تأثیر 8 هفته تمرین استقامتی و تناوبی شدید بر بیان ژن‌های MEF2A و MEF2D در موش‌های ویستار چاق نر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار فیزیولوژی ورزشی ،دانشگاه پیام نور ، تهران ، ایران.

2 استادیار فیزیولوژی ورزشی ، دانشکده تربیت بدنی ، دانشگاه شهید بهشتی ، تهران ، ایران

چکیده

هدف تحقیق حاضر بررسی تأثیر 8 هفته تمرین استقامتی و تناوبی شدیدبر بیان ژن‌های MEF2A و MEF2D در موش های صحرایی ویستار نر چاق بود.بدین منظور در ابتدا 27 سر موش صحرایی نژاد ویستار 35 تا 45 روزه با میانگین وزنی 10±110 گرم به 3 گروه کنترل چاق بدون مداخله (5 سر)، گروه استقامتی (8 سر) و گروه تمرین تناوبی شدید  (8 سر) تقسیم شدند.از 6 موش صحرایی  در همان ابتدای شروع پژوهش نمونه برداری و 21 موش صحرایی  تحت رژیم پرچرب به مدت 8 هفته قرار گرفتند.وقتی وزن موش های صحرایی بر اساس شاخص لی به بیشتر از 310 گرم رسید، حیوانات جهت انجام پروتکل ورزشی استقامتی و تناوبی شدیدآماده شدند. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین که موش صحرایی ‌ها به مدت 8 ساعت ناشتا بودند از عضله دوقلوی آنها بافت برداری صورت گرفت و در دمای 80- درجه سانتیگراد فریز شدند. بیان ژن های MEF2A و MEF2D با استفاده از روش PCR-Real Time و بوسیله آمار توصیفی شامل میانگین ± انحراف استاندارد همراه با روش آماری آنوای یک طرفه و تی مستقل پس از اطمینان از توزیع طبیعی داده ها با استفاده از آزمون کلموگروف اسمیرنوف در سطح آلفای 05/0>Pمورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که 8 هفته تمرین استقامتی و تمرین تناوبی شدیدبر بیان ژن MEF2A در عضله دوقلوی موش صحرایی ‌های چاق تأثیر معنی‌داری نداشت (068/0=P) ولی 8 هفته تمرین تمرین تناوبی شدید باعث افزایش معنادار بیان ژن MEF2D در عضله دوقلو­ی موش صحرایی ‌های چاق شد (042/0=P). به نظر می­رسد پروتکل تمرین تناوبی شدیددر موش­هایصحرایی نر چاق می تواند تاثیر مفیدی را برروی نیمرخ گلوکز در شرایط دیابتی داشته باشد که می تواند بوسیله متخصصان ورزشی و بالینی برای جمعیت بیماران دیابتی به عنوان بخشی از برنامه درمان این بیماران مورد استفاده قرار بگیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of 8 Weeks ofEndurance Training and High Intensity Interval Training on Gene Expression of MEF2A and MEF2Din Obese Male Wistar Rats

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Asad 1
  • Mohammad Fashami 2
1 Associate Professor of Exercise Physiology, Payame Noor University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor of Exercise Physiology, Physical Education Faculty, ShahidBeheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

