Polysaccharopeptide enhanced the anti-cancer effect of gamma-tocotrienol through activation of AMPK

Background Prostate cancer (PCa) frequently relapses after hormone ablation therapy. Unfortunately, once progressed to the castration resistant stage, the disease is regarded as incurable as prostate cancer cells are highly resistant to conventional chemotherapy. Method We recently reported that the two natural compounds polysaccharopeptide (PSP) and Gamma-tocotrienols (γ-T3) possessed potent anti-cancer activities through targeting of CSCs. In the present study, using both prostate cancer cell line and xenograft models, we seek to investigate the therapeutic potential of combining γ-T3 and PSP in the treatment of prostate cancer. Result We showed that in the presence of PSP, γ-T3 treatment induce a drastic activation of AMP-activated protein kinase (AMPK). This was accompanied with inactivation of acetyl-CoA carboxylase (ACC), as evidenced by the increased phosphorylation levels at Ser 79. In addition, PSP treatment also sensitized cancer cells toward γ-T3-induced cytotoxicity. Furthermore, we demonstrated for the first time that combination of PSP and γ-T3 treaments significantly reduced the growth of prostate tumor in vivo. Conclusion Our results indicate that PSP and γ-T3 treaments may have synergistic anti-cancer effect in vitro and in vivo, which warrants further investigation as a potential combination therapy for the treatment of cancer.

Simian Virus 40 Small T Antigen Activates AMPK and Triggers Autophagy To Protect Cancer Cells from Nutrient Deprivation

As tumors grow larger, they often experience an insufficient supply of oxygen and nutrients. Hence, cancer cells must develop mechanisms to overcome these stresses. Using an in vitro transformation model where the presence of the simian virus 40 (SV40) small T (ST) antigen has been shown to be critical for tumorigenic transformation, we investigated whether the ST antigen has a role to play in regulating the energy homeostasis of cancer cells. We find that cells expressing the SV40 ST antigen (+ST cells) are more resistant to glucose deprivation-induced cell death than cells lacking the SV40 ST antigen (-ST cells). Mechanistically, we find that the ST antigen mediates this effect by activating a nutrient-sensing kinase, AMP-activated protein kinase (AMPK). The basal level of active, phosphorylated AMPK was higher in +ST cells than in -ST cells, and these levels increased further in response to glucose deprivation. Additionally, inhibition of AMPK in +ST cells increased the rate of cell death, while activation of AMPK in -ST cells decreased the rate of cell death, under conditions of glucose deprivation. We further show that AMPK mediates its effects, at least in part, by inhibiting mTOR (mammalian target of rapamycin), thereby shutting down protein translation. Finally, we show that +ST cells exhibit a higher percentage of autophagy than -ST cells upon glucose deprivation. Thus, we demonstrate a novel role for the SV40 ST antigen in cancers, where it functions to maintain energy homeostasis during glucose deprivation by activating AMPK, inhibiting mTOR, and inducing autophagy as an alternate energy source.

Polysaccharopeptide enhanced the anti-cancer effect of gammatocotrienol through activation of AMPK

Prostate cancer (PCa) frequently relapses after hormone ablation therapy. Unfortunately, once progressed to the castration resistant stage, the disease is regarded as incurable as prostate tumours are highly resistant to conventional chemotherapy. Therefore, an effective treatment strategy is urgently needed for improving the treatment outcome of the patients.

Identification of a novel AMPK-PEA15 axis in the anoikis-resistant growth of mammary cells

