Bone morphogenetic protein (BMP)2 strongly affects the differentiation program of myoblast cells by inhibiting myogenesis and inducing osteogenic differentiation. In turn, extracellular matrix (ECM) proteinases, such as urokinase-type plasminogen activator (uPA), can influence the fate of muscle stem cells by participating in ECM reorganization. Although both BMP2 and uPA have antagonistic roles in muscles cells differentiation, no connection between them has been elucidated so far. This study aims to determine whether BMP2 regulates uPA expression in the myogenic C2C12 cell line and its impact on muscle cell fate differentiation. Our results showed that BMP2 did not modify C2C12 cell proliferation in a growth medium or myogenic differentiation medium. Although BMP2 inhibited myogenesis and induced osteogenesis, these effects were achieved with different doses of BMP2. Low concentrations of BMP2 blocked myogenesis, while a higher concentration was needed to induce osteogenesis. Reduced uPA expression was noticed alongside myogenic inhibition at low concentrations of BMP2. BMP2 activated p38 MAPK signaling to inhibit uPA activity. Furthermore, ectopic human uPA expression reduced BMP2's ability to inhibit the myogenic differentiation of C2C12 cells. In conclusion, BMP2 inhibits uPA expression through p38 MAPK and in vitro myogenesis at non-osteogenic concentrations, while uPA ectopic expression prevents BMP2 from inhibiting myogenesis in C2C12 cells.

中文翻译：

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BMP2 通过 p38 MAPK 下调尿激酶型纤溶酶原激活剂：对 C2C12 细胞成肌分化的影响。

骨形态发生蛋白 (BMP)2 通过抑制成肌和诱导成骨分化强烈影响成肌细胞的分化程序。反过来，细胞外基质 (ECM) 蛋白酶，例如尿激酶型纤溶酶原激活物 (uPA)，可以通过参与 ECM 重组来影响肌肉干细胞的命运。尽管 BMP2 和 uPA 在肌肉细胞分化中都具有拮抗作用，但迄今为止尚未阐明它们之间的联系。本研究旨在确定 BMP2 是否调节肌源性 C2C12 细胞系中的 uPA 表达及其对肌细胞命运分化的影响。我们的结果表明，BMP2 不会改变生长培养基或成肌分化培养基中的 C2C12 细胞增殖。虽然 BMP2 抑制肌生成并诱导成骨，这些效果是通过不同剂量的 BMP2 实现的。低浓度的 BMP2 会阻止肌生成，而需要更高浓度的 BMP2 来诱导成骨。在低浓度的 BMP2 下，随着肌源性抑制，发现 uPA 表达降低。BMP2 激活 p38 MAPK 信号以抑制 uPA 活性。此外，异位人类 uPA 表达降低了 BMP2 抑制 C2C12 细胞成肌分化的能力。总之，BMP2 在非成骨浓度下通过 p38 MAPK 和体外肌生成抑制 uPA 表达，而 uPA 异位表达阻止 BMP2 抑制 C2C12 细胞中的肌生成。在低浓度的 BMP2 下，随着肌源性抑制，发现 uPA 表达降低。BMP2 激活 p38 MAPK 信号以抑制 uPA 活性。此外，异位人类 uPA 表达降低了 BMP2 抑制 C2C12 细胞成肌分化的能力。总之，BMP2 在非成骨浓度下通过 p38 MAPK 和体外肌生成抑制 uPA 表达，而 uPA 异位表达阻止 BMP2 抑制 C2C12 细胞中的肌生成。在低浓度的 BMP2 下，随着肌源性抑制，发现 uPA 表达降低。BMP2 激活 p38 MAPK 信号以抑制 uPA 活性。此外，异位人类 uPA 表达降低了 BMP2 抑制 C2C12 细胞成肌分化的能力。总之，BMP2 在非成骨浓度下通过 p38 MAPK 和体外肌生成抑制 uPA 表达，而 uPA 异位表达阻止 BMP2 抑制 C2C12 细胞中的肌生成。