発達後のミオスタチン遺伝子ノックアウト後の筋肉の成長

マウスの構成的ミオスタチン遺伝子ノックアウトは、発達中に過度の筋肉の成長を引き起こします。筋肉が成熟した後にミオスタチン遺伝子をノックアウトする効果を調べるために、ミオスタチンエクソン3がLOXP配列（MSTN [f/f]）が挟まれたマウスを生成し、タモキシフェン誘導性のあるマウスと交配しました。リコンビナーゼ導入遺伝子。4か月の年齢では、タモキシフェンを受けていなかったMSTN [F/F]/CRE+マウスは、基底CRE活性のためにミオスタチン発現が50-90％減少しましたが、MSTN [w/w]/cre+マウスと比較して高筋肉ではありませんでした。（野生型ミオスタチン遺伝子のホモ接合体）。タモキシフェン治療の3か月後（4か月の年齢で開始）、筋肉量はMSTN [w/w]/Cre+コントロールマウスの前処理レベルから変化していませんでした。4か月齢のMSTN [F/F]/CRE+マウスへのタモキシフェン投与は、ミオスタチンmRNAの発現を正常の1％未満に減らし、雄マウスと雌マウスで次の3か月で筋肉量を約25％増加させました（P <<0.005対コントロール）。繊維肥大は、筋肉量の増加を説明するのに十分であると思われました。さまざまなミオシン重鎖アイソフォームをコードする遺伝子の発現パターンは、発達後のミオスタチンノックアウトの影響を受けませんでした。発達筋肉の成長が停止した後でも、ミオスタチン遺伝子のノックアウトは筋肉量の有意な増加を誘発すると結論付けています。

Constitutive myostatin gene knockout in mice causes excessive muscle growth during development. To examine the effect of knocking out the myostatin gene after muscle has matured, we generated mice in which myostatin exon 3 was flanked by loxP sequences (Mstn[f/f]) and crossed them with mice bearing a tamoxifen-inducible, ubiquitously expressed Cre recombinase transgene. At 4 mo of age, Mstn[f/f]/Cre+ mice that had not received tamoxifen had a 50-90% reduction in myostatin expression due to basal Cre activity but were not hypermuscular relative to Mstn[w/w]/Cre+ mice (homozygous for wild-type myostatin gene). Three months after tamoxifen treatment (initiated at 4 mo of age), muscle mass had not changed from the pretreatment level in Mstn[w/w]/Cre+ control mice. Tamoxifen administration to 4-mo-old Mstn[f/f]/Cre+ mice reduced myostatin mRNA expression to less than 1% of normal, which increased muscle mass approximately 25% over the following 3 mo in both male and female mice (P<0.005 vs. control). Fiber hypertrophy appeared to be sufficient to explain the increase in muscle mass. The pattern of expression of genes encoding the various myosin heavy-chain isoforms was unaffected by postdevelopmental myostatin knockout. We conclude that, even after developmental muscle growth has ceased, knockout of the myostatin gene induces a significant increase in muscle mass.