Chondrogenesis of adult stem cells from adipose tissue and bone marrow: induction by growth factors and cartilage-derived matrix.

OBJECTIVES: Adipose-derived stem cells (ASCs) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent adult stem cells with potential for use in cartilage tissue engineering. We hypothesized that these cells show distinct responses to different chondrogenic culture conditions and extracellular matrices, illustrating important differences between cell types. METHODS: Human ASCs and MSCs were chondrogenically differentiated in alginate beads or a novel scaffold of reconstituted native cartilage-derived matrix with a range of growth factors, including dexamethasone, transforming growth factor beta3, and bone morphogenetic protein 6. Constructs were analyzed for gene expression and matrix synthesis. RESULTS: Chondrogenic growth factors induced a chondrocytic phenotype in both ASCs and MSCs in alginate beads or cartilage-derived matrix. MSCs demonstrated enhanced type II collagen gene expression and matrix synthesis as well as a greater propensity for the hypertrophic chondrocyte phenotype. ASCs had higher upregulation of aggrecan gene expression in response to bone morphogenetic protein 6 (857-fold), while MSCs responded more favorably to transforming growth factor beta3 (573-fold increase). CONCLUSIONS: ASCs and MSCs are distinct cell types as illustrated by their unique responses to growth factor-based chondrogenic induction. This chondrogenic induction is affected by the composition of the scaffold and the presence of serum.

Le rôle de l'hormone anti-müillerienne dans la régulation du fonctionnement de l'ovaire. Revue de la littérature

Anti-mullerian hormone, also called AMH, belongs to the large family of transforming growth factor P. Its role in the sexual differentiation of male fetus is now well known. Recently, AMH has been demonstrated to play an important role in the ovarian function. In fact, AMH seems to regulate the kinetics of follicular development, inhibiting the follicular recruitment and the follicular growth. Thus, this intra-gonadic cybernin could be a decisive determinant of the rapidity of follicular pool exhaustion. Today, some experimental data from the literature suggest that AMH could be a reliable marker of ovarian reserve. This review summarizes the present knowledge about AMH and its role in physiology but also in ovarian pathology.

In vitro expansion of CD4+CD25highFOXP3+CD127low/- regulatory T cells from peripheral blood lymphocytes of healthy Mycobacterium tuberculosis-infected humans.

CD4+CD25highFOXP3+ regulatory T (Treg) cells have recently been found at elevated levels in the peripheral blood of tuberculosis patients, compared to Mycobacterium tuberculosis latently infected (LTBI) healthy individuals and non-infected controls. Here, we show that CD4+CD25highFOXP3+ T lymphocytes can be expanded in vitro from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of LTBI individuals, but not of uninfected controls by incubating them with BCG in the presence of TGF-beta. These expanded cells from the PBMC of LTBI subjects expressed CTLA-4, GITR and OX-40, but were CD127low/- and have therefore the phenotype of Treg cells. In addition, they inhibited in a dose-dependant manner the proliferation of freshly isolated mononuclear cells in response to polyclonal stimulation, indicating that they are functional Treg lymphocytes. In contrast, incubation of the PBMC with BCG alone preferentially induced activated CD4+ T cells, expressing CD25 and/or CD69 and secreting IFN-gamma. These results show that CD4+CD25highFOXP3+ Treg cells can be expanded or induced in the peripheral blood of LTBI individuals in conditions known to predispose to progression towards active tuberculosis and may therefore play an important role in the pathogenesis of the disease.

Differential expression of steroid 5 alpha-reductase isozymes and association with disease severity and angiogenic genes predict their biological role in prostate cancer

