ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Транскрипционные факторы в скелетной мышце человека, ассоциированные с однократным и регулярными силовыми упражнениями
1 Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины имени Ю. М. Лопухина Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
2 Институт медико-биологических проблем Российской академии наук, Москва, Россия
Для корреспонденции: Егор Михайлович Леднев
Хорошевское шоссе, д. 76А, г. Москва, 123007, Россия; moc.liamg@zuahdel
Финансирование: исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, соглашение № 21-15-00362 «Исследование молекулярно-генетических механизмов морфофункциональных изменений мышечных волокон человека в ходе высокоинтенсивных физических нагрузок».
Вклад авторов: Е. М. Леднев, Т. Ф. Вепхвадзе — организация и проведение исследования, взятие мышечных биопсий; П. А. Махновский, Р. И. Султанов и А. В. Каныгина — биоинформатический анализ данных; А. В. Желанкин, Е. М. Леднев — выполнение лабораторных исследований; Э. В. Генерозов, Д. В. Попов — организация и проведение исследования, обработка данных, написание статьи.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю. М. Лопухина ФМБА России (номер протокола № 202/06/01 от 01 июня 2021 г.). Все испытуемые подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Пластичность скелетной мышцы — способность менять морфофункциональные свойства в ответ на изменение сократительной активности. Силовые тренировки ведут к увеличению размеров мышечных волокон и максимальной силы с активацией синтеза белков. Регуляция этих изменений на генном уровне мало изучена. Целью работы было выявить транскрипционные факторы, ассоциированные с изменением транскриптома скелетной мышцы человека при однократном и регулярных силовых упражнениях. Изменение транскриптомного профиля оценивали в m. vastus lateralis 10 молодых мужчин (возраст 23 (20,8–25,9) года) до и после 12-недельной силовой тренировки мышц-разгибателей ног, а также до, через 8 и 24 ч после однократного упражнения. Транскриптомные профили оценивали методом РНК секвенирования, поиска мотивов связывания и ассоциированных транскрипционных факторов. Использовали биоинформатические методы статистики, программы FastQC, GraphPad Prizm 8, DAVID, R. Длительная силовая тренировка привела к обогащению функциональных групп генов «секретируемые белки», «внеклеточный матрикс» и «базальная мембрана» (p < 0,05). Транскриптомные ответы и ассоциированные транскрипционные факторы различались через 8 и 24 ч после однократной нагрузки, а также после регулярных тренировок. Транскрипционные факторы, участвующие в адаптации к длительной и однократной нагрузке, участвуют в миогенезе, ангиогенезе, регуляции фенотипа волокон, протеостазе и иных процессах. Таким образом, регуляция экспрессии генов при адаптации к силовым нагрузкам — сложный процесс с участием множества транскрипционных факторов с разными функциями. Изучение роли этих факторов в адаптации скелетной мышцы к упражнениям является перспективной задачей.
Ключевые слова: гипертрофия, экспрессия генов, силовая тренировка, мышечная пластичность, мышечные волокна