PGC-1α regulates mitochondrial calcium homeostasis, SR stress and cell death to mitigate skeletal muscle aging
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Age-related impairment of muscle function severely affects the health of an increasing elderly population. While causality and the underlying mechanisms remain poorly understood, exercise is an efficient intervention to blunt these aging effects. We thus investigated the role of the peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α (PGC-1α), a potent regulator of mitochondrial function and exercise adaptation, in skeletal muscle during aging. We demonstrate that PGC-1α overexpression improves mitochondrial dynamics and calcium buffering in an estrogen-related receptor α (ERRα)-dependent manner. Moreover, we show that sarcoplasmic reticulum stress is attenuated by PGC-1α. As a result, PGC-1α prevents tubular aggregate formation and fiber apoptosis in old muscle. Similarly, the pro-apoptotic effects of ceramide and thapsigargin were blunted by PGC-1α in muscle cells. Accordingly, mice with muscle-specific gain- and loss-of-function of PGC-1α exhibit a delayed and premature aging phenotype, respectively. Together, our data reveal a key protective effect of PGC-1α on muscle function and overall health span in aging. Statement of significance The loss of muscle function in aging results in a massive impairment in life quality, e.g. by reducing motor function, strength, endurance, the ability to perform daily tasks or social interactions. Unfortunately, the mechanistic aspects underlying age-related muscle disorders remain poorly understood and treatments improving the disease are extremely limited. We now show that PGC-1α, a transcriptional coactivator, is a key regulator of mitochondrial calcium homeostasis, cellular stress and death, all of which are linked to muscle aging and dysfunction. As a result, inhibition of the age-related decline in muscle PGC-1α considerably reduces aging of muscle and constitutes a promising target to prevent and treat the deterioration of muscle function in the elderly. Abbreviations BNIP3, BCL2/Adenovirus E1B 19kDa interacting protein 3; Cpt1b, carnitine palmitoyltransferase 1B; CSQ1, calsequestrin 1; Drp1, dynamin-related protein 1; ER stress, endoplasmic reticulum stress; ERRα, estrogen-related receptor α; Fis1, fission 1; GRP75, Glucose-Regulated Protein 75; IGFBP5, insulin like growth factor binding protein 5; IP3, inositol 1,4,5-trisphosphate; IP3R1, inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1; Letm1, leucine zipper and EF-hand containing transmembrane protein 1; MAMs, mitochondria-associated ER membranes; Mcad, medium-chain acyl-CoA dehydrogenase; Opa1, optic atrophy 1; OXPHOS, oxidative phosphorylation; PGC-1α, peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α; pH2AX, phospho-H2A Histone Family Member X; ppRB, phospho-preproretinoblastoma-associated protein; Puma, BCL2 Binding Component 3; ROS, reactive oxygen species; SR, sarcoplasmic reticulum; TA, tibialis anterior; TBP, TATA binding protein; TPG, thapsigargin; Ucp3, uncoupling protein 3; VDAC, voltage-dependent anion channel; XBP1, X-Box Binding Protein 1; Xiap, X-linked inhibitor of apoptosis protein
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».