Introduction: Matrix detachment triggers anoikis, a form of apoptosis, in most normal epithelial cells, while acquisition of anoikis resistance is a prime requisite for solid tumor growth. Of note, recent studies have revealed that a small population of normal human mammary epithelial cells (HMECs) survive in suspension and generate multicellular spheroids termed `mammospheres'. Therefore, understanding how normal HMECs overcome anoikis may provide insights into breast cancer initiation and progression. Methods: Primary breast tissue-derived normal HMECs were grown as adherent monolayers or mammospheres. The status of AMP-activated protein kinase (AMPK) and PEA15 signaling was investigated by immunoblotting. Pharmacological agents and an RNA interference (RNAi) approach were employed to gauge their roles in mammosphere formation. Immunoprecipitation and in vitro kinase assays were undertaken to evaluate interactions between AMPK and PEA15. In vitro sphere formation and tumor xenograft assays were performed to understand their roles in tumorigenicity. Results: In this study, we show that mammosphere formation by normal HMECs is accompanied with an increase in AMPK activity. Inhibition or knockdown of AMPK impaired mammosphere formation. Concomitant with AMPK activation, we detected increased Ser(116) phosphorylation of PEA15, which promotes its anti-apoptotic functions. Inhibition or knockdown of AMPK impaired PEA15 Ser(116) phosphorylation and increased apoptosis. Knockdown of PEA15, or overexpression of the nonphosphorylatable S116A mutant of PEA15, also abrogated mammosphere formation. We further demonstrate that AMPK directly interacts with and phosphorylates PEA15 at Ser(116) residue, thus identifying PEA15 as a novel AMPK substrate. Together, these data revealed that AMPK activation facilitates mammosphere formation by inhibition of apoptosis, at least in part, through Ser(116) phosphorylation of PEA15. Since anoikis resistance plays a critical role in solid tumor growth, we investigated the relevance of these findings in the context of breast cancer. Significantly, we show that the AMPK-PEA15 axis plays an important role in the anchorage-independent growth of breast cancer cells both in vitro and in vivo. Conclusions: Our study identifies a novel AMPK-PEA15 signaling axis in the anchorage-independent growth of both normal and cancerous mammary epithelial cells, suggesting that breast cancer cells may employ mechanisms of anoikis resistance already inherent within a subset of normal HMECs. Thus, targeting the AMPK-PEA15 axis might prevent breast cancer dissemination and metastasis.

Regulatory interactions between the metabolic sensors SIRT1 and AMPK in modulating PPARα linked functions, in obesity-dependent type 2 diabetes mellitus

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Ciências Funcionais), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2014

Caractérisation de la voie de signalisation AMPK/ACC dans le foie et l’intestin du Psammomys obesus, un modèle animal de résistance à l’insuline et de diabète de type 2

L’expansion des maladies métaboliques dans les sociétés modernes exige plus d’activités de recherche afin d’augmenter notre compréhension des mécanismes et l’identification de nouvelles cibles d’interventions cliniques. L’obésité, la résistance à l’insuline (RI) et la dyslipidémie, en particulier sont tous des facteurs de risque associés à la pathogenèse du diabète de type 2 (DT2) et des maladies cardiovasculaires. Ainsi, la dyslipidémie postprandiale, notamment la surproduction des lipoprotéines hépatiques et intestinales, contribue d’une façon significative à l’hypertriglycéridémie. Quoique plusieurs études cliniques et fondamentales chez l’homme et les modèles animaux