The aim of this study was to investigate the effect of 8 weeks of endurance training (ET) and high intensity interval training(HIIT)on gene expression of MEF2A and MEF2Din obese male Wistarrats. For this purpose, 27 Wistar rats (35-45 days old,mean weight 110+10 g)were divided into 3 groups: obese control with no intervention (n=5), ET (n=8) and HIIT (n=8). At the beginning of the study, samples were collected from 6 rats and 21 rats had a high-fat diet for 8 weeks. When the body weight reached above 310 gbased on Lei index, animals were prepared for the endurance training and HIIT protocols. 48 hours after the last training session in which rats were fasted for 8 hours, gastrocnemius muscle biopsy was performed and they were frozen at -80°C. Gene expression of MEF2A and MEF2D were evaluatedusing PCR-Real Time, descriptive statistics including mean+SD and one-way ANOVA and independent t test after ensuring normal data distribution by KS test (P<0.05). The results showed that 8 weeks of ET and HIIT had no significant effects on MEF2A gene expression in gastrocnemius muscle of obese rats (P=0.068) but 8 weeks of HIIT increased significantlyMEF2D gene expression of this muscle in obese rats (P=0.042). It seems that HIIT protocol in obese male rats can have a beneficial effect on the glucose profile in diabetic conditionsso it can be used by sports specialist and physicians for diabetic patients as a part of their treatment process.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MEF2A
  • MEF2D
  • Endurance Training
  • high intensity interval training
  • Obesity
  1. کوشان، محسن؛ واقعی، سعید (1378). روان پرستاری. سبزوار: انتشارات انتظار، جلد اول ، صفحه 71.
  2. مک‌لارن، دون و همکاران (2012).بیوشیمی و متابولیسم فعالیت ورزشی. ترجمه دریانوش، فرهاد و همکاران. (1391)، انتشارات حتمی. ص 299-297.
    1. Altn S. (2007 Jun). Effects of walking on cardiovascular risk factors and psychosocial outcomes in postmenopausal obese women. TaehanKanhoHakhoe Chi.; 37(4):519-28.
    2. Baskin D., Figlevicz L. D., Seeley R.J., Woods s.c.Eorte D., jrSchwartz, M.W.(1999). Insulin and leptin. Dual adiposity signals to the brain for the regulation of food intake and body weight. Brain research,  vol 848, pp: 114-123.
    3. Brendan Egan, Juleen R. Zierath (2013). Exercise Metabolism and the Molecular Regulation of Skeletal Muscle Adaptation. Cell Metabolism,  17( 2), 5, 162–184.
    4. Cohen. T. J et al. (2009).The deacetylase HDAC4 Controls myocyte enhancing factor-2 dependent structurelgenc expression in response to neural activity FaseB. 23(1) P: 99-106.
    5. Czubryt M.P. and EN. (2004).PlsonBalancing contractility and energy production: The role of my ocyte enhancer factor 2 (MEF2) in cardiac hypertrophy. Recent proghorm Res. 59: P105-24.
    6. dos Santos JM, et al. (2015)The effect of exercise on skeletal muscle glucose uptake in type 2 diabetes: Anepigenetic perspective, Metabolism,64 (12), 1619–1628.
    7. Erik. A Richter and mark Hargreaves. (2013)."Exercise, GLUT4, and Skeletal muscle Glucose Uptake.Physiol Rev 93: 993–1017.

10.Friedman JE, Sherman WM, Reed MJ, Elton CW, Dohm GL. (1990). Exercise training increases glucose transporter protein GLUT-4 in skeletal muscle of obese.Zucker (fa/fa) rats. FEBS Lett 268: 13-16,.

11.Gong H et al. (2011).MEF2 binding to the GLUT4 promoter occurs via an Ampkalpha2 dependent mechanism. Med sci sports Exerc. 43(8) P: 1441-50.

12.Hughes K. Aw T.C. Kuperan P. Choo M. (1997).Central obesity, insulin resistance. Syndrome X, lipoprotein, and cardiovascular risk in Indians, Malays, and Chinese in Singapore, J Epidemiol Community Health, 51: 394-9.

13.John B. knight, Craig A. Eyster, Beth A. (2003). Griesel and Ann Louise Olson.Regulation of the human GLUT4 gene promoter: interaction between a transcriptional activator and myocyte enhancer factor 2A.ProcNatlAcadSci U S A; 100(25): 14725–14730.

14.Martin J. Gibala, and Sean L. McGee. (2008). Metabolic Adaptations to Short-term High-Intensity Interval Training: A Little Pain for a Lot of Gain? Exercise and Sport Sciences Reviews, 36(2), 58-83.

15.McGee SL, Sparling D, Olson AL, Hargreaves M.(2006).Exercise increases MEF2- and GEF DNA-binding activity in human skeletal muscle. FASEB J 20: 348-349.

16.Smith JAH, Collins M. Grobler LA, Magee CJ, Ojuka EO. (2007). Exercise and CaMK activation both increase the binding of MEF2A to the Glut4 promoter in skeletal muscle in vivo..Am J PhysiolEndocrinolMetab, 292: 413-E420.

17.Solomon CG, Manson J. (1997). Obesity and mortality: a review of the epidemiologic data. Am J ClinNutr: 66: 1044-50.

18.Taubes G. (1998). As obesity rates rise. Experts struggle to explain why. Science; 280: 1367-8.

19.Vissing. K. et al. (2008)Effect of sex diff erences on human MEF2 regulation during endurance exercise. Am J physiolEndocrinolMetab, 294(2) P. 408-15.

20.WU. Et al, (2000).MEF2 responds to multiple calcium regulated signals in the control of skelet a muscle Fiber Type.Emboj. 19(9) P. 1963-73.