急性アルコール中毒は、骨格筋のタンパク質分解を増加させることなく、アトロギン-1およびMurf1 mRNAを増加させる

急性アルコール中毒は筋肉タンパク質合成を減少させますが、筋肉タンパク質の分解を調節するアルコールの能力に関するデータが不足しています。さらに、筋肉特異的E3リガーゼAtrogin-1およびMurf1（すなわち、「Atrogenes」）を増加させることにより、さまざまなタイプの萎縮性刺激がユビキチン - プロテアソーム依存性タンパク質分解を調節するように見えます。したがって、本研究は、急性アルコール中毒がアトラセンの発現を増加させ、筋肉タンパク質の分解の速度が上昇するという仮説をテストするために設計されました。雄ラットでは、腹部の用量依存的および時間依存的に増加したアルコールの用量および時間依存的に増加した腹部におけるMurf1 mRNAの腹腔内注射が、後者が最も顕著である。ソレウスと心臓には、同等の変化がありませんでした。in vivo補給されたエタノールがアトロセンの発現を増加させる能力は、アルコール投与の経路（腹腔内対経口）、ならびに栄養状態（FRB対断食）および性別（男性対女性）の経路とは無関係でした。アトロギン-1とムルフ1の増加は、アルコール代謝とは無関係であり、内因性グルココルチコイドの過剰産生はインスリン様成長因子-Iの循環濃度を維持することで予防できませんでした。アトロゲン発現の顕著な変化にもかかわらず、in vivoでの急性アルコールは、分離灌流後肢から3-メチルヒスチジン（MH）またはチロシンの放出を変化させず、筋肉タンパク質溶解の速度が変化しないことを示唆しています。さらに、アルコールは、孤立したエピトロクリアス筋または培養筋細胞におけるタンパク質分解の直接決定速度を増加させませんでした。最後に、アルコールを含む食事を与えられたラットの筋肉では、神経遺伝子発現または3-MH放出の増加は検出されませんでした。我々の結果は、急性アルコール中毒は、高速トイッチ骨格筋においてアトロギン-1とMurf1 mRNAが優先的に優先的に増加するが、この変化は筋肉タンパク質分解の増加と関連していなかったことを示しています。したがって、慢性アルコール乱用に応答した筋肉量/タンパク質の喪失は、主に筋肉タンパク質合成の減少に起因するようであり、分解の増加ではありません。

Acute alcohol intoxication decreases muscle protein synthesis, but there is a paucity of data on the ability of alcohol to regulate muscle protein degradation. Furthermore, various types of atrophic stimuli appear to regulate ubiquitin-proteasome-dependent proteolysis by increasing the muscle-specific E3 ligases atrogin-1 and MuRF1 (i.e., "atrogenes"). Therefore, the present study was designed to test the hypothesis that acute alcohol intoxication increases atrogene expression leading to an elevated rate of muscle protein breakdown. In male rats, the intraperitoneal injection of alcohol dose- and time-dependently increased atrogin-1 and MuRF1 mRNA in gastrocnemius, the latter of which was most pronounced. A comparable change was absent in the soleus and heart. The ability of in vivo-administered ethanol to increase atrogene expression was independent of the route of alcohol administration (intraperitoneal vs. oral), as well as of nutritional status (fed vs. fasted) and gender (male vs. female). The increase in atrogin-1 and MuRF1 was independent of alcohol metabolism, and the overproduction of endogenous glucocorticoids and could not be prevented by maintaining the circulating concentration of insulin-like growth factor-I. Despite marked changes in atrogene expression, acute alcohol in vivo did not alter the release of either 3-methylhistidine (MH) or tyrosine from the isolated perfused hindlimb, suggesting that the rate of muscle proteolysis remains unchanged. Moreover, alcohol did not increase the directly determined rate of protein degradation in isolated epitrochlearis muscles or cultured myocytes. Finally, no increase in atrogene expression or 3-MH release was detected in muscle from rats fed an alcohol-containing diet. Our results indicate that although acute alcohol intoxication increases atrogin-1 and MuRF1 mRNA preferentially in fast-twitch skeletal muscle, this change was not associated with increased rates of muscle proteolysis. Therefore, the loss of muscle mass/protein in response to chronic alcohol abuse appears to result primarily from a decrement in muscle protein synthesis, not an increase in degradation.