The biological role of steroid 5 alpha-reductase isozymes (encoded by the SRD5A1 and SRD5A2 genes) and angiogenic factors that play important roles in the pathogenesis and vascularization of prostate cancer (PC) is poorly understood. The sub-cellular expression of these isozymes and vascular endothelial growth factor (VEGF) in PC tissue microarrays (n=62) was examined using immunohistochemistry. The effect of SRD5A inhibition on the angiogenesis pathway genes in PC was also examined in prostate cell lines, LNCaP, PC3, and RWPE-1, by treating them with the SRD5A inhibitors finasteride and dutasteride, followed by western blot, quantitative PCR, and ELISA chip array techniques. In PC tissues, nuclear SRD5A1 expression was strongly associated with higher cancer Gleason scores (P=0.02), higher cancer stage (P=0.01), and higher serum prostate specific antigen (PSA) levels (P=0.01), whereas nuclear SRD5A2 expression was correlated with VEGF expression (P=0.01). Prostate tumor cell viability was significantly reduced in dutasteride-treated PC3 and RWPE-1 cells compared with finasteride-treated groups. Expression of the angiogenesis pathway genes transforming growth factor beta 1 (TGFB1), endothelin (EDN1), TGF alpha (TGFA), and VEGFR1 was upregulated in LNCaP cells, and at least 7 out of 21 genes were upregulated in PC3 cells treated with finasteride (25 mu M). Our findings suggest that SRD5A1 expression predominates in advanced PC, and that inhibition of SRD5A1 and SRD5A2 together was more effective in reducing cell numbers than inhibition of SRD5A2 alone. However, these inhibitors did not show any significant difference in prostate cell angiogenic response. Interestingly, some angiogenic genes remained activated after treatment, possibly due to the duration of treatment and tumor resistance to inhibitors. Endocrine-Related Cancer (2010) 17 757-770

Molecular pathology of RUNX3 in human carcinogenesis

A major goal of molecular biology is to elucidate the mechanisms underlying cancer development and progression in order to achieve early detection, better diagnosis and staging and novel preventive and therapeutic strategies. We feel that an understanding of Runt-related transcription factor 3 (RUNX3)-regulated biological pathways will directly impact our knowledge of these areas of human carcinogenesis. The RUNX3 transcription factor is a downstream effector of the transforming growth factor-beta (TGF-beta) signaling pathway, and has a critical role in the regulation of cell proliferation and cell death by apoptosis, and in angiogenesis, cell adhesion and invasion. We previously identified RUNX3 as a major gastric tumor suppressor by establishing a causal relationship between loss of function and gastric carcinogenesis. More recently, we showed that RUNX3 functions as a bona fide initiator of colonic carcinogenesis by linking the Wnt oncogenic and TGF-beta tumor suppressive pathways. Apart from gastric and colorectal cancers. a multitude of epithelial cancers exhibit inactivation of RUNX3, thereby making it a putative tumor suppressor in human neoplasia. This review highlights our current understanding of the molecular mechanisms of RUNX3 inactivation in the context of cancer development and progression. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cytokine phenotype, genotype, and renal outcomes at cardiac surgery

Cardiac surgery modulates pro- and anti-inflammatory cytokine balance involving plasma tumour necrosis factor alpha (TNFa) and interleukin-10 (IL-10) together with urinary transforming growth factor beta-1 (TGFß1), interleukin-1 receptor antagonist (IL1ra) and tumour necrosis factor soluble receptor-2 (TNFsr2). Effects on post-operative renal function are unclear. We investigated if following cardiac surgery there is a relationship between cytokine (a) phenotype and renal outcome; (b) genotype and phenotype and (c) genotype and renal outcome. Since angiotensin-2 (AG2), modulates TGFß1 production, we determined whether angiotensin converting enzyme insertion/deletion (ACE I/D) genotype affects urinary TGFß1 phenotype as well as renal outcome.

Promoter methylation correlates with reduced Smad4 expression in advanced prostate cancer

BACKGROUND: Transforming growth factor-beta (TGF-beta) is a potent growth inhibitor in a wide range of cell types. A transducer of TGF-beta signaling known as Mothers against decapentaplegic homologue 4 (Smad4) is a known tumor suppressor found on chromosome 18q21.1 and is typically inactivated by deletion or mutation in pancreatic and colorectal cancers. The purpose of the article is to investigate Smad4 expression, gene copy number and methylation status in advanced cases of prostate cancer.

METHODS: We have employed Methylation Specific PCR (MSP) to identify methylation sites within the Smad4 promoter and combined this with quantitative real-time PCR to look for correlates between methylation status and Smad4 expression and to examine androgen receptor (AR) expression. Bacterial artificial chromosome-comparative genomic hybridization (BAC-CGH) has been used to look for genomic amplifications and deletions which may also contribute to expression changes.

RESULTS: We fail to find evidence of genomic deletions or amplifications affecting the Smad4 locus on chromosome 18 but show a correlation between promoter methylation and the loss of Smad4 expression in the same material. We confirm that the AR locus on the X chromosome is amplified in 30% of the advanced clinical samples and that this correlates with increased transcript levels as previously reported by other groups.

