تأثیر تمرین مقاومتی بر آیرزین و بیان ژن PGC1α در عضله قلب رت‌های دیابتی ‌شده با STZ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج ، سنندج، ایران

2 استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج ، سنندج، ایران

3 دانشیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج، سنندج، ایران.

4 استادیار، گروه ویروس شناسی، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: با توجه به نقش PGC1α در متابولیسم گلوکز، آیرزین نیز یک مایوکاین القا شده با فعالیت ورزشی می‌باشد که با دیابت نوع 2 کاهش می‌یابد. بیان ژن PGC1α در افراد دیابتی تا 50% کاهش می‌یابد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر 8 هفته تمرین مقاومتی بر بیان ژن PGC1α، آیرزین، انسولین، گلوکز و مقاومت به انسولین در رت­های دیابتی ‌شده با استرپتوزوتوسین بود. 
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، ۱۶ سر رت نر نژاد ویستار با میانگین وزن20 ± 200 گرم به صورت تصادفی به دو گروه دیابتی کنترل (8 n=) و دیابتی مقاومتی (8 n=) تقسیم و در شرایط آزمایشگاهی نگهداری شدند. گروه تمرینی 8 هفته تمرین مقاومتی را اجرا کردند. 48 ساعت پس از پایان آخرین جلسه‌ تمرینی، رت‌ها بی‌هوش و قربانی شدند. ابتدا خون‌گیری انجام شد سپس قلب آن‌ها خارج و با استفاده از روش Real time – PCR  میزان بیان ژن   GC1α بطن چپ قلب اندازه‌گیری شد. برای مقایسه مقادیر متغیرها از آزمون t مستقل استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد در میزان آیرزین (002/0p=)، بیان ژن PGC1α (001/0p=)، گلوکز (001/0p=) و انسولین (004/0p=) در گروه دیابتی مقاومتی نسبت به گروه دیابتی کنترل تفاوت معنی­داری وجود داشت.
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج تحقیق حاضر، به نظر می‌رسد می­توان تمرین مقاومتی را به عنوان یک استراتژی مهم جهت بهبود بیان ژن PGC1α در متابولیسم گلوکز در دیابتی‌ها توصیه کرد و به عنوان یک روش مداخله‌ای تأثیرگذار مورد توجه قرار داد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Resistance Training on IRISIN and Gene Expression of PGC1α in the Cardiac Muscle in STZ-Induced Diabetic Rats

نویسندگان [English]