aient mis en évidence les rôles importants joués par le foie et l’intestin dans la dyslipidémie, les mécanismes moléculaires en cause ne sont pas bien élucidés. L’une des voies principales régulant le métabolisme lipidique est la voie de la protéine kinase AMPK. L’épuisement de l’ATP intracellulaire entraîne une activation de l’AMPK qui va œuvrer pour rétablir l’équilibre énergétique en stimulant des voies génératrices d’ATP et en inhibant des voies anaboliques consommatrices d’ATP. Les effets positifs de l’activation de l’AMPK comprennent l’augmentation de la sensibilité à l’insuline dans les tissus périphériques, la réduction de l’hyperglycémie et la réduction de la lipogenèse, d’où son importance dans les interventions cliniques pour la correction des dérangements métaboliques. Il est à souligner que le rôle de l’AMPK dans le foie et l’intestin semble plus complexe et mal compris. Ainsi, la voie de signalisation de l’AMPK n’est pas bien élucidée dans les situations pathologiques telles que le DT2, la RI et l’obésité. Dans le présent projet, notre objectif consiste à caractériser le rôle de cette voie de signalisation dans la lipogenèse hépatique et dans le métabolisme des lipides dans l’intestin chez le Psammomys obesus, un modèle animal d’obésité, de RI et de DT2. À cette fin, 3 groupes d’animaux sont étudiés (i.e. contrôle, RI et DT2). En caractérisant la voie de signalisation de l’AMPK/ACC dans le foie, nous avons constaté une augmentation de l’expression génique des enzymes clés de la lipogenèse (ACC, FAS, SCD-1 et mGPAT) et des facteurs de transcription (ChREBP, SREBP-1) qui modulent leur niveau d’expression. Nos analyses détaillées ont révélé, par la suite, une nette augmentation de l’expression de l’isoforme cytosolique de l’ACC, ACC1 (impliqué dans la lipogenèse de novo) concomitante avec une invariabilité de l’expression de l’isoforme mitochondrial ACC2 (impliqué dans la régulation négative de la β-oxydation). En dépit d’un état adaptatif caractérisé par une expression protéique et une phosphorylation (activation) élevées de l’AMPKα, l’activité de la kinase qui phosphoryle et inhibe l’ACC reste très élevée chez les animaux RI et DT2. Au niveau de l’intestin grêle des animaux RI et DT2, nous avons démontré que l’augmentation de la lipogenèse intestinale est principalement associée avec une diminution de la voie de signalisation de l’AMPK (i.e. expression protéique et phosphorylation/activation réduites des deux isoformes AMPKα1 et AMPKα2). La principale conséquence de la diminution de l’activité AMPK est la réduction de la phosphorylation de l’ACC. Étant donné que le niveau d’expression totale d’ACC reste inchangé, nos résultats suggèrent donc une augmentation de l’activité des deux isoformes ACC1 et ACC2. En parallèle, nous avons observé une réduction de l’expression protéique et génique de la CPT1 [enzyme clé de la β-oxydation des acides gras (AG)]. L’ensemble de ces résultats suggère une inhibition de l’oxydation des AG concomitante avec une stimulation de la lipogenèse de novo. Enfin, nous avons démontré que l’intestin grêle est un organe sensible à l’action de l’insuline et que le développement de la résistance à l’insuline pourrait altérer les deux voies de signalisation (i.e. Akt/GSK3 et p38MAPK) essentielles dans plusieurs processus métaboliques. En conclusion, nos résultats indiquent que l’augmentation de la lipogenèse qui contribue pour une grande partie à la dyslipidémie dans la résistance à l’insuline et le diabète serait due, en partie, à des défauts de signalisation par l’AMPK. Nos observations illustrent donc le rôle crucial du système AMPK au niveau hépatique et intestinal, ce qui valide l’approche thérapeutique consistant à activer l’AMPK pour traiter les maladies métaboliques.

