Reactive oxygen species enhance mitochondrial function, insulin sensitivity and glucose uptake in skeletal muscle of senescence accelerated prone mice SAMP8
In: Free Radical Biology and Medicine, Jg. 113 (2017-12-01), S. 267-279
Online
unknown
Zugriff:
Whereas reactive oxygen species (ROS) can have opposite impacts on insulin signaling, they have mainly been associated with mitochondrial dysfunction in skeletal muscle. We analyzed the relationship between these three features in skeletal muscle of senescence accelerated mice (SAM) prone (P8), which are characterized by enhanced oxidative stress compared to SAM resistant (R1). Oxidative stress, ROS production, antioxidant system, mitochondrial content and functioning, as well as in vitro and in vivo insulin signaling were investigated in gastrocnemius and quadriceps muscles. In SAMP8 compared to SAMR1, muscle content in carbonylated proteins was two-fold (p < 0.01) and ROS production by xanthine oxidase 70% (p < 0.05) higher. Furthermore, insulin-induced Akt phosphorylation measured in vivo and ex vivo as well as muscle glucose uptake measured ex vivo were significantly higher (p < 0.05). Mitochondrial respiration evidenced uncoupling and higher respiration rates with substrates of complexes II and IV, in agreement with higher maximal activity of complexes II and IV (+ 18% and 62%, respectively, p < 0.05). By contrast, maximal activity of complex I was 22% lower (p < 0.05). All strain differences were corrected after 6 months of N-acetylcysteine (NAC) treatment, thus supporting the involvement of high ROS production in these differences. In conclusion in muscle of SAMP8 compared to SAMR1, high ROS production is associated to higher insulin sensitivity and glucose uptake but to lower mitochondrial complex I activity. These conflicting adaptations, with regards to the resulting imbalance between NADH production and use, were associated with intrinsic adjustments in the mitochondrial respiration chain (mitochondrial uncoupling, enhanced complexes II and IV activity). We propose that these bioenergetics adaptations may help at preserving muscle metabolic flexibility of SAMP8.
| Titel: |
Reactive oxygen species enhance mitochondrial function, insulin sensitivity and glucose uptake in skeletal muscle of senescence accelerated prone mice SAMP8
|
|---|---|
| Autor/in / Beteiligte Person: | Dardevet, Dominique ; Gallinier, Anne ; Feillet-Coudray, Christine ; Rieusset, Jennifer ; Barquissau, Valentin ; Morio, Béatrice ; Capel, Frédéric ; Chauvin, Marie-Agnès ; Unité de Nutrition Humaine (UNH) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]) ; Différenciation Cellulaire et Croissance (DCC) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2) ; STROMALab ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Etablissement Français du Sang-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) ; Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées ; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées ; Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN) ; Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) ; INRA ; ANSSD ; Alfediam-GSK from the French Society of Diabetes ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) ; Morio, Beatrice ; Unité de Nutrition Humaine - Clermont Auvergne (UNH) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne (UCA) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement Français du Sang-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Hospices Civils de Lyon (HCL) ; Dynamique Musculaire et Métabolisme (DMEM) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement Français du Sang-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT) ; Université de Toulouse (UT) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) ; Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) |
| Link: | |
| Zeitschrift: | Free Radical Biology and Medicine, Jg. 113 (2017-12-01), S. 267-279 |
| Veröffentlichung: | Elsevier BV, 2017 |
| Medientyp: | unknown |
| ISSN: | 0891-5849 (print) |
| DOI: | 10.1016/j.freeradbiomed.2017.10.012 |
| Schlagwort: |
|
| Sonstiges: |
|