Up-régulation des récepteurs de vitamine D = hypertrophie

[Nutrimuscle-Conseils]

Over-expression of the vitamin D receptor (VDR) induces skeletal muscle hypertrophy
Joseph J.Bass Molecular Metabolism 7 August 2020,

Highlights
• Increased Vitamin D receptor (VDR) expression stimulates skeletal muscle hypertrophy.
• Anabolic signalling, ribosomal biogenesis and muscle protein synthesis is enhanced.
• Coordinated upregulation of extracellular remodelling related gene-sets.
• VDR expression correlates with resistance exercise induced hypertrophy in humans.

Objective
The Vitamin D receptor (VDR) has been positively associated with skeletal muscle mass, function and regeneration. Mechanistic studies have focused upon loss of the receptor, with in vivo whole-body knockout models demonstrating reduced myofiber size and function, and impaired muscle development. To understand the mechanistic role upregulation of the VDR elicits in muscle mass/health, we studied the impact of VDR over-expression (OE) in vivo, before exploring the importance of VDR expression upon muscle hypertrophy in humans.

Methods
Wistar rats underwent in vivo electrotransfer (IVE) to over-express the VDR in Tibialis anterior (TA) muscle for 10 days, before comprehensive physiological and metabolic profiling to characterise the influence of VDR-OE on muscle protein synthesis (MPS), anabolic signalling and satellite cell activity. Stable isotope tracer (D2O) techniques were used to assess sub-fraction protein synthesis, alongside RNA-Seq analysis. Finally, human participants underwent 20-wks resistance exercise training, with body composition and transcriptomic analysis.

Results
Muscle VDR-OE yielded total protein and RNA accretion, manifesting in increased myofibre area i.e. hypertrophy. The observed increases in MPS were associated with enhanced anabolic signalling reflecting translational efficiency (e.g. mTOR-signalling), with no effects upon protein breakdown markers being observed. Additionally, RNA-Seq illustrated marked extracellular matrix (ECM) remodeling, while satellite cell content, markers of proliferation and associated cell-cycled related gene-sets were up-regulated. Finally, induction of VDR mRNA correlated with muscle hypertrophy in humans following long-term resistance exercise type training.

Conclusion
VDR-OE stimulates muscle hypertrophy ostensibly via heightened protein synthesis, translational efficiency, ribosomal expansion and up-regulation of ECM remodelling related gene-sets. Furthermore, VDR expression is a robust marker of the hypertrophic response to resistance exercise in humans. The VDR is a viable target of muscle maintenance through testable Vitamin D molecules, as active molecules and analogs.

[Nutrimuscle-Conseils]

[Nutrimuscle-Conseils]

[Nutrimuscle-Conseils]

CM related gene expression is heightened, with notable enhancement of basement membrane collagens assisting in the transmission of force in muscle [64]. Here we demonstrate using RNA-Seq analysis, ECM, integrin and structural gene-sets to be among the most up-regulated, notably including enrichment of the core matrisome; a collection of genes encoding fundamental ECM proteins including ECM glycoproteins, collagens and proteoglycans [65]. In skeletal muscle, the ECM provide structural support to growing fibers and enables mechanical transmission [66] via integrin-mediated signalling and focal adhesion complexes, vital to downstream AKT/mTORc1 anabolic signalling in response to muscle contraction

[Nutrimuscle-Conseils]

Satellite cells (SCs) are indispensable for the regeneration of skeletal muscle [50,71] and likely have a mechanistic role in muscle hypertrophy through provision of myonuclei for fusion into pre-existing myofibres[72]. Here, we show here that VDR-OE was sufficient to enhance SC proliferation in vivo, as indicated by an increase in the recruitment of PAX7 positive cells

[Nutrimuscle-Conseils]

Il n'y a que ceux qui réussissent à up-régulation leurs récepteurs de vitamine D qui prennent du muscle grâce à la muscu

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La surexpression du récepteur de la vitamine D (VDR) induit une hypertrophie du muscle squelettique
Joseph J.Bass Molecular Metabolism 7 août 2020,

Points forts
• L'augmentation de l'expression des récepteurs de la vitamine D (VDR) stimule l'hypertrophie des muscles squelettiques.
• La signalisation anabolique, la biogenèse ribosomale et la synthèse des protéines musculaires sont améliorées.
• Régulation à la hausse coordonnée des ensembles de gènes liés au remodelage extracellulaire.
• L'expression du VDR est en corrélation avec l'hypertrophie induite par l'exercice de résistance chez l'homme.

