Potente Myofiberhypertrophie während des Widerstandstrainings bei Menschen ist mit satellitenzellvermittelter Myonukleusaddition assoziiert: eine Clusteranalyse

Eine gegenwärtige Debatte in der Muskelbiologie ist, ob die Myonukleusaddition während der Hypertrophie des Skelettmuskels erforderlich ist. Wir verwendeten die K-Means-Clusteranalyse, um 66 Menschen nach 16 Wochen Widerstandstraining der Kniesstrecker in extreme (Xtr, n = 17), moderate (Mod, n = 32) oder Non-Responder (Non, n = 17) basierend auf der Myofiberhypertrophie zu klassifizieren, die durchschnittlich 58, 28 und 0% betrug. Wir postulierten, dass die robuste Hypertrophie, die in Xtr zu beobachten war, durch eine überlegene Aktivierung der Satellitenzellen (SC) und Myonukleusaddition angetrieben wurde. Biopsien des Vastus lateralis wurden zu Beginn und in Woche 16 entnommen. SCs wurden immunhistochemisch anhand der Oberflächenexpression des neuralen Zelladhesionsmoleküls identifiziert. Zu Beginn unterschied sich die Myofibergroße nicht zwischen den Clustern; jedoch war die SC-Population in Xtr (P < 0.01) größer als sowohl in Mod als auch in Non, was auf ein überlegenes basales myogenes Potential hindeutet. Die SC-Zahl nahm während des Trainings nur in Xtr robust zu (117%; P < 0.001). Die Myonukleusaddition trat in Mod (9%; P < 0.05) auf und wurde in Xtr am effektivsten erreicht (26%; P < 0.001). Nach dem Training hatte Xtr mehr Myonuklei pro Faser als Non (23%; P < 0.05) und tendierte dazu, mehr als Mod (19%; P = 0.056) zu haben. Sowohl Xtr als auch Mod erweiterten das myonukleäre Gebiet, um 2.000 μm² pro Kern zu erreichen (Mod) oder zu überschreiten (Xtr), was möglicherweise die Nachfrage nach Myonukleusaddition zur Unterstützung der Myofiberexpansion vorantreibt. Diese Ergebnisse legen stark nahe, dass Myonukleusaddition durch SC-Rekrutierung erforderlich sein könnte, um eine erhebliche Myofiberhypertrophie bei Menschen zu erreichen. Individuen mit einer größeren basalen Präsenz von SCs demonstrierten mit dem Training eine bemerkenswerte Fähigkeit, den SC-Pool zu erweitern, neue Kerne zu integrieren und ein robustes Wachstum zu erreichen.