Protective effects of chrysin on muscle atrophy and apoptosis in C2C12 induced by Type 2 Diabetes = 제2형 당뇨병에 의해 유발된 C2C12의 근위축 및 세포사멸에 대한 크리신의 보호 효과

국문 초록 (Abstract)

제2형 당뇨병은 근육량 및 기능 감소를 특징으로 하는 근감소증의 위험을 증가시킨다. 크리신은 항산화, 항균, 항불안 및 기타 생물학적 효과를 지닌 천연 플라보노이드이다. 이러한 유익한 효과에도 불구하고, 당뇨병성 근감소증에 대한 크리신의 보호 효과에 관한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 제2형 당뇨병과 근감소증의 관계를 조사하고, 당뇨병성 근감소증 예방제로서 크리신의 효과를 연구하였다. C2C12 세포를 5.5mM 포도당과 33mM, 1~20μM 크리신을 함유한 33mM 배지에서 최대 7일 동안 배양하였다. 웨스턴 블롯팅을 이용하여 MyoD, Myogenin, SMM과 같은 근육 분화 인자와 세포사멸에 관여하는 단백질인 Bcl, Bax, casepase-3, 9 단백질, 그리고 Murf-1, Atrogin-1을 포함한 근육 위축 및 단백질 분해 관련 단백질의 발현을 확인하였다. 크리신은 세포 사멸 및 근육 위축을 억제함으로써 C2C12 세포에서 고혈당으로 유발된 근감소증을 완화시켰다. 이러한 결과는 크리신이 당뇨병에서 근육량과 기능을 조절하는 기전에 대한 이해를 크게 향상시키며, 당뇨병으로 인한 근감소증에 대한 잠재적인 치료 표적이 될 수 있음을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Type 2 diabetes mellitus increases the risk of sarcopenia, which is characterized by decreased muscle mass and function. Chrysin is a natural flavonoid with antioxidant, antibacterial, anti-anxiety, and other biological effects. Despite its beneficial effects, scant information is available in respect of its protective effects against diabetic sarcopenia. In this study we investigated the relationship between type 2 diabetes and sarcopenia and investigated the effect of chrysin as a preventive agent for diabetic sarcopenia. C2C12 cells were cultured in medium containing 33 mM glucose or 5.5 mM glucose and 1–20 μM chrysin for up to 7 days. Western blotting was employed to validate the expression of muscle differentiation factors such as MyoD, myogenin, and SMM, as well as proteins involved in apoptosis, including Bcl, Bax, casepase-3 and -9 proteins, and muscle atrophy- and proteolysis-related proteins, including Murf-1 and Atrogin-1. Chrysin attenuated hyperglycemia-induced sarcopenia in C2C12 cells by suppressing apoptosis and muscle atrophy. These findings significantly improve our understanding of how chrysin may regulate muscle mass and function in diabetes and may represent potential therapeutic targets for diabetes-induced sarcopenia.

목차 (Table of Contents)

• Contents
• List of Figures i
• Abstract ii
• 1. INTRODUCTION 1
• 2. MATERIALS AND METHODS 4
• 2.1. Chemicals 4
• 2.2. Cell Culture 4
• 2.3. In vivo animal experiments 5
• 2.4. Western blot analysis 6
• 2.5. May-Grunwald Giemsa staining 6
• 2.6. Dihydroethidium assay 7
• 2.7. Staining of mitochondria with MitoTracker 7
• 2.8. Immunocytochemical Staining 7
• 2.9. Propidium Iodide staining 8
• 2.10. Data Analysis 8
• 3. RESULTS 9
• 3.1. C2C12 damage caused by high glucose 9
• 3.2. Inhibitory effect of chrysin on ROS generation in high glucose-treated C2C12 13
• 3.3. Inhibitory effect of chrysin on apoptosis in high glucose-treated C2C12 and diabetic mice 17
• 3.4. Inhibitory effect of chrysin on diabetes-induced muscle atrophy via ubiquitin-proteasome system activation in high glucose-treated C2C12 and diabetic mice 21
• 3.5. Effect of chrysin on skeletal muscle structural/contractile proteins in high glucose-treated C2C12 and diabetic mice 23
• 4. DISCUSSION 28
• 5. CONCLUSION 35
• REFERENCES 36
• ABSTRACT IN KOREAN 43