Rôle et régulation de la protéine kinase AMPK au niveau intestinal

réalisé en cotutelle avec l'Université Claude Bernard Lyon 1

Impact d’un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions sur le développement des interneurones corticaux : rôle de l’adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)

L’encéphalopathie hypoxique-­‐ischémique cause des milliers de victimes à travers le monde chaque année. Les enfants survivants à un épisode hypoxique-­‐ischémique sont à risque de développer des problèmes neurologiques incapacitants comme une paralysie cérébrale, un retard mental, une épilepsie ou des troubles d’ordre comportemental. Les modèles animaux ont amélioré nos connaissances sur les mécanismes sous-­‐jacents aux dommages cérébraux, mais elles sont encore trop incomplètes pour être capables de prévenir les problèmes neurologiques. Ce projet vise à comprendre l’impact d’un épisode asphyxique périnatale associé à des convulsions ainsi que l’activation de l’adenosine monophosphate-­‐activated protein kinase (AMPK) sur les circuits GABAergiques inhibiteurs en développement chez la souris. Dans le but d’investiguer le sort des neurones inhibiteurs, appelés interneurones, suite à un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions avec des animaux transgéniques, nous avons pris avantage d’un nouveau modèle d’hypoxie permettant d’induire des convulsions chez la souris. Deux populations d’interneurones représentant ensemble environ 60% de tous les interneurones corticaux ont été étudiées, soit les cellules exprimant la parvalbumine (PV) et les cellules exprimant la somatostatine (SOM). L’étude stéréologique n’a montré aucune mort neuronale de ces deux populations d’interneurones dans l’hippocampe chez les souris hypoxique d’âge adulte. Par contre, le cortex des souris hypoxiques présentait des zones complètement ou fortement dépourvues de cellules PV alors que les cellules SOM n’étaient pas affectées. L’utilisation d’une lignée de souris transgénique exprimant une protéine verte fluorescente (GFP) dans les cellules PV nous a permis de comprendre que les trous PV sont le reflet de deux choses : 1) une diminution des cellules PV et 2) une immaturité des cellules PV restantes. Puisque les cellules PV sont spécifiquement affectées dans la première partie de notre étude, nous avons voulu étudier les mécanismes moléculaires sous-­‐jacents à cette vulnérabilité. L’AMPK est un senseur d’énergie qui orchestre le rétablissement des i niveaux d’énergie cellulaire dans le cas d’une déplétion énergétique en modulant des voies de signalisation impliquant la synthèse de protéines et l’excitabilité membranaire. Il est possible que l’activation d’AMPK suite à un épisode asphyxique périnatal associé à des convulsions soit néfaste à long-­‐terme pour le circuit GABAergique en développement et modifie l’établissement de l’innervation périsomatique d’une cellule PV sur les cellules pyramidales. Nous avons étudié cette hypothèse dans un modèle de culture organotypique en surexprimant la forme wild-­‐type (WT) de la sous-­‐unité α2 d’AMPK, ainsi qu’une forme mutée dominante négative (DN), dans des cellules PV individuelles. Nous avons montré que pendant la phase de formation synaptique (jours post-­‐natals équivalents EP 10-­‐18), la surexpression de la forme WT désorganise la stabilisation des synapses. De plus, l’abolition de l’activité d’AMPK semble augmenter le nombre de synapses périsomatiques faits par la cellule PV sur les cellules pyramidales pendant la phase de formation et semble avoir l’effet inverse pendant la phase de maturation (EP 16-­‐24). La neurotransmission GABAergique joue plusieurs rôles dans le cerveau, depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte des interneurones, et une dysfonction des interneurones a été associée à plusieurs troubles neurologiques, comme la schizophrénie, l’autisme et l’épilepsie. La maturation des circuits GABAergiques se fait majoritairement pendant la période post-­‐natale et est hautement dépendante de l’activité neuronale et de l’expérience sensorielle. Nos résultats révèlent que le lourd fardeau en demande énergétique d’un épisode asphyxique périnatal peut causer une mort neuronale sélective des cellules PV et compromettre l’intégrité de leur maturation. Un des mécanismes sous-­‐ jacents possible à cette immaturité des cellules PV suite à l’épisode hypoxique est l’activation d’AMPK, en désorganisant leur profil d’innervation sur les cellules pyramidales. Nous pensons que ces changements dans le réseau GABAergique pourrait contribuer aux problèmes neurologiques associés à une insulte hypoxique.

Effet de la mutation du gène lrpprc sur l'activité de l'AMPK dans les fibroblastes des patients atteints du syndrome de Leigh, type canadien français

Le syndrome de Leigh, type canadien français (LSFC) est une maladie infantile orpheline causée par une mutation du gène lrpprc. Elle se caractérise par une déficience tissu spécifique de cytochrome c oxydase (COX), une dysfonction mitochondriale et la survenue de crises d’acidose lactique fatales dans plus de 80% de cas. Selon les familles des patients, ces crises apparaissent lors d’une demande excessive d’énergie. Malheureusement, les mécanismes sous-jacents à l’apparition des crises et notamment la physiopathologie du LSFC demeurent inconnus. Afin de mieux comprendre les mécanismes de régulation du métabolisme énergétique chez les patients LSFC, nous avons examiné la régulation de la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK), une enzyme clé de l'homéostasie énergétique, de même que certaines de ses voies cibles (SIRT1/PGC1α et Akt/mTOR) dans les fibroblastes de patients LSFC et de témoins en conditions basales et conditions de stress. En conditions basales, l’activité de l’AMPK était similaire dans les cellules LSFC et les témoins. Par contre, les cellules LSFC montraient une surexpression significative des voies Akt/mTOR et SIRT1/PGC1α comparativement aux cellules témoins. Nous avons aussi examiné ces voies de signalisation suite à une incubation de 4h avec 10 mM de lactate et 1 mM de palmitate (LP), nous permettant de mimer les conditions de « crise ». Nos résultats ont démontré que le LP augmentait les niveaux de phosphorylation de l’AMPK de 90% (p<0,01) dans les cellules témoins mais pas dans les cellules LSFC. Pourtant, l’AMPK est activée dans les cellules LSFC en réponse à une hypoxie chimique induite par le 2,4 dinitrophénol. Dans les cellules témoins, le LP augmentait aussi les niveaux d’expression de SIRT1 (57%, p<0,05), de LRPPRC (23%, p=0,045) et de COXIV (19%, p<0,05). Un prétraitement de 48h au ZMP, un activateur pharmacologique de l’AMPK, a eu un effet additif avec le LP et des augmentations de SIRT1 phosphorylée (120%, p<0,05), de SIRT1 total (75%, p<0,01), de LRPPRC (63%, p<0,001) et de COXIV (38%, p<0,001) ont été observées. Tous ces effets étaient aussi abolis dans les cellules LSFC. En conclusion, nos résultats ont démontré des altérations importantes de la régulation du métabolisme énergétique dans les fibroblastes de patients LSFC.

