PGC-1 и типы волокон

В большинстве своих тканеспецифических ролей, PGC-1 коактиваторы увеличивают базовые программы биогенеза митохондрий и дыхания, а также вспомогательных программ, которые активируются вместе с повышением уровня дыхания в каждой ткани [6]. Экспрессия PGC-1α в белых жировых клетках, например, также придает им многие из свойств бурых жировых клеток, включая увеличение биогенеза митохондрий и экспрессии UCP-1. В печени, голодание вызывает индукцию PGC-1α, что приводит к глюконеогенезу и р-окислению жирных кислот. Аналогичным образом, PGC-1α не только активирует митохондриальные программы в скелетных мышцах, но также индуцирует гены, кодирующие белки миофибрилл, характерные для окислительных волокон.

Мыши трансгенно экспрессирующие PGC-1α увеличивают долю волокон экспрессирующих MHC I и IIA [18], в то время как мыши, экспрессирующие PGC-1P почти полностью переключаются на окислительные типы волокон IIX [19]. PGC-1 коактиваторы таким образом осуществляют комплексную фенотипическую трансформацию, включая базовые программы митохондриального биогенеза и вспомогательные маршруты определяющие содержание миофибрилл.

Достоверно остается не совсем ясно, какие именно факторы транскрипции опосредуют активацию специфических для волокон генов коактиватором PGC-1α. Предполагается, что Mef2 семейство факторов транскрипции вовлечено в процесс определения типа волокон и последние активируются через физические упражнения [23]. В экспериментах на культуре клеток, PGC-1α коактивирует Mef2, с последующей индукцией генов волокон типа I, таких как тропонин I и миоглобин [18]. Тем не менее, PGC-1P является в равной степени активным индуктором Mef2 в этих тестах, однако PGC-1р имеет очень различающееся воздействие на состав волокон in vivo [19]. Очевидно, что существуют и другие факторы, которые должны обеспечивать специфичность этих программ. Одним из возможных кандидатов является PPARp, чувствительный к липидам ядерный рецептор. Мышце специфичное удаление PPARp приводит к сдвигу типа волокон «медленные-быстрые», а мышце - специфическая суперэкспрессия PPARp имеет обратный эффект [24]. Совместное воздействие коактиваторов PGC-1 и PPARp на волокно-специфические промоторы, однако, не было достаточно изучено.

Важно подчеркнуть, что коактиваторы PGC-1, вероятно, не единственные факторы определяющие тип волокна. Животные, лишенные PGC-1 в скелетных мышцах имеют редуцированные волокна типов I и IIa, но они сохраняют необходимое количество этих волокон [25]. Интересно, что животные лишенные PGC-1α по всему телу имеют нормальные количества волокон типа I и IIA [14], что еще раз подчеркивает наличие PGC-1-независимых компенсационных механизмов. Содержание волокон животных лишенных PGC-1 обоих видов (α или Р) не сообщалось.

Дата добавления: 2015-09-01