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Enregistrement W4309277379 · doi:10.1002/jcsm.13121

Activation of <scp>eIF4E</scp>‐binding‐protein‐1 rescues <scp>mTORC1</scp>‐induced sarcopenia by expanding lysosomal degradation capacity

2022· article· en· W4309277379 sur OpenAlexfundno aff
Elisa M. Crombie, Seonyoung Kim, Stuart Adamson, Han Dong, Tzu‐Chiao Lu, Yiju Wu, Yajun Wu, Yotam Levy, Nolan Stimple, Wing Moon Raymond Lam, Hwee Weng Dennis Hey, Dominic J. Withers, Ao‐Lin Hsu, Boon‐Huat Bay, Julien Ochala, Shih‐Yin Tsai

Notice bibliographique

RevueJournal of Cachexia Sarcopenia and Muscle · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueMuscle Physiology and Disorders
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesBiotechnology and Biological Sciences Research CouncilMedical Research CouncilNational University Health SystemChina Medical UniversityNational University of SingaporeNational Medical Research CouncilMedical Research Council CanadaWellcome Trust
Mots-clésSarcopeniamTORC1MedicineEIF4EDegradation (telecommunications)Protein degradationCell biologyPhosphorylationBiochemistryMessenger RNAEndocrinologyGeneChemistryBiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Chronic mTORC1 activation in skeletal muscle is linked with age-associated loss of muscle mass and strength, known as sarcopenia. Genetic activation of mTORC1 by conditionally ablating mTORC1 upstream inhibitor TSC1 in skeletal muscle accelerates sarcopenia development in adult mice. Conversely, genetic suppression of mTORC1 downstream effectors of protein synthesis delays sarcopenia in natural aging mice. mTORC1 promotes protein synthesis by activating ribosomal protein S6 kinases (S6Ks) and inhibiting eIF4E-binding proteins (4EBPs). Whole-body knockout of S6K1 or muscle-specific over-expression of a 4EBP1 mutant transgene (4EBP1mt), which is resistant to mTORC1-mediated inhibition, ameliorates muscle loss with age and preserves muscle function by enhancing mitochondria activities, despite both transgenic mice showing retarded muscle growth at a young age. Why repression of mTORC1-mediated protein synthesis can mitigate progressive muscle atrophy and dysfunction with age remains unclear. METHODS: Mice with myofiber-specific knockout of TSC1 (TSC1mKO), in which mTORC1 is hyperactivated in fully differentiated myofibers, were used as a mouse model of sarcopenia. To elucidate the role of mTORC1-mediated protein synthesis in regulating muscle mass and physiology, we bred the 4EBP1mt transgene or S6k1 floxed mice into the TSC1mKO mouse background to generate 4EBP1mt-TSC1mKO or S6K1-TSC1mKO mice, respectively. Functional and molecular analyses were performed to assess their role in sarcopenia development. RESULTS: Here, we show that 4EBP1mt-TSC1mKO, but not S6K1-TSC1mKO, preserved muscle mass (36.7% increase compared with TSC1mKO, P < 0.001) and strength (36.8% increase compared with TSC1mKO, P < 0.01) at the level of control mice. Mechanistically, 4EBP1 activation suppressed aberrant protein synthesis (two-fold reduction compared with TSC1mKO, P < 0.05) and restored autophagy flux without relieving mTORC1-mediated inhibition of ULK1, an upstream activator of autophagosome initiation. We discovered a previously unidentified phenotype of lysosomal failure in TSC1mKO mouse muscle, in which the lysosomal defect was also conserved in the naturally aged mouse muscle, whereas 4EBP1 activation enhanced lysosomal protease activities to compensate for impaired autophagy induced by mTORC1 hyperactivity. Consequently, 4EBP1 activation relieved oxidative stress to prevent toxic aggregate accumulation (0.5-fold reduction compared with TSC1mKO, P < 0.05) in muscle and restored mitochondrial homeostasis and function. CONCLUSIONS: We identify 4EBP1 as a communication hub coordinating protein synthesis and degradation to protect proteostasis, revealing therapeutic potential for activating lysosomal degradation to mitigate sarcopenia.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,023
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,246
Écart entre enseignants0,229 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations25
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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