Exercise increases nuclear AMPK α2 in human skeletal muscle

An acute bout of exercise increases skeletal muscle glucose uptake, improves glucose homeostasis and insulin sensitivity, and enhances muscle oxidative capacity. Recent studies have shown an association between these adaptations and the energy-sensing 5' AMP-activated protein kinase (AMPK), the activity of which is increased in response to exercise. Activation of AMPK has been associated with enhanced expression of key metabolic proteins such as GLUT-4, hexokinase II (HKII), and mitochondrial enzymes, similar to exercise. It has been hypothesized that AMPK might regulate gene and protein expression through direct interaction with the nucleus. The purpose of this study was to determine if nuclear AMPK α₂ content in human skeletal muscle was increased by exercise. Following 60 min of cycling at 72 +/- 1% of V_O2peak in six male volunteers (20.6 +/- 2.1 years; 72.9 +/- 2.1 kg; V_O2peak = 3.62 +/- 0.18 l/min), nuclear AMPK α₂ content was increased 1.9 +/- 0.4-fold (P = 0.024). There was no change in whole-cell AMPK α₂ content or AMPK α₂ mRNA abundance. These results suggest that nuclear translocation of AMPK might mediate the effects of exercise on skeletal muscle gene and protein expression.

Effect of exercise intensity on skeletal muscle AMPK signaling in humans

The effect of exercise intensity on skeletal muscle AMP-activated protein kinase (AMPK) signaling and substrate metabolism was examined in eight men cycling for 20 min at each of three sequential intensities: low (40 ± 2% Vo₂ peak), medium (59 ± 1% Vo₂ peak), and high (79 ± 1% Vo₂ peak). Muscle free AMP/ATP ratio only increased at the two higher exercise intensities (P < 0.05). AMPK a1 (1.5-fold) and AMPK a2 (5-fold) activities increased from low to medium intensity, with AMPK a2 activity increasing further from medium to high intensity. The upstream AMPK kinase activity was substantial at rest and only increased 50% with exercise, indicating that, initially, signaling through AMPK did not require AMPK kinase posttranslational modification. Acetyl-CoA carboxylase (ACC)-ßphosphorylation was sensitive to exercise, increasing threefold from rest to low intensity, whereas neuronal NO synthase (nNOS)µphosphorylation was only observed at the higher exercise intensities. Glucose disappearance (tracer) did not increase from rest to low intensity, but increased sequentially from low to medium to high intensity. Calculated fat oxidation increased from rest to low intensity in parallel with ACCß phosphorylation, then declined during high intensity. These results indicate that ACCß phosphorylation is especially sensitive to exercise and tightly coupled to AMPK signaling and that AMPK activation does not depend on AMPK kinase activation during exercise.

ß- adrenergic stimulation of skeletal muscle HSL can be overridden by AMPK signaling

