골격근은 대사, 열기반 온도 조절, 그리고 전반적인 체내 균형을 위해 필수적인 조직이고 근발생(myogenesis)이라는 다단계 과정을 거쳐서 근관세포를 형성한다. p-아니스알데하이드(p-anisaldehyde, PAA) (4-메톡시벤잘데하이드)는 아니스 씨에서 추출된 에센셜 오일의 주성분이지만, 골격근에서의 기능은 아직까지 알려져 있지 않다. 따라서, 우리는 마우스 C2C12 근육모세포를 이용하여 근육분화가 PAA에 의해 영향을 받는지를 연구하였다. C2C12 근육모세포의 분화를 유도하기 위해 이 세포를 분화 배지에서 5일동안 배양하였고, 매일 PAA (50 또는 200 μg/mL)를 포함하는 새로운 배지로 교체하였다. 대조군으로서 PAA가 포함되지 않은 배지를 사용하였다. 우리는 분화시작 후 1, 3, 5일째에 근관세포의 길이와 지름을 측정함으로써 PAA가 근관 형성에 미치는 영향을 평가하였고, quantitative real-time polymerase chain reaction 분석을 통해 PAA가 근육 표지인자(myoblast determination protein 1, myogenin, myocyte enhancer factor 2C, muscle creatine kinase, 및 myosin heavy chain)와 근육위축 관련 유전자(atrogin-1과 muscle ring finger-1 [MuRF-1])의 발현에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 주요 근육형성 키나아제인 protein kinase B (Akt)의 인산화를 웨스턴 블롯을 이용해 관찰하였다. 그 결과 PAA가 더 작고 얇은 근관 형성을 유의하게 유발하며 근육 표지인자의 발현을 감소시킨다는 것을 확인하였다. 또한, atrogin-1과 MuRF-1의 발현이 PAA에 의해서 감소하였는데, 이는 Akt 인산화의 감소와 일치하는 결과이다. 결론적으로, 본 연구결과는 PAA가 Akt 인산화와 활성화를 감소시킴으로써 C2C12 세포에서의 근육 분화를 억제하는 역할을 한다는 것을 증명한다.
In this study, we investigated whether p-anisaldehyde (PAA), the main component of essential oils derived from anise seeds, influences the differentiation of mouse C2C12 myoblasts. Cells were induced to differentiate over 5 days using a differentiation medium with or without PAA (50 or 200 mg/mL). Myotube length and diameter were measured, and the expressions of myogenic markers (myoblast determination protein 1, myogenin, myocyte enhancer factor 2, muscle creatine kinase, and myosin heavy chain) and atrophy-related genes (atrogin-1 and muscle ring finger-1 [MuRF-1]) were assessed by quantitative real-time polymerase chain reaction. Additionally, protein kinase B (Akt) phosphorylation was monitored by western blotting. PAA significantly induced the formation of smaller and thinner myotubes and reduced myogenic marker expression. Furthermore, PAA increased the expressions of atrogin-1 and MuRF-1 and simultaneously reduced Akt phosphorylation. Our findings indicate that PAA inhibits the myogenic differentiation of C2C12 cells by reducing the phosphorylation and activation of Akt.
