ミリセチンはmiR-499を介した筋繊維型変換誘導により持久力を向上させる

Myricetin improves endurance capacity by inducing muscle fiber type conversion via miR-499.

• Luting Wu
• Li Ran
• Hedong Lang
• Min Zhou
• Li Yu
• Long Yi
• Jundong Zhu
• Lei Liu
• Mantian Mi

抄録

研究の背景:

筋繊維の高速→低速スイッチのリプログラミングは、持久力を向上させ、疲労を軽減することができる。蓄積されたエビデンスは、筋特異的マイクロRNAであるmiR-499が筋線維タイプの移行に重要な役割を果たしていることを示唆している。本研究では、天然フラボノイドであるミリセチンが運動持久力と筋繊維の体質に及ぼす影響を評価し、さらにin vivoおよびin vitroでミリセチンの基礎的なメカニズムを調べた。

Background: Reprogramming of fast-to-slow myofiber switch can improve endurance capacity and alleviate fatigue. Accumulating evidence suggests that a muscle-specific microRNA, miR-499 plays a crucial role in myofiber type transition. In this study, we assessed the effects of natural flavonoid myricetin on exercise endurance and muscle fiber constitution, and further investigated the underlying mechanism of myricetin in vivo and in vitro.

方法:

6週齢の雄のSprague Dawleyラット66匹を、非運動群と運動群に分け、ミリセチン（50または150mg/kg）の経口投与の有無を2週間または4週間測定した。運動時間、血液生化学的パラメータ、筋繊維型比率、筋型決定関連遺伝子の発現を測定した。培養したL6筋管にmiR-499のミミック/インヒビターをトランスフェクションし、筋型決定関連遺伝子の発現とミトコンドリア呼吸能力を調べた。

Methods: A total of 66 six-week-old male Sprague Dawley rats were divided into non-exercise or exercise groups with/without orally administered myricetin (50 or 150 mg/kg) for 2 or 4 weeks. Time-to-exhaustion, blood biochemical parameters, muscle fiber type proportion, the expression of muscle type decision related genes were measured. Mimic/ inhibitor of miR-499 were transfected into cultured L6 myotubes, the expressions of muscle type decision related genes and mitochondrial respiration capacity were investigated.

結果:

ミリセチン投与により、訓練を受けたラットの運動持久力が有意に改善された。持久力の向上は、ヒラメ筋と腓腹筋の遅筋線維の割合の増加と関連していた。重要なことは、ミリセチン投与はmiR-499の発現を増幅させ、miR-499のダウンストリーム標的遺伝子であるSox6の発現をin vivoおよびin vitroで抑制したことである。さらに、ミリセチンによるSox6の発現抑制効果は、miR-499を阻害することで覆された。

Results: Myricetin treatment significantly improved the time-to-exhaustion in trained rats. The enhancement of endurance capacity was associated with an increase of the proportion of slow-twitch myofiber in both soleus and gastrocnemius muscles. Importantly, myricetin treatment amplified the expression of miR-499 and suppressed the expression of Sox6, the down-stream target gene of miR-499, both in vivo and in vitro. Furthermore, inhibition of miR-499 overturned the effects of myricetin on down-regulating Sox6.

結論:

ミリセチンは、筋繊維の速筋から遅筋へのタイプ切り替えのリプログラミングを促進し、運動持久力を強化した。ミリセチンの効果の正確なメカニズムは解明されていないが、miR-499/Sox6軸の調節が関与している可能性が高い。

Conclusions: Myricetin promoted the reprogramming of fast-to-slow muscle fiber type switch and reinforced the exercise endurance capacity. The precise mechanisms responsible for the effects of myricetin are not resolved but likely involve regulating miR-499/Sox6 axis.