CONCLUSION: This indicates that epigenetic changes affect the expression of the Smad4 protein in prostate cancer and points to methylation of the promoter as a novel marker of and contributor to the disease warranting further study.

Osteoprotegerin Expression in the Dental Pulp

Objectives: The inflammatory response to pulpal injury or infection has major clinical significance. Osteoprotegerin (OPG) is a soluble decoy receptor for Receptor Activator of NF kappa B Ligand (RANKL), preventing ligand binding to its receptor (RANK), thus inhibiting clastic cell formation. The aim of the study is to investigate the expression of OPG in human dental pulp and the effects of inflammatory mediators. This study will specifically investigate the effects of Transforming Growth Factor Beta-1 (TGF-β1) and Interleukin 1-Beta (IL-1β) on the expression of OPG on pulp fibroblasts in vitro. Method: Five primary pulp fibroblast populations were obtained by explant culture of healthy pulp tissue. Triplicate cultures were grown to confluence in 12-well plates and stimulated for 48 hours with IL-1β (10ng/ml) or TGF-β1 (10ng/ml). The conditioned media was collected and OPG levels detected by ELISA (R+D Systems, UK). Results: All fibroblast populations produced quantifiable levels of OPG in a time-dependant fashion. IL-1β significantly increased the expression of OPG (p<0.05) in all cultures. In contrast, TGF-β1 had no significant effect on OPG expression levels. In addition, previous work in our laboratory demonstrated both TGF-β1 and IL-1β stimulated OPG expression by periodontal ligament fibroblasts. Conclusion: These data indicate that IL-1β-regulated expression of OPG by pulpal fibroblasts may mediate hard tissue turnover in the inflamed dental pulp.

Neuropeptide Receptors in the Dental Pulp

Objectives: The inflammatory response to pulpal injury or infection has major clinical significance. The aim of the study is to investigate the presence and regulation of expression of neuropeptide receptors on human pulp fibroblasts and whole pulp tissue. This study will investigate the expression of Substance P (NK-1) and Neuropeptide Y (NPY-Y1) receptors on pulp fibroblasts, determine the effects of Transforming Growth Factor Beta-1 (TGF-b1) and Interleukin 1-Beta (IL-1b) on the expression of NK-1 and NPY-Y1 receptors on pulp fibroblasts and examine the levels of receptor expression in whole pulp samples. Methods: Primary pulp fibroblast cell lines were obtained from patients undergoing extractions for orthodontic reasons. The cells were grown to confluence and stimulated for 5 days with IL-1b or TGF-b1. Pulp tissue fragments were obtained from freshly extracted sound and carious teeth, snap frozen in liquid nitrogen and cracked open using a vice. The monolayer was removed with cell scrapers and pelleted. The cell membranes of the cultured cells and the whole tissue were isolated using a Mem-PER® Eukaryotic Membrane Protein Extraction Reagent Kit (Pierce, UK). The membrane proteins were separated by SDS-PAGE and Western blotting was used to detect the presence of NK-1 and NPY-Y1. Results: Initial results demonstrated the presence of NK-1 and NPY-Y1 in cultured pulp fibroblasts. Following the 5 day incubation with TGF-b1, the cells appeared not to express NK-1. IL-1b had a slight stimulatory effect on NK-1 expression. The NPY-Y1 expression was not affected by either TGF-b1 or IL-1b. In whole pulp samples, levels of NK-1 were increased in carious teeth compared to caries-free teeth. The NPY-Y1 levels were similar in carious and non-carious teeth. Conclusion: These findings give an insight into how pulp cells react to inflammatory stimuli with regards to neuropeptide receptor expression and their roles in health and disease

Alveolar macrophages and lung dendritic cells sense RNA and drive mucosal IgA responses.

The mechanisms regulating systemic and mucosal IgA responses in the respiratory tract are incompletely understood. Using virus-like particles loaded with single-stranded RNA as a ligand for TLR7, we found that systemic vs mucosal IgA responses in mice were differently regulated. Systemic IgA responses following s.c. immunization were T cell independent and did not require TACI or TGFbeta, whereas mucosal IgA production was dependent on Th cells, TACI, and TGFbeta. Strikingly, both responses required TLR7 signaling, but systemic IgA depended upon TLR7 signaling directly to B cells whereas mucosal IgA required TLR7 signaling to lung dendritic cells and alveolar macrophages. Our data show that IgA switching is controlled differently according to the cell type receiving TLR signals. This knowledge should facilitate the development of IgA-inducing vaccines.

