20(S)-ジンセノサイドRg3は、Akt/mTOR/FoxO3経路の制御を介して筋芽細胞の分化を促進し、筋管萎縮から保護する

20(S)-ginsenoside Rg3 promotes myoblast differentiation and protects against myotube atrophy via regulation of the Akt/mTOR/FoxO3 pathway.

• Manying Wang
• Jixiang Ren
• Xuenan Chen
• Jianzeng Liu
• Xiaohao Xu
• Xiangyan Li
• Daqing Zhao
• Liwei Sun

抄録

我々は以前、20(S)-ginsenoside Rg3 (S-Rg3)が未知のメカニズムで筋芽細胞の分化を促進することを発見した。ここでは、筋芽細胞分化のマーカーであるミオシン重鎖（MHC）とミオゲニンのレベルをウェスタンブロット分析と免疫蛍光染色を用いて測定した。注目すべきことに、C2C12筋芽細胞のS-Rg3処理は、デキサメタゾン（DEX）処理したC2C12筋管筋萎縮モデルにおいて、筋分化の増加と筋萎縮からの保護をもたらした。この効果は、S-Rg3によるAkt/mTORのリン酸化促進とFoxO3の核内転写の抑制によるものと考えられる。さらに、S-Rg3 投与により、ショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の登攀距離が増加し、高齢化したミバエの筋萎縮が抑制されたことも明らかになった。本研究は、S-Rg3が筋芽細胞の分化を促進し、Akt/mTOR/FoxO3シグナル伝達経路を活性化して筋管の萎縮を抑制するメカニズムを理解するための枠組みを提供するものであり、C2C12細胞ではin vitro、ミバエではin vivoで実証された。

We previously found that 20(S)-ginsenoside Rg3 (S-Rg3) promotes myoblast differentiation via an unknown mechanism. Here we measured levels of myosin heavy chain (MHC) and myogenin, markers of myoblast differentiation, using Western blot analysis and immunofluorescence staining. Notably, S-Rg3 treatment of C2C12 myoblasts led to increased muscle differentiation and protection from muscle atrophy in a dexamethasone (DEX)-treated C2C12 myotube-based muscle atrophy model. This effect was likely caused by S-Rg3 treatment-induced promotion of Akt/mTOR phosphorylation and inhibition of FoxO3 nuclear transcription. Additionally, S-Rg3 treatment also led to increased fruit fly climbing distances (Drosophila melanogaster) and prevented muscle atrophy in aged fruit flies. Our study provides a mechanistic framework for understanding how S-Rg3 enhances myoblast differentiation and inhibits myotube atrophy through activation of the Akt/mTOR/FoxO3 signaling pathway, as demonstrated in vitro in C2C12 cells and in vivo in fruit flies.

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