헤스페레틴의 근육 재생 효능 연구

Abstract

운동 중 빈번히 발생하는 근육 손상은 이제 전문 운동 선수뿐만 아니라 생활 체육 동호인들에게도 근육 활동에 문제를 야기한다. 근육 손상은 근 부피의 손실과 운동 결핍을 초래하여 선수들의 경기력 상실뿐만 아니라 삶의 질에도 영향을 준다. 근육은 손상 시 골수 중간엽 세포와 근육 위성 세포로부터 자연적으로 재생이 되지만 그 속도가 느리고 비능률적이며 완벽하지 않으므로 골격근 재생과 기능 회복을 촉진하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 플라노보이드(flavonoids)계통의 오렌지 주스나 감귤류(citrus fruits)에 많이 존재하는 헤스페레틴(Hesperetin)의 근육 재생에 대한 영향을 연구하고자 하였다. 본 실험에서는 물리적 손상에 의한 근육 재생 동물 모델과 골격근 세포(C2C12)의 in vitro 근육 분화 시스템을 활용하여 헤스페레틴에 의한 재생 촉진 효과를 검증 하고자 하였다. 그 결과, 물리적 손상에 의하여 근육 손상이 일어남을 확인하였고 시간이 경과에 따라 MyoD, myogenin의 증가와 더불어 근육 재생이 일어남을 관찰하였다. 헤스페레틴 처리군의 경우 대조군에 비하여 MyoD, myogenin의 발현이 유의하게 증가하였다. 근육 조직의 면역염색 분석 결과는 손상된 근육 조직의 재생이 헤스페레틴 처리군에서 증가되어 있음을 나타내었다. 또한 헤스페레틴에 의한 myogenin 발현 증가는 MyoD에 의한 myogenin 전사 활성이 헤스페레틴에 의해 2배 촉진됨을 repoter gene assay방법으로 증명하였다. 이러한 결과는 헤스페레틴이 MyoD, myogenin 발현을 촉진하여 근육 재생을 가속화함을 의미하며 근육 손상 후 재생 과정은 헤스페레틴 다량 복용에 의해 촉진 될 수 있음을 시사한다. 본 연구를 바탕으로 향 후 운동 선수의 근육 부상이나 근육 관련 질병의 잠재적인 치료 방법으로 헤스페레틴을 제시 할 수 있을 것으로 사료된다.;Muscle injuries are one of the most common traumas occurring in sports. They are usually caused by either acute (mostly eccentric mechanisms) or chronic overloading with a lack of muscle coordination. Skeletal muscle can self-repair, but is unable to restore significant tissue loss, as consequence of trauma, congenital defects, tumor ablation or denervation. Despite their clinical importance, few studies exist on the treatment of these traumas. Hesperetin, a major flavonoid present in citrus fruits is reported to exhibit various biological functions including anti-inflammatory, anti-microbial effects, antioxidant, analgesic and lipid lowering effects. hesperetin, promotes osteoblast differentiation in human mesenchymal stem cells, indicating an anabolic effect of hesperetin on bone metabolism. In this study show that hesperetin promoted muscle regeneration. Mouse TA muscles were subjected to a freeze injury, followed by i.p. injection of hesperetin, daily for 6 days. Injured muscle exhibited pronounced necrosis and extensive immune cell infiltration with a few regenerating myofibers on day 7 post-injury, whereas treatment with hesperetin (10 mg·kg-1/50 mg·kg-1) accelerated the induction of centrally nucleated regenerating myofibers and successfully induced lesion repair in injured muscle. In addition, myogenin and MyoD expression was increased in injury-induced regenerating muscle and further enhanced by the hesperetin treatment. Ectopic expression of MyoD in C2C12 cells increased myogenin promoter activity by 3.8 fold respectively Hesperetin further increased these MyoD-induced gene promoter activities, but had no stimulatory effect in the absence of MyoD. These results suggest that hesperetin may enhance the transcriptional activity of MyoD and induce its target gene transcription. In conclusion, the ability of the dietary flavonoid, hesperetin to activate MyoD and subsequent myogenin expression and to promote muscle regeneration may indicate beneficial therapeutic potential for recovery from athletic injury and treating muscle diseases, including myopathy and muscular dystrophy.