短いコミュニケーション：ベータアドレナリン作動性アゴニストは、一次筋芽細胞の酸化的リン酸化を変化させる

ベータアドレナリン作動性アゴニスト（β-AA）は、飼料効率を改善し、除脂肪筋肉量を増加させるために牛肉および豚肉生産で広く使用されているサプリメントですが、β-AAがこの結果を達成する分子メカニズムについてはほとんど知られていません。私たちの目的は、交差牛肉去勢牛（n = 5）、交差するバロウズ（n = 2）、ヨークシャー・クロス・ギルト（n = 3）から分離された筋肉衛星細胞におけるミトコンドリア呼吸器活性に対するラクトパミンHClとジルパテロールHClの影響を特定することでした。および商業天気子羊（n = 5）。酸素消費率（OCR）のリアルタイム測定は、SEAHORSE XFE24アナライザーを使用した細胞外フラックス分析を使用して記録されました。基底OCR測定が記録された後、ジルパテロールHCl、ラクトパミンHCl、または各細胞分離株の3つの技術的複製でアッセイプレートに注入されなかった。次に、オリゴマイシン、カルボニルシアン化物-P-トリフルオロメトキシフェニルヒドラゾン、およびロテノンをアッセイプレートに連続的に注入し、それぞれが異なる細胞状態を誘導しました。これにより、これらの状態でのOCRの測定と、ミトコンドリア機能の以下の測定の計算が可能になりました：基底呼吸、非ミトコンドリア呼吸、最大呼吸、プロトン漏れ、アデノシン三リン酸（ATP）連鎖呼吸能力、およびスペア呼吸能力。ジルパテロールHClまたはラクトパミンHClのいずれかとのウシ細胞のインキュベーションは、非補充対応物と比較して、最大呼吸（P = 0.046）および予備の呼吸能力（P = 0.035）を増加させました。ウシ細胞分離株の最大呼吸と予備の呼吸能力について、ジルパテロールHClとラクトパミンHClの間に違いは観察されませんでした。ミトコンドリア機能（基底呼吸、非ミトコンドリア呼吸、最大呼吸、プロトン漏れ、ATP結合呼吸能力、およびスペア呼吸能力）の測定値は、オビンまたはブタ細胞のβ-AA処理によって変化しませんでした。これらの発見は、牛のβ-AAがミトコンドリア呼吸活性を修飾することにより、筋肉衛星細胞の酸化的代謝の効率を改善する可能性があることを示しています。β-AAインキュベーションに対するオビンおよびブタ細胞による反応の欠如は、種間のβ-AAに対する生理学的反応が異なることも示しており、これは成長サプリメントとしての有効性の変動を説明するのに役立ちます。

Beta-adrenergic agonists (β-AAs) are widely used supplements in beef and pork production to improve feed efficiency and increase lean muscle mass, yet little is known about the molecular mechanism by which β-AAs achieve this outcome. Our objective was to identify the influence of ractopamine HCl and zilpaterol HCl on mitochondrial respiratory activity in muscle satellite cells isolated from crossbred beef steers (N = 5), crossbred barrows (N = 2), Yorkshire-cross gilts (N = 3), and commercial weather lambs (N = 5). Real-time measurements of oxygen consumption rates (OCRs) were recorded using extracellular flux analyses with a Seahorse XFe24 analyzer. After basal OCR measurements were recorded, zilpaterol HCl, ractopamine HCl, or no β-AA was injected into the assay plate in three technical replicates for each cell isolate. Then, oligomycin, carbonyl cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone, and rotenone were injected into the assay plate sequentially, each inducing a different cellular state. This allowed for the measurement of OCR at these states and for the calculation of the following measures of mitochondrial function: basal respiration, non-mitochondrial respiration, maximal respiration, proton leak, adenosine triphosphate (ATP)-linked respiration, and spare respiratory capacity. Incubation of bovine cells with either zilpaterol HCl or ractopamine HCl increased maximal respiration (P = 0.046) and spare respiratory capacity (P = 0.035) compared with non-supplemented counterparts. No difference (P > 0.05) was observed between zilpaterol HCl and ractopamine HCl for maximal respiration and spare respiratory capacity in bovine cell isolates. No measures of mitochondrial function (basal respiration, non-mitochondrial respiration, maximal respiration, proton leak, ATP-linked respiration, and spare respiratory capacity) were altered by β-AA treatment in ovine or porcine cells. These findings indicate that β-AAs in cattle may improve the efficiency of oxidative metabolism in muscle satellite cells by modifying mitochondrial respiratory activity. The lack of response by ovine and porcine cells to β-AA incubation also demonstrates differing physiological responses to β-AA across species, which helps to explain the variation in its effectiveness as a growth supplement.