Elise Gueret, Stéphane Blanc, Emmanuelle Meugnier, Etienne Lefai, Cécile Polge, Chantal Simon, Guillemette Gauquelin-Koch, Charlotte Brun, Laura Cussonneau, Alina L. Evans, Fabrice Bertile, Daniel Béchet, Jon M. Arnemo, Christian Boyer, Lydie Combaret, Daniel Taillandier, Christiane Deval, Emmanuelle Loizon, Jon E. Swenson, Emeric Dubois, Unité de Nutrition Humaine (UNH), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA), Université Côte d'Azur - Faculté de Médecine (UCA Faculté Médecine), Université Côte d'Azur (UCA), Cardiovasculaire, métabolisme, diabétologie et nutrition (CarMeN), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Hospices Civils de Lyon (HCL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Génomique Fonctionnelle - Montpellier GenomiX (IGF MGX), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), Inland Norway University of Applied Sciences - Høgskolen i Innlandet, Norwegian University of Life Sciences (NMBU), Département Ecologie, Physiologie et Ethologie (DEPE-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-BioCampus (BCM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
International audience; Muscle atrophy arises from a multiplicity of physio-pathological situations and has very detrimental consequences for the whole body. Although knowledge of muscle atrophy mechanisms keeps growing, there is still no proven treatment to date. This study aimed at identifying new drivers for muscle atrophy resistance. We selected an innovative approach that compares muscle transcriptome between an original model of natural resistance to muscle atrophy, the hibernating brown bear, and a classical model of induced atrophy, the unloaded mouse. Using RNA sequencing, we identified 4415 differentially expressed genes, including 1746 up- and 2369 down-regulated genes, in bear muscles between the active versus hibernating period. We focused on the Transforming Growth Factor (TGF)-β and the Bone Morphogenetic Protein (BMP) pathways, respectively, involved in muscle mass loss and maintenance. TGF-β- and BMP-related genes were overall down- and up-regulated in the non-atrophied muscles of the hibernating bear, respectively, and the opposite occurred for the atrophied muscles of the unloaded mouse. This was further substantiated at the protein level. Our data suggest TGF-β/BMP balance is crucial for muscle mass maintenance during long-term physical inactivity in the hibernating bear. Thus, concurrent activation of the BMP pathway may potentiate TGF-β inhibiting therapies already targeted to prevent muscle atrophy.