Objectif
Le récepteur de la vitamine D (VDR) a été positivement associé à la masse, à la fonction et à la régénération des muscles squelettiques. Des études mécanistes se sont concentrées sur la perte du récepteur, avec des modèles de knock-out in vivo sur tout le corps démontrant une réduction de la taille et de la fonction des myofibres et une altération du développement musculaire. Pour comprendre le rôle mécaniste de la régulation positive du VDR dans la masse musculaire / la santé, nous avons étudié l'impact de la surexpression de VDR (OE) in vivo, avant d'explorer l'importance de l'expression du VDR sur l'hypertrophie musculaire chez l'homme.

Méthodes
Des rats Wistar ont subi un électrotransfert in vivo (IVE) pour surexprimer le VDR dans le muscle tibial antérieur (TA) pendant 10 jours, avant un profilage physiologique et métabolique complet pour caractériser l'influence du VDR-OE sur la synthèse des protéines musculaires (MPS), la signalisation anabolique et l'activité des cellules satellites. Des techniques de traceur isotopique stable (D2O) ont été utilisées pour évaluer la synthèse protéique de sous-fraction, parallèlement à l'analyse RNA-Seq. Enfin, les participants humains ont subi des exercices de résistance de 20 semaines, avec composition corporelle et analyse transcriptomique.

Résultats
Le muscle VDR-OE a produit une accrétion totale de protéines et d'ARN, se manifestant par une augmentation de la zone de myofibres, c'est-à-dire une hypertrophie. Les augmentations observées de MPS ont été associées à une signalisation anabolique améliorée reflétant l'efficacité de la traduction (par exemple, la signalisation mTOR), sans effet sur les marqueurs de dégradation des protéines observés. En outre, RNA-Seq a illustré un remodelage marqué de la matrice extracellulaire (ECM), tandis que le contenu des cellules satellites, les marqueurs de prolifération et les ensembles de gènes associés associés au cycle cellulaire étaient régulés à la hausse. Enfin, l'induction de l'ARNm de VDR était en corrélation avec l'hypertrophie musculaire chez l'homme après un entraînement de type exercice de résistance à long terme.

Conclusion
VDR-OE stimule l'hypertrophie musculaire ostensiblement via une synthèse protéique accrue, une efficacité traductionnelle, une expansion ribosomale et une régulation à la hausse des ensembles de gènes liés au remodelage de l'ECM. En outre, l'expression de VDR est un marqueur robuste de la réponse hypertrophique à l'exercice de résistance chez l'homme. Le VDR est une cible viable de maintien musculaire grâce à des molécules de vitamine D testables, en tant que molécules actives et analogues

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'expression génique liée à la CM est accrue, avec une amélioration notable des collagènes de la membrane basale aidant à la transmission de la force dans le muscle [64]. Ici, nous démontrons en utilisant l'analyse RNA-Seq, l'ECM, l'intégrine et les ensembles de gènes structurels pour être parmi les plus régulés à la hausse, y compris notamment l'enrichissement du matrisome central; une collection de gènes codant pour les protéines ECM fondamentales, y compris les glycoprotéines ECM, les collagènes et les protéoglycanes [65]. Dans le muscle squelettique, l'ECM fournit un soutien structurel aux fibres en croissance et permet la transmission mécanique [66] via la signalisation à médiation intégrine et les complexes d'adhérence focale, vitaux pour la signalisation anabolique AKT / mTORc1 en aval en réponse à la contraction musculaire
Les cellules satellites (SC) sont indispensables à la régénération du muscle squelettique [50,71] et ont probablement un rôle mécaniste dans l'hypertrophie musculaire en fournissant des myonoyaux pour la fusion dans des myofibres préexistantes [72]. Ici, nous montrons ici que VDR-OE était suffisant pour améliorer la prolifération SC in vivo, comme indiqué par une augmentation du recrutement de cellules positives PAX7