Hormone-sensitive lipase (HSL), an important regulatory enzyme for triacylglycerol hydrolysis within skeletal muscle, is controlled by β-adrenergic signaling as well as intrinsic factors related to contraction and energy turnover. In the current study, we tested the capacity of 5′AMP-activated protein kinase (AMPK) to suppress β-adrenergic stimulation of HSL activity. Eight male subjects completed 60 min of cycle exercise at 70% VO2 peak on two occasions: either with normal (CON) or low (LG) pre-exercise muscle glycogen content, which is known to enhance exercise-induced AMPK activity. Muscle samples were obtained before and immediately after exercise. Pre-exercise glycogen averaged 375 ± 35 and 163 ± 27 mmol·kg–1 dm for CON and LG, respectively. AMPK α-2 was not different between trials at rest and was increased (3.7-fold, P<0.05) by exercise during LG only. HSL activity did not differ between trials at rest and increased (0 min: 1.67 ± 0.13; 60 min: 2.60 ± 0.26 mmol·min–1·kg–1 dm) in CON. The exercise-induced increase in HSL activity was attenuated by AMPK α-2 activation in LG. The attenuated HSL activity during LG occurred despite higher plasma epinephrine levels (60 min: CON, 1.96 ± 0.29 vs LG, 4.25 ± 0.60 nM, P<0.05) compared with CON. Despite the attenuated HSL activity in LG, IMTG was decreased by exercise (0 min: 27.1 ± 2.0; 60 min: 22.5 ± 2.0 mmol.kg–1 dm, P<0.05), whereas no net reduction occurred in CON. To confirm the apparent effect of AMPK on HSL activity, we performed experiments in muscle cell culture. The epineprine-induced increase in HSL activity was totally attenuated (P<0.05) by AICAR administration in L6 myotubes. These data provide new evidence indicating that AMPK is a major regulator of skeletal muscle HSL activity that can override β-adrenergic stimulation. However, the increased IMTG degradation in LG suggests factors other than HSL activity are important for IMTG degradation.

Carbohydrate ingestion does not alter skeletal muscle AMPK signaling during exercise in humans

There is evidence that increasing carbohydrate (CHO) availability during exercise by raising preexercise muscle glycogen levels attenuates the activation of AMPK{alpha}2 during exercise in humans. Similarly, increasing glucose levels decreases AMPK{alpha}2 activity in rat skeletal muscle in vitro. We examined the effect of CHO ingestion on skeletal muscle AMPK signaling during exercise in nine active male subjects who completed two 120-min bouts of cycling exercise at 65 ± 1% VO2 peak. In a randomized, counterbalanced order, subjects ingested either an 8% CHO solution or a placebo solution during exercise. Compared with the placebo trial, CHO ingestion significantly (P < 0.05) increased plasma glucose levels and tracer-determined glucose disappearance. Exercise-induced increases in muscle-calculated free AMP (17.7- vs. 11.8-fold), muscle lactate (3.3- vs. 1.8-fold), and plasma epinephrine were reduced by CHO ingestion. However, the exercise-induced increases in skeletal muscle AMPK{alpha}2 activity, AMPK{alpha}2 Thr172 phosphorylation and acetyl-CoA Ser222 phosphorylation, were essentially identical in the two trials. These findings indicate that AMPK activation in skeletal muscle during exercise in humans is not sensitive to changes in plasma glucose levels in the normal range. Furthermore, the rise in plasma epinephrine levels in response to exercise was greatly suppressed by CHO ingestion without altering AMPK signaling, raising the possibility that epinephrine does not directly control AMPK activity during muscle contraction under these conditions in vivo.

Effect of exercise intensity and hypoxia on skeletal muscle AMPK signaling and substrate metabolism in humans

We compared in human skeletal muscle the effect of absolute vs. relative exercise intensity on AMP-activated protein kinase (AMPK) signaling and substrate metabolism under normoxic and hypoxic conditions. Eight untrained males cycled for 30 min under hypoxic conditions (11.5% O2, 111 ± 12 W, 72 ± 3% hypoxia VO2 peak; 72% Hypoxia) or under normoxic conditions (20.9% O2) matched to the same absolute (111 ± 12 W, 51 ± 1% normoxia VO2 peak; 51% Normoxia) or relative (to VO2 peak) intensity (171 ± 18 W, 73 ± 1% normoxia VO2 peak; 73% Normoxia). Increases (P < 0.05) in AMPK activity, AMPK{alpha} Thr172 phosphorylation, ACCbeta Ser221 phosphorylation, free AMP content, and glucose clearance were more influenced by the absolute than by the relative exercise intensity, being greatest in 73% Normoxia with no difference between 51% Normoxia and 72% Hypoxia. In contrast to this, increases in muscle glycogen use, muscle lactate content, and plasma catecholamine concentration were more influenced by the relative than by the absolute exercise intensity, being similar in 72% Hypoxia and 73% Normoxia, with both trials higher than in 51% Normoxia. In conclusion, increases in muscle AMPK signaling, free AMP content, and glucose disposal during exercise are largely determined by the absolute exercise intensity, whereas increases in plasma catecholamine levels, muscle glycogen use, and muscle lactate levels are more closely associated with the relative exercise intensity.