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Insulin/IGF-1 Signaling including Class II/III PI3Ks β-Arrestin and SGK-1 Is Required in C. elegans to Maintain Pharyngeal Muscle Performance during Starvation

机译：线虫需要胰岛素/ IGF-1信号传导包括II / III类PI3Kβ-抑制蛋白和SGK-1以在饥饿期间维持咽肌功能

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摘要

In C. elegans, pharyngeal pumping is regulated by the presence of bacteria. In response to food deprivation, the pumping rate rapidly declines by about 50–60%, but then recovers gradually to baseline levels on food after 24 hr. We used this system to study the role of insulin/IGF-1 signaling (IIS) in the recovery of pharyngeal pumping during starvation. Mutant strains with reduced function in the insulin/IGF-1 receptor, DAF-2, various insulins (INS-1 and INS-18), and molecules that regulate insulin release (UNC-64 and NCA-1; NCA-2) failed to recover normal pumping rates after food deprivation. Similarly, reduction or loss of function in downstream signaling molecules (e.g., ARR-1, AKT-1, and SGK-1) and effectors (e.g., CCA-1 and UNC-68) impaired pumping recovery. Pharmacological studies with kinase and metabolic inhibitors implicated class II/III phosphatidylinositol 3-kinases (PI3Ks) and glucose metabolism in the recovery response. Interestingly, both over- and under-activity in IIS was associated with poorer recovery kinetics. Taken together, the data suggest that optimum levels of IIS are required to maintain high levels of pharyngeal pumping during starvation. This work may ultimately provide insights into the connections between IIS, nutritional status and sarcopenia, a hallmark feature of aging in muscle.
机译：在秀丽隐杆线虫中，通过细菌的存在来调节咽的泵送。由于缺乏食物，抽水率迅速下降了约50-60％，但随后在24小时后逐渐恢复到基线水平。我们使用该系统来研究胰岛素/ IGF-1信号传导（IIS）在饥饿期间咽喉泵的恢复中的作用。在胰岛素/ IGF-1受体，DAF-2，各种胰岛素（INS-1和INS-18）和调节胰岛素释放的分子（UNC-64和NCA-1； NCA-2）中功能降低的突变菌株失败在食物匮乏后恢复正常的抽水率。同样，下游信号传导分子（例如ARR-1，AKT-1和SGK-1）和效应子（例如CCA-1和UNC-68）功能的降低或丧失会损害泵浦恢复。激酶和代谢抑制剂的药理研究表明II / III类磷脂酰肌醇3-激酶（PI3Ks）和葡萄糖代谢对恢复反应有影响。有趣的是，IIS中的过度活动和活动不足均与较差的恢复动力学有关。两者合计，数据表明需要最佳水平的IIS，以在饥饿期间维持高水平的咽泵。这项工作最终可能提供有关IIS，营养状况和肌肉减少症（肌肉衰老的标志性特征）之间的联系的见解。

著录项

  • 期刊名称 other
  • 作者

    Donard S. Dwyer; Eric J. Aamodt;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 -1(8),5
  • 年度 -1
  • 页码 e63851
  • 总页数 12
  • 原文格式 PDF
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