  • M Baghadam 1
  • Kh Mohammadzadeh salamat 2
  • K Azizbeigi 3
  • Kazem baesi 4
1 1-PhD student, Dept of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Islamic Azad University Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran.
2 Assistant prof, Dept of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Islamic Azad University Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran.
3 Associated prof, Dept of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Islamic Azad University Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran.
4 Assistant Professor, Department of Virology, Pasteur Institute of Iran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: Due to the significant role of PGC1α in glucose metabolism, insulin has also been induced by the Myokines with sports activities, which is reduced with type 2 diabetes. The gene expression of PGC1α in diabetic people is reduced up to 50%. The purpose of this study was to explore the Effect of 8 weeks of resistance training on IRISIN plasma serum and the gene expression of PGC1α cardiac muscle in (streptozetosin) induced diabetic rats. 
Materials and Methods: Sixteen male Wistar rats with an average weight of 200 ± 20 g were randomly assigned to one of the two groups of the diabetic control (n = 8) and the diabetic resistance (n = 8) and were kept in vitro. The experimental group received resistance training for 8 weeks. The following factors were measured: Blood samples were taken and then their heart was abroad and using the Real Time-PCR method, the gene expression of PGC1α of the left ventricle were measured. Independent sample t-test was used.
Results: The results showed that there was a significant difference between the average Irisin (p=0/002), gene expression of PGC1α (p=0/001), glucose level (p=0/001) and insulin (p=0/004) between the resistance diabetic group and the control diabetic group.     
Conclusion: Based on the results of the present study, it seems that resistance training is recommended as an important strategy for improving the gene expression of PGC1α and glucose metabolism in diabetics. Therefore, it can be considered as an effective interference method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rats
  • resistance training
  • PGC1α Gene
  • Irisin
  1. Mahmoodnia L, Sadoughi M, Ahmadi A, Kafeshani M. Relationship between serum irisin, glycemic indices, and renal function in type 2 diabetic patients. J renal inj prev 2017;6(2):88-92.
  2. Kurdiova T, Balaz M, Vician M, Maderova D, Vlcek M, Valkovic L, et al. Effects of obesity, diabetes and exercise on Fndc5 gene expression and irisin release in human skeletal muscle and adipose tissue: in vivo and in vitro studies. The Journal of physiology 2014;592(5):1091-107.
  3. Sheikhzadeh F, Khajehnasiri N, Banan Khojasteh SM, GhadiriSoufi F, Dastranj A, Taati M. The effect of regular moderate exercise, on cardiac hypertrophy and blood glucose level in diabetic adult male rats. IRJABS 2013; 6 (4); 499-503.
  4. Bonfante ILP, Chacon-Mikahil MPT, Brunelli DT, Gáspari AF, Duft RG, Oliveira AG, et al. Obese with higher FNDC5/Irisin levels have a better metabolic profile, lower lipopolysaccharide levels and type 2 diabetes risk. Archives of endocrinology and metabolism 2017;61(6):524-33.
  5. Yang Z, Chen X, Chen Y, Zhao Q. Decreased irisin secretion contributes to muscle insulin resistance in high-fat diet mice. IJCEP2015;8(6):6490-7.
  6. Mihardja L, Soetrisno U, Soegondo S. Prevalence and clinical profile of diabetes mellitus in productive aged urban Indonesians. Journal of diabetes investigation 2014;5(5):507-12.
  7. Mohammadi R, Homaee HM, Baesi K. The Effect of 12-Week Resistance Training on Cardiac Hypertrophy, Glucose Level, Insulin, and Insulin Resistance Index in STZ-Induced Diabetic Rats. QUMSJ 2017;11(2):38-45.[Persian]
  8. Jung S, Kim K. Exercise-induced PGC-1α transcriptional factors in skeletal muscle. Integrative medicine research 2014;3(4):155-60.
  9. Dinas PC, Lahart IM, Timmons JA, Svensson PA, Koutedakis Y, Flouris AD, et al. Effects of physical activity on the link between PGC-1a and FNDC5 in muscle, circulating Ιrisin and UCP1 of white adipocytes in humans: A systematic review. F1000Research 2017;6(286): 1-25.
  10. Player DJ, Lewis MP. Mechanisms activating PGC-1α and consequential transcriptional mechanisms following exercise: A mini review. Cellular and Molecular Exercise Physiology 2012;1(1):e2.
  11. Dillon LM, Rebelo AP, Moraes CT. The role of PGC‐1 coactivators in aging skeletal muscle and heart. IUBMB life 2012;64(3):231-41.
  12. Bostrom P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, et al. A PGC1α-dependent myokine that drives browning of white fat and thermogenesis. HHS Public Access. 2012; 481 (7382): 463-8.
  13. Finley LW, Lee J, Souza A, Desquiret-Dumas V, Bullock K, Rowe GC, et al. Skeletal muscle transcriptional coactivator PGC-1α mediates mitochondrial, but not metabolic, changes during calorie restriction. Proceedings of the National Academy of Sciences 2012;109(8):2931-6.
  14. de Alencar JP, Luna FMP, Coelho MB, de Morais RMRB, de Lima Neto JA, da Silva Filho MS, et al. Low Irisin Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus without Current Treatment: A Systematic Review. International Archives of Medicine 2017; 10(171): 1-9.
  15. Löffler D, Müller U, Scheuermann K, Friebe D, Gesing J, Bielitz J, et al. Serum irisin levels are regulated by acute strenuous exercise. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 2015;100(4):1289-99.
  16. Kang C, Li Ji L. Role of PGC‐1α signaling in skeletal muscle health and disease. Annals of the New York Academy of Sciences 2012;1271(1):110-7.
  17. Choi Y-K, Kim M-K, Bae KH, Seo H-A, Jeong J-Y, Lee W-K, et al. Serum irisin levels in new-onset type 2 diabetes. Diabetes research and clinical practice 2013;100(1):96-101.
  18. Norheim F, Langleite TM, Hjorth M, Holen T, Kielland A, Stadheim HK, et al. The effects of acute and chronic exercise on PGC‐1α, irisin and browning of subcutaneous adipose tissue in humans. The FEBS journal 2014;281(3):739-49.
  19. Khalili S, Nouri R. The effect of eight weeks resistance training on leptin and insulin resistance in obese female. SJHUMS 2013;20(1):59-65. [Persian]