SMADおよびIGF-1シグナル伝達経路を介したC2C12筋肉細胞の骨格筋の成長に対する海洋藻類ポリフェノール、フロロタンニンの影響

骨格筋は、エネルギー代謝と運動能力における重要な組織です。筋肉の成長を促進するための効果的な合成サプリメントと薬物の使用は、さまざまな副作用によって制限されています。さらに、それらの使用は、ドーピング防止機関によって禁止されています。したがって、自然な代替品が必要です。したがって、食用海洋藻類の合成サプリメントのように作用できる物質の筋肉成長効果を評価しました。まず、フロロタンニンクラスに属する6つの海洋藻類ポリフェノール、すなわちディアクール（DK）、2,7インチ - フロログルチノール-6,6'-ビコル（PHB）、フロロフコフロエコールA（PFFA）、6,6'-ビコル（6,6'-ビコル（6,6-bk）、食用茶色の藻類のEcklonia cavaからのピロガロール - フロログルシノール-6,6'-ビコール（PPB）、およびフロログルチノール（PG）は、C2C12筋芽細胞の増殖と分化への影響を評価しました。評価された6つのフロロタンニン分離株のうち、DKとPHBは最高のC2C12筋芽細胞増殖を誘導しました。さらに、DKおよびPHBは、負の調節因子であるSMADシグナル伝達をダウンレギュレートし、インスリン様成長因子-1（IGF-1）シグナル伝達、陽性調節因子をアップレギュレートすることにより、筋形成を調節します。興味深いことに、DKとPHBは、筋芽細胞増殖の阻害剤であるミオスタチンに強く結合し、IGF-1受容体に結合します。さらに、それらはIGF-1受容体に結合します。これらの結果は、DKとPHBが潜在的な自然の筋肉構築サプリメントであり、合成薬のより安全な代替品になる可能性があることを示唆しています。

Skeletal muscle is an important tissue in energy metabolism and athletic performance. The use of effective synthetic supplements and drugs to promote muscle growth is limited by various side effects. Moreover, their use is prohibited by anti-doping agencies; hence, natural alternatives are needed. Therefore, we evaluated the muscle growth effect of substances that can act like synthetic supplements from edible marine algae. First, we isolated six marine algal polyphenols belonging to the phlorotannin class, namely dieckol (DK), 2,7″-phloroglucinol-6,6'-bieckol (PHB), phlorofucofuroeckol A (PFFA), 6,6'-bieckol (6,6-BK), pyrogallol-phloroglucinol-6,6'-bieckol (PPB), and phloroglucinol (PG) from an edible brown alga, Ecklonia cava and evaluated their effects on C2C12 myoblasts proliferation and differentiation. Of the six phlorotannin isolates evaluated, DK and PHB induced the highest degree of C2C12 myoblast proliferation. In addition, DK and PHB regulates myogenesis by down-regulating the Smad signaling, a negative regulator, and up-regulating the insulin-like growth factor-1 (IGF-1) signaling, a positive regulator. Interestingly, DK and PHB bind strongly to myostatin, which is an inhibitor of myoblast proliferation, while also binding to IGF-1 receptors. Moreover, they bind to IGF-1 receptor. These results suggest that DK and PHB are potential natural muscle building supplements and could be a safer alternative to synthetic drugs.