Rôle du système rénine-angiotensine intrarénal dans l’hypertension et les dommages rénaux chez les souris transgéniques diabétiques

Plusieurs expériences et études cliniques ont démontré que l’activation du système rénine-angiotensine (RAS) peut induire l’hypertension, un facteur de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires et rénales. L’angiotensinogène (Agt) est l’unique substrat du RAS. Cependant, il n’a pas encore été démontré si l’activation du RAS intrarénal peut à elle seule induire des dommages rénaux, indépendamment de l’hypertension systémique, et ainsi jouer un rôle prépondérant dans la progression de la néphropathie diabétique. Afin d’explorer le rôle du RAS intrarénal dans les dommages rénaux, un diabète a été induit par l’injection de streptozotocin chez des souris transgéniques (Tg) surexprimant l’Agt de rat dans les cellules des tubules proximaux du rein (RPTC). Les souris Tg diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS (perindopril et losartan), de l’insuline ou une combinaison des deux pour 4 semaines avant d’être euthanasiées. Pour une autre étude, des souris Tg non-diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS, l’hydralazine (vasodilatateur) ou l’apocynine (inhibiteur de la NADPH oxydase) pour une période de 8 semaines avant l’euthanasie. Des souris non-Tg ont été utilisées comme contrôles. Des cellules immortalisées de tubule proximal de rat (IRPTC) transfectées de manière stable avec un plasmide contenant l’Agt ou un plasmide contrôle ont été employées comme modèle in vitro. Nos résultats ont démontré que les souris Tg présentaient une augmentation significative de la pression systolique, l’albuminurie, l’apoptose des RPTC et l’expression de gènes pro-apoptotiques par rapport aux souris non-Tg. Les mêmes changements ont été observés chez les souris Tg diabétiques par rapport aux souris non-Tg diabétiques. L’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS ont permis d’atténuer ces changements, sauf l’hypertension qui n’était réduite que par les inhibiteurs du RAS. Chez les IRPTC transfectées avec l’Agt in vitro, les hautes concentrations de glucose augmentent l’apoptose et l’activité de la caspase-3 par rapport aux cellules contrôles et l’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS empêchent ces augmentations. En plus des changements physiologiques, les RPTC des souris Tg présentent aussi une augmentation significative de la production des espèces réactive de l’oxygène (ROS) et de l’activité de la NADPH oxydase, ainsi qu’une augmentation de l’expression du facteur de croissance transformant-beta 1 (TGF-β1), de l’inhibiteur activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1), des protéines de la matrice extracellulaire, du collagène de type IV et de la sousunité p47 de la NADPH oxydase. Le traitement des souris Tg avec l’apocynine et le perindopril a permis d’améliorer tous ces changements, sauf l’hypertension qui n’était pas corrigée par l’apocynine. D’autre part, l’hydralazine a prévenu l’hypertension, sans modifier l’albuminurie, l’apoptose des RPTC ou l’expression des gènes pro-apoptotiques. Ces résultats montrent bien que l’activation du RAS intrarénal et l’hyperglycémie agissent de concert pour induire l’albuminurie et l’apoptose des RPTC, indépendamment de l’hypertension systémique. La génération des ROS via l’activation de la NADPH oxydase induit en partie l’action du RAS intrarénal sur l’apoptose des RPTC, la fibrose tubulo-interstitielle et l’albuminurie chez les souris Tg. D’autre part, une expérience en cours a tenté d’encore mieux délimiter les effets de l’activation du RAS intrarénal, tout en éliminant la néphrotoxicité du STZ. Pour cette étude, les souris Tg surexprimant l’Agt de rat dans leurs RPTC ont été croisées aux souris Ins2Akita, un modèle spontané de diabète de type I, afin de générer des souris Akita-rAgt-Tg. Les résultats préliminaires indiquent que le RAS intrarénal est activé dans les souris Akita et que la combinaison avec l’hyperglycémie induit du stress du réticulum endoplasmique (ER) dans les RPTC in vivo. Le stress du ER contribue à l’apoptose des RPTC observée dans le diabète, à tout le moins dans le modèle Akita. Le traitement avec des inhibiteurs du RAS permet d’atténuer certains des dommanges rénaux observés dans les souris Akita-rAgt-Tg.

