubes.
Cette recherche se fonde sur des découvertes récentes qui identifient clairement une exigence exogène de ser et gly pour h l' expansion du MPC et remet en question l'idée que ser et gly sont strictement AANE, en particulier dans les états de la régénération des tissus.
