تأثیر حاد و بلندمدت تمرین استقامتی بر بیان ژن CGRP در مغز، مایع مغزی نخاعی و سرم رت‌های نر نژاد ویستار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
ملیحه آوسه 1
مریم کوشکی جهرمی 2
جواد نعمتی 3
سعید اسماعیلی ماهانی 4
1 دانشجوی دکتری بیوشیمی و متابولیسم ورزشی، دانشگاه شیراز
2 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه شیراز
3 استادیار فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه شیراز
4 دانشیار زیست‌شناسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
10.22089/spj.2017.4486.1602
چکیده
هدف از انجام مطالعة حاضر، تعیین تأثیر حاد و بلندمدت تمرین استقامتی بر بیان ژن پپتید مرتبط با ژن کلسی‌تونین در مغز، مایع مغزی نخاعی و سرم موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار بود. تعداد40 حیوان به چهار گروه کنترل، حاد، تمرینی مزمن و تمرین‌کردة حاد تقسیم شدند. گروه حاد یک جلسه تمرین استقامتی و گروه تمرین‌کردة حاد یک جلسه تمرین استقامتی را بعد از 12 هفته تمرین و گروه تمرینی مزمن 12 هفته تمرین استقامتی را انجام دادند. مایع مغزی نخاعی جمع‌آوری شد و قسمت‌های مختلف مغز استخراج شدند. غلظت پپتید کلسی‌تونین در مایع مغزی نخاعی و سرم با تکنیک الایزا و بیان ژن آن با تکنیک ریل تایم پی.سی.آر. اندازه‌گیری گردید. از آزمون آماری آنالیز واریانس یک‌راهه برای مقایسه‌ها استفاده شد. در مقایسه با گروه کنترل، پپتید کلسی‌تونین مـایع مغزی نخـاعی در گـروه‌هـای حـاد (P = 0.006) و تمرین‌کردة حاد (P = 0.008) و پپتید کلسی‌تونین سرم در گروه‌های حاد(P = 0.009) و تـمرین‌کردة حـاد(P = 0.007)، به‌طور معنـاداری بـالاتر بـود. پـپتید کلسی‌تونین تـنها در قشر گـروه‌هـای حـاد (P = 0.007) و تمرین‌کردة حاد(P = 0.006) نسبت به گروه کنترل و همچنین، گروهتمرین‌کردة حاد نسبت به گـروه حـاد (P = 0.018) به‌طور معناداری بالاتر بود. در هیچ‌یک از متغیرهای پژوهش، اثر بلندمدت تمرین معنادار نبود. به‌طورکلی، افزایش بیان ژن پپتید کلسی‌تونین در قشر، به‌احتمال‌زیاد مسئول افزایشآن در مایع مغزی نخاعیو سرم درحین تمرین است. همچنین، سطوح استراحتی پپتید کلسی‌تونین سرم و مایع مغزی نخاعی و بیان آن، تحت‌تأثیر بلندمدت تمرین قرار نمی‌گیرند؛ اما مشمول پاسخ پس از سازگاری می‌شوند.
کلیدواژه‌ها
پپتید وابسته به ژن کلسی‌تونین
سازگاری تمرینی
مغز
مایع مغزی نخاعی