La fibrose en deux parties : de la paillasse à la souris

L’apoptose des cellules endothéliales (CE) représente un évènement initial dans le développement de plusieurs pathologies fibrotiques telles que le rejet chronique d’allogreffe et la sclérose systémique. Nous avons démontré que les médiateurs issus des CE apoptotiques entraîne la différenciation myofibroblastique et la résistance à l’apoptose, deux mécanismes centraux à la fibrogénèse. L’activation de PI3K (phospatidylinositol-3 kinase) caractérise ces deux mécanismes. Un fragment C-terminal du perlécan (LG3) produit par les CE apoptotiques inhibe l’apoptose des fibroblastes. Les objectifs de ce travail étaient de : 1. définir les récepteurs et la signalisation impliqués dans la réponse anti-apoptotique et 2. caractériser les médiateurs fibrogéniques responsables de la différenciation myofibroblastique. En ce qui a trait à la réponse anti-apoptotique, l’inhibition des intégrines 21 ou des kinases de la famille Src (SFK) chez les fibroblastes prévient la résistance à l’apoptose et la phosphorylation d’Akt normalement induites par le milieu conditionné par des CE apoptotiques (SSC) ou le LG3. Ces résultats suggèrent que le LG3 produit par les CE apoptotiques initie un état de résistance à l’apoptose chez les fibroblastes par des voies α2β1integrines/SFK/PI3K dépendantes. Le LG3 n’induit cependant pas la différenciation myofibroblastique. Nous avons donc caractérisé le milieu SSC de façon à identifier les médiateurs responsables de la différenciation myofibroblastique. Les milieux conditionnés par des CE apoptotiques et non-apoptotiques (respectivement SSC et SSC-ZVAD) ont été analysés comparativement par chromatographie liquide bi-dimensionnelle, immunobuvardage et spectrométrie de masse. Le connective tissue growth factor (CTGF) est le seul facteur fibrogénique connu augmenté dans le milieu SSC. L’inhibition de la caspase-3 chez les CE prévient la relâche de CTGF. Au niveau du fibroblaste, l’inhibition de SFK ou de Pyk2 (proline-rich tyrosine kinase-2) prévient la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF in vitro. L’anticorps neutralisant contre le TGF- (Transforming growth factor beta) n’est pas en mesure de bloquer la différenciation myofibroblastique induite par le SSC ou le CTGF. Des injections quotidiennes sous-cutanées de SSC chez la souris C3H pour 3 semaines entraîne une augmentation de l’épaisseur de la peau et des niveaux protéiques d’SMA, de vimentine et de collagène I. Cette réponse fibrogénique est réduite chez les souris qui ont reçu le SSC-ZVAD ou le SSC immunodéplété de son CTGF. Ces résultats apportent de nouvelles issues mécanistiques au niveau de la réponse fibrogénique activée par la mort des CE. L’activation des caspases chez les CE apoptotiques entraîne la production de LG3 et de CTGF qui, à leur tour, activent des voies de signalisation pro-fibrotiques SFK/PI3K dépendantes chez les fibroblastes, et ce indépendamment du TGF-.

Caractérisation des processus moléculaires impliqués dans l’activation de la protéine IKKbeta par l'angiotensine II et son rôle dans la réponse phénotypique des CMLV.

