La vitamine D régule la fonction mitochondriale

[Nutrimuscle-Conseils]

The vitamin D receptor regulates mitochondrial function in C2C12 myoblasts
Stephen P. Ashcroft, ajpcell. 19 FEB 2020

Vitamin D deficiency has been linked to a reduction in skeletal muscle function and oxidative capacity; however, the mechanistic bases of these impairments are poorly understood. The biological actions of vitamin D are carried out via the binding of 1α,25-dihydroxyvitamin D3 (1α,25(OH)2D3) to the vitamin D receptor (VDR). Recent evidence has linked 1α,25(OH)2D3 to the regulation of skeletal muscle mitochondrial function in vitro; however, little is known with regard to the role of the VDR in this process. To examine the regulatory role of the VDR in skeletal muscle mitochondrial function, we used lentivirus-mediated shRNA silencing of the VDR in C2C12 myoblasts (VDR-KD) and examined mitochondrial respiration and protein content compared with an shRNA scrambled control. VDR protein content was reduced by ~95% in myoblasts and myotubes (P < 0.001). VDR-KD myoblasts displayed a 30%, 30%, and 36% reduction in basal, coupled, and maximal respiration, respectively (P < 0.05). This phenotype was maintained in VDR-KD myotubes, displaying a 34%, 33%, and 48% reduction in basal, coupled, and maximal respiration (P < 0.05). Furthermore, ATP production derived from oxidative phosphorylation (ATPOx) was reduced by 20%, suggesting intrinsic impairments within the mitochondria following VDR-KD. However, despite the observed functional decrements, mitochondrial protein content, as well as markers of mitochondrial fission were unchanged.

In summary, we highlight a direct role for the VDR in regulating skeletal muscle mitochondrial respiration in vitro, providing a potential mechanism as to how vitamin D deficiency might impact upon skeletal muscle oxidative capacity.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l’étude

Le récepteur de la vitamine D régule la fonction mitochondriale dans les myoblastes C2C12
Stephen P. Ashcroft, ajpcell. 19 FÉV 2020

La carence en vitamine D a été liée à une réduction de la fonction musculaire squelettique et de la capacité oxydative; cependant, les bases mécaniques de ces déficiences sont mal comprises. Les actions biologiques de la vitamine D sont réalisées via la liaison de la 1α, 25-dihydroxyvitamine D3 (1α, 25 (OH) 2D3) au récepteur de la vitamine D (VDR). Des preuves récentes ont lié 1α, 25 (OH) 2D3 à la régulation de la fonction mitochondriale du muscle squelettique in vitro; cependant, on sait peu de choses sur le rôle du VDR dans ce processus. Pour examiner le rôle régulateur du VDR dans la fonction mitochondriale des muscles squelettiques, nous avons utilisé le silençage shRNA médié par les lentivirus du VDR dans les myoblastes C2C12 (VDR-KD) et examiné la respiration mitochondriale et la teneur en protéines par rapport à un contrôle brouillés shRNA. La teneur en protéines VDR a été réduite de ~ 95% dans les myoblastes et les myotubes (P <0,001). Les myoblastes VDR-KD ont montré une réduction de 30%, 30% et 36% de la respiration basale, couplée et maximale, respectivement (P <0,05). Ce phénotype a été maintenu dans les myotubes VDR-KD, affichant une réduction de 34%, 33% et 48% de la respiration basale, couplée et maximale (P <0,05). De plus, la production d'ATP dérivée de la phosphorylation oxydative (ATPOx) a été réduite de 20%, suggérant des altérations intrinsèques au sein des mitochondries suite au VDR-KD. Cependant, malgré les diminutions fonctionnelles observées, la teneur en protéines mitochondriales ainsi que les marqueurs de la fission mitochondriale sont restées inchangés.

En résumé, nous mettons en évidence un rôle direct pour le VDR dans la régulation de la respiration mitochondriale des muscles squelettiques in vitro, fournissant un mécanisme potentiel quant à la façon dont la carence en vitamine D pourrait avoir un impact sur la capacité oxydative dans les muscles squelettiques.