موضوعات

  1. Poyner DR, Sexton PM, Marshall I, Smith DM, Quirion R, Born W, et al. International union of pharmacology. XXXII. The mammalian calcitonin gene-related peptides, adrenomedullin, amylin, and calcitonin receptors. Pharmacol Rev. 2002;54(2):233-46.
  2. Skofitsch G, Jacobowitz DM. Quantitative distribution of calcitonin gene-related peptide in the rat central nervous system. Peptides. 1985;6(6):1069-73.
  3. Russell FA, King R, Smillie SJ, Kodji X, Brain SD. Calcitonin gene-related peptide: physiology and pathophysiology. Physiol Rev. 2014;94(4):1099-142.
  4. Brain SD, Grant AD. Vascular actions of calcitonin gene-related peptide and adrenomedullin. Physiol Rev. 2004;84(3):903-34.
  5. Zhang ZH, Fang XB, Xi GM, Li WC, Ling HY, Qu P. Calcitonin gene-related peptide enhances CREB phosphorylation and attenuates tau protein phosphorylation in rat brain during focal cerebral ischemia/reperfusion. Biomed Pharmacother. 2010;64(6):430-6.
  6. Liu Z, Liu Q, Cai H, Xu C, Liu G, Li Z. Calcitonin gene-related peptide prevents blood-brain barrier injury and brain edema induced by focal cerebral ischemia reperfusion. Regul Pept. 2011;171(1-3):19-25.
  7. Yang SI, Yuan Y, Jiao S, Luo QI, Yu J. Calcitonin gene-related peptide protects rats from cerebral ischemia/reperfusion injury via a mechanism of action in the MAPK pathway. Biomed Rep. 2016;4(6):699-703.
  8. Iyengar S, Ossipov MH, Johnson KW. The role of calcitonin gene-related peptide in peripheral and central pain mechanisms including migraine. Pain. 2017;158(4):      543-59.
  9. Leighton B, Cooper GJ. Pancreatic amylin and calcitonin gene-related peptide cause resistance to insulin in skeletal muscle in vitro. Nature. 1988;335(6191):632-5.
  10. Leighton B, Foot EA. The role of the sensory peptide calcitonin-gene-related peptide(s) in skeletal muscle carbohydrate metabolism: effects of capsaicin and resiniferatoxin. Biochem J. 1995;307:707-12.
  11. Rossetti L, Farrace S, Choi SB, Giaccari A, Sloan L, Frontoni S, et al. Multiple metabolic effects of CGRP in conscious rats: role of glycogen synthase and phosphorylase. Am J Physiol. 1993;264(1 Pt 1):1-10.
  12. Hasbak P, Lundby C, Olsen NV, Schifter S, Kanstrup IL. Calcitonin gene-related peptide and adrenomedullin release in humans: Effects of exercise and hypoxia. Regul Pept. 2002;108(2-3):89-95.
  13. Sun XJ, Pan SS. Role of calcitonin gene-related peptide in cardioprotection of short-term and long-term exercise preconditioning. J Cardiovasc Pharmacol. 2014;64(1):53-9.
  14. Parnow A, Gharakhanlou R, Gorginkaraji Z, Rajabi S, Eslami R, Hedayati M, et al. Effects of endurance and resistance training on calcitonin gene-related peptide and acetylcholine receptor at slow and fast twitch skeletal muscle and sciatic nerve in male Wistar rats. Int J Pept. 2012;2012:1-8.
  15. Homonko DA, Theriault E. Downhill running preferentially increases CGRP in fast glycolytic muscle fibers. J Appl Physiol. 2000;89(5):1928-36.
  16. Kregel KC, Allen DL, Booth FW, Fleshner MR, Henriksen EJ, Musch TI, et al. Resource book for the design of animal exercise protocols. California:American Physiological Society; 2006. p. 85.
  17. Pegg CC, He C, Stroink AR, Kattner KA, Wang CX. Technique for collection of cerebrospinal fluid from the cisterna magna in rat. J Neurosci Methods. 2010;187(1):8-12.
  18. Enoki T, Yoshida Y, Lally J, Hatta H, Bonen A. Testosterone increases lactate transport, monocarboxylate transporter (MCT) 1 and MCT4 in rat skeletal muscle. J Physiol. 2006;577(Pt 1):433-43.
  19. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001;25(4):402-8.
  20. 20-Thomas AG, Dennis A, Bandettini PA, Johansen-Berg H. The effects of aerobic activity on brain structure. Front Psychol. 2012;3:86. doi: 10.3389/fpsyg.2012.00086.
  21. Hoffmann J, Wecker S, Neeb L, Dirnagl U, Reuter U. Primary trigeminal afferents are the main source for stimulus-induced CGRP release into jugular vein blood and CSF. Cephalalgia. 2012;32(9):659-67.
  22. Barker RA, Cicchetti F. Neuroanatomy and Neuroscience at a Glance. 4th ed. Cambridge: John Wiley & Sons; 2012. p. 90.
  23. Zechner R, Zimmermann R, Eichmann TO, Kohlwein SD, Haemmerle G, Lass A, et al. Fat signals-lipases and lipolysis in lipid metabolism and signaling. Cell Metab. 2012;15(3):279-91. 
  24. Emson PC, Zaidi M. Further evidence for the origin of circulating calcitonin gene-related peptide in the rat. J Physiol. 1989;412:297-308.
  25. Sakaguchi M, Inaishi Y, Kashihara Y, Kuno M. Release of calcitonin gene-related peptide from nerve terminals in rat skeletal muscle. J Physiol. 1991;434:257-70.
  26. Yamada M, Ishikawa T, Yamanaka A, Fujimori A, Goto K. Local neurogenic regulation of rat hindlimb circulation: CO2-induced release of calcitonin gene-related peptide from sensory nerves. Br J Pharmacol. 1997;122:710-4.
  27. Wang X, Fiscus RR. Lactic acid potentiates bradykinin-and low-pH-induced release of CGRP from rat spinal cord slices. Am J Physiol. 1997;273:92-8.
فیزیولوژی ورزشی
دوره 11، شماره 41
فروردین 1398
صفحه 137-152

  • تاریخ دریافت 24 تیر 1396
  • تاریخ بازنگری 17 مهر 1396
  • تاریخ پذیرش 25 آذر 1396