Fast-to-Slow Transition of Skeletal Muscle Contractile Function and Corresponding Changes in Myosin Heavy and Light Chain Formation in the R6/2 Mouse Model of Huntington's Disease.
Fast-to-Slow Transition of Skeletal Muscle Contractile Function and Corresponding Changes in Myosin Heavy and Light Chain Formation in the R6/2 Mouse Model of Huntington's Disease.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0166106
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Melzer W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hering T;Braubach P;Landwehrmeyer GB;Lindenberg KS;Melzer W
亨廷顿病 (HD) 是一种遗传性神经退行性疾病，由亨廷顿蛋白 (HTT) 中扩展的聚谷氨酰胺序列 (poly-Q) 引起。各种研究报告了 HD 中骨骼肌的萎缩和代谢病理学，并表明作为该过程的一部分，快到慢的纤维类型转变可能是由中枢运动控制的病理变化或/和肌肉组织本身的突变 HTT 引起的。为了研究 HD 的肌肉病理学，我们使用了 R6/2 小鼠，这是一种表达突变人类基因外显子 1 的疾病快速进展变体的常见动物模型。我们研究了趾长伸肌 (EDL)（一种典型的快肌）和比目鱼肌 (SOL)（一种慢肌）的变化。我们专注于使用单次和重复电刺激对切除的肌肉进行力学测量，并使用整块肌肉和单纤维制剂的十二烷基硫酸盐聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 来表达各种肌球蛋白亚型（重链和轻链）。在 R6/2 的 EDL 中，功能测试显示力-频率关系左移并且比力下降。此外，最快的肌球蛋白亚型 MyHC IIb 的估计相对贡献下降，而较慢的 MyHC IIx 亚型的贡献增加。碱性 MyLC 形式发生了额外的变化，显示 3f 水平降低，1f 水平升高。在 SOL 中，仅在雄性 R6/2 小鼠中可检测到从快速 MyHC IIa 到慢速异构体 I 的转变，并且在 MyLC 模式中没有异构体相互转换的证据。这些改变表明 R6/2 小鼠的收缩装置部分重塑为较慢的收缩表型，主要是快速糖酵解纤维。
Huntington´s disease (HD) is a hereditary neurodegenerative disease resulting from an expanded polyglutamine sequence (poly-Q) in the protein huntingtin (HTT). Various studies report atrophy and metabolic pathology of skeletal muscle in HD and suggest as part of the process a fast-to-slow fiber type transition that may be caused by the pathological changes in central motor control or/and by mutant HTT in the muscle tissue itself. To investigate muscle pathology in HD, we used R6/2 mice, a common animal model for a rapidly progressing variant of the disease expressing exon 1 of the mutant human gene. We investigated alterations in the extensor digitorum longus (EDL), a typical fast-twitch muscle, and the soleus (SOL), a slow-twitch muscle. We focussed on mechanographic measurements of excised muscles using single and repetitive electrical stimulation and on the expression of the various myosin isoforms (heavy and light chains) using dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) of whole muscle and single fiber preparations. In EDL of R6/2, the functional tests showed a left shift of the force-frequency relation and decrease in specific force. Moreover, the estimated relative contribution of the fastest myosin isoform MyHC IIb decreased, whereas the contribution of the slower MyHC IIx isoform increased. An additional change occurred in the alkali MyLC forms showing a decrease in 3f and an increase in 1f level. In SOL, a shift from fast MyHC IIa to the slow isoform I was detectable in male R6/2 mice only, and there was no evidence of isoform interconversion in the MyLC pattern. These alterations point to a partial remodeling of the contractile apparatus of R6/2 mice towards a slower contractile phenotype, predominantly in fast glycolytic fibers.
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影响因子：
3.7
作者：
Bloemberg D;Quadrilatero J
通讯作者：
Quadrilatero J
DOI：
10.1016/j.bbrc.2004.08.035
发表时间：
2004-10-01
影响因子：
3.1
作者：
Bezprozvanny, I;Hayden, MR
通讯作者：
Hayden, MR
影响因子：
5.5
作者：
Andruchov, O;Andruchova, O;Galler, S
通讯作者：
Galler, S
影响因子：
4
作者：
Jordan, T;Jiang, HB;DiMario, JX
通讯作者：
DiMario, JX
影响因子：
6
作者：
Busse, Monica E.;Hughes, Gareth;Rosser, Anne E.
通讯作者：
Rosser, Anne E.