Role of angiogenesis in skeletal muscle transcriptomic responses to endurance training - Koho, Saara (2022)
Liikunta aiheuttaa muutoksia luurankolihaksen supistuvissa, rakenteellisissa ja aineenvaihdunnallisissa ominaisuuksissa, mikä saa aikaan useita terveyshyötyjä. Nämä muutokset tapahtuvat useiden tilapäisten säätelymekanismien, kuten transkriptionaalisten reittien, aktivoitumisen seurauksena. Näitä transkriptionaalisia mekanismeja ja niitä sääteleviä tekijöitä ei kuitenkaan vielä täysin tunneta. Verisuonten kasvu on todennäköisesti yksi tärkeä tällainen säätelevä tekijä lihaksessa. Se on merkittävä kestävyysharjoitteluadaptaatio, joka parantaa aerobista kapasiteettia ja edistää sydän- ja verisuoniterveyttä. Tämän tutkielman tarkoituksena oli tutkia verisuonten kasvun merkitystä luurankolihaksen transkriptomivasteissa kestävyysharjoitteluun. Villityypin hiiret (WT) ja hiiret, joilta poistettiin verisuonen endoteelin kasvutekijän reseptori VEGFR2 (R2Del) jaettiin harjoittelevaan ja kontrolliryhmään. Kestävyysharjoittelu koostui progressiivisesta 60 minuutin juoksuharjoittelusta juoksumatolla 5 kertaa viikossa 4 viikon ajan. Tibialis anterior -lihakset kerättiin viikko harjoittelun jälkeen, ja koko transkriptomin laajuinen geeniekspressioanalyysi tehtiin RNA-sekvensoinnilla. Muutoksia geenien ilmenemisessä ja geenien säätelemissä signalointireiteissä analysoitiin RStudio -ohjelmistolla. Lihasten kapillarisaatio lisääntyi merkittävästi harjoittelun jälkeen vain WT-hiirillä (p < 0,001). Lihassolukoko kasvoi merkittävästi harjoittelun jälkeen molemmilla hiirityypeillä. Eniten muutoksia yksittäisten geenien ilmenemisessä tapahtui WT-hiirillä, mutta R2Del-hiirillä oli eniten muuttuneita geenien signalointireittejä harjoittelun jälkeen. Useat signalointireitit aktivoituivat eri tavoin harjoittelun jälkeen WT- ja R2Del-hiirillä. Esimerkiksi rasvahappojen aineenvaihdunta väheni WT-hiirillä mutta lisääntyi R2Del-hiirillä harjoittelun jälkeen. Harjoittelu aiheutti pitkittyneitä häiriöitä aerobisessa aineenvaihdunnassa R2Del-hiirillä verrattuna WT-hiiriin, mikä viittaa siihen, että verisuonten kasvun estäminen vaikutti lihaksen transkriptomin harjoitteluvasteeseen. Tätä R2Del-hiirien erilaista harjoitusvastetta tarvitaan mahdollisesti koko harjoitusjakson ajan kompensoimaan hapenkuljetuksen puutetta, jonka verisuonten kasvun estäminen aiheuttaa. Tämä tutkimus on tärkeä askel kohti sekä kokonaisvaltaista ymmärrystä mekanismeista, jotka säätelevät adaptoitumista kestävyysharjoitteluun että parempaa harjoitusprotokollien suunnittelua, jossa yksilölliset ominaisuudet otetaan huomioon.