Comprehensive interrogation of human skeletal muscle reveals a dissociation between insulin resistance and mitochondrial capacity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aims/Hypothesis Insulin resistance and blunted mitochondrial capacity in skeletal muscle are often synonymous; however, this association remains controversial. The aim of this study was to perform an in-depth multi-factorial comparison of skeletal muscle mitochondrial capacity between individuals who were lean and active (Active), individuals with obesity (Obese) and individuals with Obesity, insulin resistance and type 2 diabetes (T2D). Methods Skeletal muscle biopsies were obtained from the Vastus Lateralis of individuals who were lean and active (Active- n = 9), individuals with obesity (Obese- n = 9) and individuals with obesity insulin resistance and T2D (T2D- n =22) in this cross-sectional design. Mitochondrial capacity was assessed by ex vivo mitochondrial respiration with fatty-acid and glycolytic supported protocols adjusted for mitochondrial content (mtDNA and citrate synthase activity). Supercomplex assembly was measured by BN-PAGE and immunoblot. TCA cycle intermediates were assessed with targeted metabolomics. Exploratory transcriptomics and DNA methylation analyses were performed to uncover molecular differences affecting mitochondrial function among the three groups. Results Active had greater mitochondrial capacity compared to both Obese and T2D for ex vivo mitochondrial respiration with fatty-acid and glycolytic supported protocols adjusted for mitochondrial content ( P < 0.05). Complex IV supercomplex assembley was greater in Active compared to Obese and T2D ( P < 0.05) whereas Complex I and III supercomplex assembly was greater in Active compared to T2D only ( P < 0.05). TCA cycle intermediates; citrate, succinate, fumarate and malate were all significantly greater in Active compared to Obese and T2D ( P < 0.05). Strikingly, Obese and T2D do not differ in any of the skeletal muscle mitochondrial measurements. Active had an upregulation of genes related to respiration/mitochondrial capacity compared to both Obese and T2D. Transcriptional differences between Obese and T2D were not driven by mitochondrial related process. Active had reduced methylation correlated with increased gene expression for important mitochondrial-related genes, including ATP5PD and MFN2 . Conclusions/Interpretations We reveal no discernable differences in skeletal muscle mitochondrial content, mitochondrial capacity and mitochondrial molecular profiles between obese individuals with and without T2D that had comparable levels of confounding factors (BMI, age, aerobic capacity) that affect mitochondrial capacity. We highlight that lean, active individuals have enhanced skeletal muscle mitochondrial capacity that is also reflected at the level of DNA methylation and gene transcription. The collective observation of comparable muscle mitochondrial capacity in individuals with obesity and T2D (vs. individuals without T2D) underscores a dissociation from skeletal muscle insulin resistance. Clinical trial number NCT0191110
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».