Toute la recherche in vitro du muscle à revoir?

[Nutrimuscle-Conseils]

Comparative profiling of skeletal muscle models reveals heterogeneity of transcriptome and metabolism
Ahmed M. Abdelmoez American Journal of Physiology-Cell Physiology, Volume 318, Issue 3

Rat L6, mouse C2C12, and primary human skeletal muscle cells (HSMCs) are commonly used to study biological processes in skeletal muscle, and experimental data on these models are abundant. However, consistently matched experimental data are scarce, and comparisons between the different cell types and adult tissue are problematic. We hypothesized that metabolic differences between these cellular models may be reflected at the mRNA level. Publicly available data sets were used to profile mRNA levels in myotubes and skeletal muscle tissues. L6, C2C12, and HSMC myotubes were assessed for proliferation, glucose uptake, glycogen synthesis, mitochondrial activity, and substrate oxidation, as well as the response to in vitro contraction. Transcriptomic profiling revealed that mRNA of genes coding for actin and myosin was enriched in C2C12, whereas L6 myotubes had the highest levels of genes encoding glucose transporters and the five complexes of the mitochondrial electron transport chain. Consistently, insulin-stimulated glucose uptake and oxidative capacity were greatest in L6 myotubes. Insulin-induced glycogen synthesis was highest in HSMCs, but C2C12 myotubes had higher baseline glucose oxidation. All models responded to electrical pulse stimulation-induced glucose uptake and gene expression but in a slightly different manner.

Our analysis reveals a great degree of heterogeneity in the transcriptomic and metabolic profiles of L6, C2C12, or primary human myotubes. Based on these distinct signatures, we provide recommendations for the appropriate use of these models depending on scientific hypotheses and biological relevance.

[Nutrimuscle-Conseils]

Increasingly, researchers use primary human cells as a model system that has closer relevance to human health, but comparative studies of C2C12, L6, and primary human muscle cells are scarce.

Electrical pulse stimulation leads to sarcomere reorganization and actual contraction of C2C12 myotubes (15), and to a lesser extent, primary human myotubes (23) can readily be observed.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le profilage comparatif des modèles musculaires squelettiques révèle une hétérogénéité du transcriptome et du métabolisme
Ahmed M. Abdelmoez American Journal of Physiology-Cell Physiology, Volume 318, Numéro 3

Le rat L6, la souris C2C12 et les cellules musculaires squelettiques humaines primaires (HSMC) sont couramment utilisés pour étudier les processus biologiques dans le muscle squelettique, et les données expérimentales sur ces modèles sont abondantes. Cependant, les données expérimentales constamment appariées sont rares et les comparaisons entre les différents types de cellules et les tissus adultes sont problématiques. Nous avons émis l'hypothèse que les différences métaboliques entre ces modèles cellulaires peuvent se refléter au niveau de l'ARNm. Des ensembles de données accessibles au public ont été utilisés pour profiler les niveaux d'ARNm dans les myotubes et les tissus musculaires squelettiques. Les myotubes L6, C2C12 et HSMC ont été évalués pour la prolifération, l'absorption du glucose, la synthèse du glycogène, l'activité mitochondriale et l'oxydation du substrat, ainsi que la réponse à la contraction in vitro. Le profilage transcriptomique a révélé que l'ARNm des gènes codant pour l'actine et la myosine était enrichi en C2C12, tandis que les myotubes L6 avaient les niveaux les plus élevés de gènes codant pour les transporteurs de glucose et les cinq complexes de la chaîne de transport d'électrons mitochondriaux. De façon constante, l'absorption de glucose stimulée par l'insuline et la capacité oxydative étaient les plus élevées dans les myotubes L6. La synthèse de glycogène induite par l'insuline était la plus élevée dans les HSMC, mais les myotubes C2C12 avaient une oxydation du glucose de référence plus élevée. Tous les modèles ont répondu à l'absorption de glucose et à l'expression génique induites par la stimulation électrique, mais d'une manière légèrement différente.

Notre analyse révèle une grande hétérogénéité dans les profils transcriptomiques et métaboliques de L6, C2C12 ou des myotubes humains primaires. Sur la base de ces signatures distinctes, nous fournissons des recommandations pour l'utilisation appropriée de ces modèles en fonction des hypothèses scientifiques et de la pertinence biologiqu