Investigating the role of EDA-A2 / EDA2R signaling in regulating myoblast fusion and skeletal muscle regeneration

Abstract

Skeletal muscle regeneration is a complex process that requires the fusion of myoblasts into multinucleated myofibers. This study investigates novel mechanisms involved in myoblast fusion and skeletal muscle regeneration using both in vitro and in vivo models. In vitro, candidate genes were overexpressed or knocked down in primary myoblast cultures using an adenoviral expression system. Myosin heavy chain and DAPI staining were performed, and fusion indices were calculated. In vivo, the tibialis anterior muscle of mice was injured using cardiotoxin, and regeneration was determined 10 days post-injury. Muscle regeneration was evaluated by measuring tibialis anterior muscle weight, the number of fibers with centrally located nuclei, embryonic myosin heavy chain expression, and fiber cross-sectional area following cardiotoxin injury. This study identified novel signaling mechanisms that promote myoblast fusion and upregulate the expression of fusion-related genes. These findings provide new insights into the signaling pathways that regulate myoblast fusion and skeletal muscle regeneration.

İskelet kası rejenerasyonu, miyoblastların çok çekirdekli miyofiberler oluşturmak üzere füzyona uğramasını gerektiren karmaşık bir süreçtir. Bu çalışma, hem in vitro hem de in vivo modeller kullanarak miyoblast füzyonunda ve iskelet kası rejenerasyonunda rol oynayan yeni mekanizmaları araştırmaktadır. İn vitro deneylerde, aday genler adenovirüs ekspresyon sistemi kullanılarak birincil miyoblast kültürlerinde aşırı eksprese edildi veya susturuldu. Hücreler miyozin ağır zinciri ve DAPI ile boyandı ve füzyon indeksleri hesaplandı. İn vivo deneylerde, farelerin tibialis anterior kası kardiyotoksin ile hasara uğratıldı ve 10 gün sonra kas rejenerasyonu belirlendi. Kas rejenerasyonu; tibialis anterior kas ağırlığı, merkezi çekirdekli lif sayısı, embriyonik miyozin ağır zinciri ekspresyonu ve kardiyotoksin hasarı sonrası lif kesit alanı ölçülerek değerlendirildi. Bu çalışma, miyoblast füzyonunu teşvik eden ve füzyonla ilişkili genlerin ekspresyonunu artıran yeni sinyal mekanizmalarını ortaya koymuştur. Bu bulgular, miyoblast füzyonunu ve iskelet kası rejenerasyonunu düzenleyen sinyal yollarını daha iyi anlamamıza katkı sağlamaktadır.