Az SR kalcium pumpa expresszió változása a vázizom differenciálódás során

Az ontogenesis során a vázizomban termelődő myostatin az aktivinA receptorokhoz kapcsolt jelátviteli útvonalon keresztül szabályozza a myoblastok proliferációját és differenciálódását. A follistatin (FS), mint autokrin glikoprotein a ligandhoz kötődve aktivinA receptor antagonistaként működik, fokozza az izomfejlődést, valamint felnőtt vázizom esetén hipertrófiát eredményez.
Kísérleteinkben FS alkalmazásával, a myostatin, illetve aktivin-A útvonal eliminációjának hatását vizsgáltuk a vázizom Ca2+-homeosztázisára, az abban szereplő kulcsfehérjék, valamint a differenciálódás jellemző marker fehérjéinek expressziójára egér eredetű C2C12 vázizom eredetű sejtvonalon.
A kontroll és kezelt sejtekből differenciáltatott myotubulusokon fluoreszcens, intracelluláris Ca2+-koncentráció mérést végeztünk PTI Delta Scan rendszer segítségével. Eredményeink alapján a kontroll és az FS-sel kezelt myotubulusokban a nyugalmi, intracelluláris Ca2+-koncentráció és a KCl által kiváltott Ca2+-felszabadulás amplitúdója nem mutatott szignifikáns különbséget, ugyanakkor a tranziensek leszállószárából számított pumpaaktivitás szignifikánsan csökkent (340±16 µM/s a kontroll és 280±11 µM/s a kezelt sejtekben p<0,007). A koffein-indukált Ca2+-tranziensek paraméterei normál Ca2+-tartalmú környezetben jelentősen módosultak a kontrollhoz képest (amplitúdó: 241±30 a kontroll és 378±32 nM; a kezelt sejtekben, p<0,004), ugyanezen változás Ca2+-mentes oldatban nem volt megfigyelhető. A fehérje-szintű vizsgálatok alapján az FS kezelés hatására a szarkoplazmatikus retikulum (SR) Ca2+-pumpája (SERCA1b neonatális izoforma) jelentős csökkenést mutatott, míg mRNS szinten a SERCA1a (felnőtt izoforma) expresszió fokozódása volt megfigyelhető. További kísérleteinkben SERCA1b-specfikus shRNS-t alkalmaztunk a neonatális Ca2+-pumpa differenciálódásban betöltött szerepének vizsgálatára. A csökkent SERCA1b expresszió következtében szignifikánsan csökkent a myotubulusok sejtmag száma és a myogenikus transzkripciós faktor (MyoD) expressziója.
Eredményeink alapján feltételezhető, hogy a SERCA Ca2+-pumpa szerepet játszik a vázizom-differenciálódás hátterében álló citoszólikus Ca2+-koncentráció változások szabályozásában.