SIRT1 может играть ключевую роль в гипертрофии скелетных мышц, вызванной перегрузкой

Ключевые положения: Активность и содержание сиртуина 1 (SIRT1) значительно повышаются при гипертрофии, вызванной перегрузкой. Сигнальные пути с участием Akt и эндотелиальной NO-синтазы, регулируемые SIRT1, контролируют анаболические процессы при гипертрофии скелетных мышц. Регуляция катаболических сигналов через белок FOXO1 и убиквитинирование белков зависит от SIRT1. Изменения уровней микроРНК при перегрузке регулируют сигнальные пути SIRT1 и инсулиноподобного фактора роста 1.

Аннотация: Достаточная масса скелетных мышц необходима для нормального функционирования организма и достижения высоких результатов во многих видах спорта. Хотя молекулярные механизмы гипертрофии скелетных мышц хорошо изучены, они до сих пор не раскрыты полностью. В этом исследовании для моделирования функциональной перегрузки и гипертрофии подошвенной мышцы у крыс хирургически удаляли камбаловидную и икроножную мышцы. Через две недели после удаления масса мышцы увеличилась на 40%; одновременно значительно повысились содержание и активность сиртуина 1 (SIRT1; P < 0,001). В гипертрофированных мышцах также повысились уровни Akt, эндотелиальной NO-синтазы и GLUT4, регулируемых SIRT1. Уровень SIRT1 коррелировал с массой мышцы, а также с уровнями белка парного бокса 7 (Pax7), ядерного антигена пролиферирующих клеток (PCNA) и никотинамидфосфорибозилтрансферазы (Nampt). Снижение уровня белка FOXO1 и повышение убиквитинирования по K48 также указывают на возможное участие SIRT1 в катаболических процессах при гипертрофии. Кроме того, повышенные уровни убиквитинирования по K63 и белка MuRF2 также могут способствовать увеличению мышечной массы. Мы обнаружили, что при гипертрофии уровни miR-1 и miR-133a снижаются и отрицательно коррелируют с массой мышцы, а также с уровнями SIRT1 и Nampt. Результаты показывают тесную связь между уровнями и активностью SIRT1, регулируемыми им сигнальными путями и гипертрофией, вызванной перегрузкой. С учётом известных регуляторных функций SIRT1 в анаболических и катаболических процессах мы выдвигаем гипотезу, что SIRT1 может играть ключевую причинную роль в гипертрофии скелетных мышц, вызванной перегрузкой. Эту гипотезу необходимо проверить в прямых функциональных исследованиях.