LIM and cysteine-rich domains 1 (LMCD1) regulates skeletal muscle hypertrophy, calcium handling, and force
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Skeletal muscle mass and strength are crucial determinants of health. Muscle mass loss is associated with weakness, fatigue, and insulin resistance. In fact, it is predicted that controlling muscle atrophy can reduce morbidity and mortality associated with diseases such as cancer cachexia and sarcopenia. Methods We analyzed gene expression data from muscle of mice or human patients with diverse muscle pathologies and identified LMCD1 as a gene strongly associated with skeletal muscle function. We transiently expressed or silenced LMCD1 in mouse gastrocnemius muscle or in mouse primary muscle cells and determined muscle/cell size, targeted gene expression, kinase activity with kinase arrays, protein immunoblotting, and protein synthesis levels. To evaluate force, calcium handling, and fatigue, we transduced the flexor digitorum brevis muscle with a LMCD1-expressing adenovirus and measured specific force and sarcoplasmic reticulum Ca2+ release in individual fibers. Finally, to explore the relationship between LMCD1 and calcineurin, we ectopically expressed Lmcd1 in the gastrocnemius muscle and treated those mice with cyclosporine A (calcineurin inhibitor). In addition, we used a luciferase reporter construct containing the myoregulin gene promoter to confirm the role of a LMCD1-calcineurin-myoregulin axis in skeletal muscle mass control and calcium handling. Results Here, we identify LIM and cysteine-rich domains 1 (LMCD1) as a positive regulator of muscle mass, that increases muscle protein synthesis and fiber size. LMCD1 expression in vivo was sufficient to increase specific force with lower requirement for calcium handling and to reduce muscle fatigue. Conversely, silencing LMCD1 expression impairs calcium handling and force, and induces muscle fatigue without overt atrophy. The actions of LMCD1 were dependent on calcineurin, as its inhibition using cyclosporine A reverted the observed hypertrophic phenotype. Finally, we determined that LMCD1 represses the expression of myoregulin, a known negative regulator of muscle performance. Interestingly, we observed that skeletal muscle LMCD1 expression is reduced in patients with skeletal muscle disease. Conclusions Our gain- and loss-of-function studies show that LMCD1 controls protein synthesis, muscle fiber size, specific force, Ca2+ handling, and fatigue resistance. This work uncovers a novel role for LMCD1 in the regulation of skeletal muscle mass and function with potential therapeutic implications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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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 | 0,000 |
| 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.
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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 ».