miR-130a-3p促进小鼠肌纤维类型转变并提高运动耐量

背景：骨骼肌在生理应激中扮演多种角色，如运动、激素分泌和氧化代谢。MicroRNA（miRNA）参与骨骼肌发育和肌纤维类型转变。我们之前的研究表明，miR-130a-3p是糖脂代谢的重要调控因子，并参与有氧氧化过程。然而，其通过增强营养物有氧代谢对骨骼肌发育和肌纤维类型转变的潜在影响尚未被探索。方法：利用miR-130a-3p敲除和过表达小鼠，通过评估身体组成、代谢笼活动、跑步性能来研究其对小鼠肌肉发育的影响。通过转染C2C12细胞评估miR-130a-3p对肌肉细胞增殖、分化和肌纤维类型的影响。结果：在本研究中，我们发现miR-130a-3p过表达显著抑制小鼠体重增加和脂肪含量，同时促进氧化代谢并提高运动耐量。miR-130a-3p在腓肠肌（GAS）中的上调增加了控制细胞增殖的基因表达，如增殖细胞核抗原（PCNA）、细胞周期蛋白D和细胞周期蛋白E，并降低了肌球蛋白重链（MyHC）、生肌决定因子1（MyoD）和肌生成素（MyoG）的蛋白表达。此外，miR-130a-3p过表达显著增加了GAS中I型纤维的比例，降低了IIB型纤维的比例。当miR-130a-3p在分化的C2C12成肌细胞中过表达时，也观察到这些表型。机制上，miR-130a-3p可促进成肌细胞增殖并抑制成肌细胞分化。重要的是，miR-130a-3p被证明靶向转化生长因子β受体2（TGFβR2）。综上所述，miR-130a-3p可能是一个潜在的治疗靶点，通过调控TGFβR2信号通路在骨骼肌发育过程中调节纤维类型转换，并改善运动期间骨骼肌能量代谢。