Le système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) régule l’homéostasie de la contraction des artères. Or, suivant la liaison de l’angiotensine II (Ang II) à son récepteur AT1, le SRAA est également impliqué dans l’activation de voies de signalisation à l’origine de l’inflammation et de l’hypertrophie des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), soit deux processus participant au remodelage vasculaire caractéristique de diverses maladies cardiovasculaires, telles l’hypertension et l’athérosclérose. Ces pathologies sont les premières causes de mortalité naturelle en Amérique et les traitements les ciblant ne sont pas optimaux puisqu’ils visent seulement quelques facteurs de risque qui leur sont associés. Ainsi, la détermination des effecteurs intracellulaires régulant ces voies délétères est nécessaire à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques. L’inflammation Ang II-dépendante dans les CMLV est attribuée au facteur de transcription nuclear factor-kappa B (NF-κB). Cependant, les processus moléculaires couplant le récepteur AT1 à son activation sont peu caractérisés. L’étude abordant cette question démontre in vitro que NF-κB est activé par la protéine IκB kinase β (IKKβ) dans les CMLV exposées à l’Ang II et que cette kinase est régulée par deux voies de signalisation indépendantes, mais complémentaires afin d’assurer son activation rigoureuse et soutenue. L’une des voies est précoce et dépend des seconds messagers ainsi que de deux nouveaux effecteurs sous-jacents au récepteur AT1, soit la E3 ligase TNF receptor-associated factor 6 (TRAF6) et la IKK kinase transforming growth factor-beta-activated kinase 1 (TAK1) tandis que la seconde est tardive et résulte de la signalisation mitogen-activated protein kinase kinase 1/2 (MEK1/2) - extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) - ribosomal S6 kinase (RSK). L’inhibition conjointe de ces voies abroge complètement la réponse inflammatoire, ce qui indique qu’elles en sont la seule source. Ainsi, l’inhibition d’IKKβ pourrait suffire à contrer l’inflammation impliquée dans le remodelage vasculaire associé à une suractivation du SRAA. Une découverte des plus novatrices découle de cette étude, qui veut que la E3 ligase TRAF6 est un nouvel effecteur des récepteurs couplés aux protéines G et est à l’origine de la formation d’un nouveau type de second messager, soit des chaînes libres de poly-ubiquitines. Les mécanismes moléculaires à la base de l’hypertrophie Ang II-dépendante dans les CMLV sont également peu définis. Or, suivant la parution d’un article démontrant qu’IKKβ dans les cellules cancéreuses participe aux mécanismes d’initiation de la traduction en réponse au facteur de nécrose tumorale α (TNFα) via la phosphorylation de la protéine Tuberous sclerosis 1 (TSC1) et donc l’activation du complexe mammalian target of rapamycin (mTORC1), une hypothèse a été émise selon laquelle cette kinase serait impliquée dans la synthèse protéique Ang II-dépendante dans les CMLV. Les expériences effectuées in vitro dans des CMLV exposées à l’Ang II démontrent qu’IKKβ induit la phosphorylation de TSC1 ainsi que l’activation de mTORC1 et de ses substrats S6 kinase 1 (S6K1) et translational regulators eukaryotic translation initiation factor 4E-binding protein (4E-BP1), deux protéines impliquées directement dans l’hypertrophie. Par ailleurs, la synthèse protéique au niveau des CMLV exposées à l’Ang II est réduite de 75% suivant la diminution de l’expression d’IKKβ et suivant la surexpression d’un mutant de TSC1 dont le site consensus d’IKKβ a été modifié, faisant de cette kinase un médiateur majeur au niveau de ce processus. Ainsi, in vitro IKKβ en réponse à l’Ang II est en amont de deux processus impliqués dans un remodelage vasculaire à l’origine de maladies cardiovasculaires. De plus, plusieurs facteurs de risque de ces pathologies convergent à l’activation d’IKKβ, ce qui en fait une cible thérapeutique particulièrement attrayante. Qui plus est, l’administration d’un inhibiteur d’IKKβ à des rats diminue non seulement la synthèse protéique dépendante de l’Ang II au niveau de l’aorte et des artères mésentériques, mais également la synthèse de la protéine pro-inflammatoire VCAM-1 par les cellules composant l’aorte, ce qui confirme son envergure en tant que cible.

Morphology and myofiber composition of skeletal musculature of the forelimb in young and aged wild type and myostatin null mice

Most current research into therapeutic approaches to muscle diseases involves the use of the mouse as an experimental model. Furthermore, a major strategy to alleviate myopathic symptoms through enhancing muscle growth and regeneration is to inhibit the action of myostatin (Mstn), a transforming growth factor-beta (TGF-beta) family member that inhibits muscle growth. Presently, however, no study has expanded the morphological analysis of mouse skeletal muscle beyond a few individual muscles of the distal hindlimb, through which broad conclusions have been based. Therefore, we have initially undertaken an expansive analysis of the skeletal musculature of the mouse forelimb and highlighted the species-specific differences between equivalent muscles of the rat, another prominently used experimental model. Subsequently, we examined the musculature of the forelimb in both young and old adult wild-type (mstn(+/+)) and myostatin null (mstn(-/-)) mice and assessed the potential beneficial and detrimental effects of myostatin deletion on muscle morphology and composition during the aging process. We showed that: (1) the forelimb muscles of the mouse display a more glycolytic phenotype than those of the rat; (2) in the absence of myostatin, the induced myofiber hyperplasia, hypertrophy, and glycolytic conversion all occur in a muscle-specific manner; and, importantly, (3) the loss of myostatin significantly alters the dynamics of postnatal muscle growth and impairs age-related oxidative myofiber conversion.