تاثیر تمرین استقامتی بر بیان ژن و پروتئین فاکتور رشد تغییر شکل دهنده بتا و اینتگرین کبد رت های نر مبتلا به دیابت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

دیابت یک اختلال متابولیکی است که موجب استرس اکسیداتیو و التهاب می شود. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر تمرین استقامتی بر بیان ژن و پروتئین فاکتور رشد تغییر شکل دهنده بتا (TGFβ) و اینتگرین کبد رت های نر دیابتی است. در این مطالعه تجربی، 32 سر رت نر، به طور تصادفی به 4 گروه 8 تایی: دیابت(D)، کنترل(C)، تمرین(E) و دیابت+تمرین(ED) تقسیم شدند. 16 سر از رت ها، با تزریق استرپتوزوسین (STZ) به دیابت مبتلا شدند. گروه E و گروه ED به مدت هشت هفته، پنج جلسه در هفته، پروتکل تمرین هوازی را اجرا کردند. سپس بافت کبد استخراج، و از روش RT-PCR، برای سنجش بیان ژن و از روش های ایمونوهیستوشیمی و وسترن بلات، به ترتیب برای بیان پروتئین TGFβ و اینتگرین استفاده شد. میزان RNA با استفاده از فرمول-δδCT2 محاسبه و داده ها، با استفاده از آزمون تحلیل واریانس، تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد بیان ژن و پروتئین TGFβ در گروه D به طور معناداری بیشتر از گروه C بود و بیان پروتئین TGFβ در گروه ED به طور معناداری نسبت به گروه D کاهش یافت، اما همچنان نسبت به گروه C بالاتر بود (P<0.001). بیان ژن اینتگرین در گروه D و ED نسبت به گروه C به طور معناداری بیشتر بود و بیان پروتئین آن به طور معناداری کمتر بود (p<0.001). در نهایت یافته ها نشان دادند که ابتلا به دیابت، بیان پروتئین TGFβ را در بافت کبد افزایش و اینتگرین را کاهش می هد و تمرین استقامتی این تغییرات را برعکس می کند.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. Rhee EJ. Nonalcoholic fatty liver disease and diabetes: an epidemiological perspective. Endocrinol Metab (Seoul). 2019;34(3):226-33.
  2. Gilani N, Kazemnejad A, Zayeri F, Hadaegh F, Azizi F, Khalili D. Anthropometric indices as predictors of coronary heart disease risk: Joint modeling of longitudinal measurements and time to event. Iran J Public Health. 2017;46(11):1546. (In Persian).
  3. Singh AK, Kumar A, Haque S. Nonalcoholic Fatty liver disease: evidence-based management. Int J Biol Med Res. 2015;6(2):5035-42.
  4. Gawrieh S. Nonalcoholic fatty liver disease. In: Liver disorders. Cham: Springer; 2017. p 199-216.
  5. Seyedrezazadeh E, Faramarzi E, Bakhtiyari N, Ansarin A, Gilani N, Amiri-Sadeghan A, et al. Association of NOS3-c.894G>T transversion with susceptibility to metabolic syndrome in Azar-cohort population: a case-control study and in silico analysis of the SNP molecular effects. Iran J Basic Med Sci. 2021;24(3):408-419.
  6. Zhao M, Mishra L, Deng CX. The role of TGF-β/SMAD4 signaling in cancer. Int J Biol Sci. 2018;14(2):111-23.
  7. Heydarpour F, Sajadimajd S, Mirzarazi E, Haratipour P, Joshi T, Farzaei MH, et al. Involvement of TGF-β and autophagy pathways in pathogenesis of diabetes: a comprehensive review on biological and pharmacological insights. Front Pharmacol. 2020;11:498758.
  8. Chen G, Han G, Wang J, Wang R, Xu R, Shen B, et al. Essential roles of TGF-beta in anti-CD3 antibody therapy: reversal of diabetes in nonobese diabetic mice independent of Foxp3+CD4+ regulatory T cells. J Leukoc Biol. 2008; 83(2):280-7.
  9. Ozaki I, Hamajima H, Matsuhashi S, Mizuta T. Regulation of TGF-β1-induced pro-apoptotic signaling by growth factor receptors and extracellular matrix receptor integrins in the liver. Front Physiol. 2011;2:78.
  10. Li J, Chen K, Li S, Feng J, Liu T, Wang F, et al. Protective effect of fucoidan from Fucus vesiculosus on liver fibrosis via the TGF-β1/Smad pathway-mediated inhibition of extracellular matrix and autophagy. Drug Des Devel Ther. 2016;10:619-30.
  11. Fabregat I, Caballero-Díaz D. Transforming growth factor-β-induced cell plasticity in liver fibrosis and hepatocarcinogenesis. Front Oncol. 2018;8:357.
  12. Lilja J, Ivaska J. Integrin activity in neuronal connectivity. J Cell Sci. 2018;131(12):jcs212803.
  13. Arous C, Wehrle-Haller B. Role and impact of the extracellular matrix on integrin-mediated pancreatic β-cell functions. Biol Cell. 2017;109(6):223-37.
  14. Beaudoin MS, Snook LA, Arkell AM, Stefanson A, Wan Z, Simpson JA, Holloway GP, Wright DC. Novel effects of rosiglitazone on SMAD2 and SMAD3 signaling in white adipose tissue of diabetic rats. Obesity (Silver Spring). 2014;22(7):1632-42.
  15. Kim J-H, Shim C-S, Won J-Y, Park Y-J, Park S-K, Kang J-S, et al. Molecular analysis of growth factor and clock gene expression in the livers of rats with streptozotocin-induced diabetes. Reproductive and Developmental Biology. 2009;33(3):163-9.
  16. Silva K, de Alcantara Santos R, Arlotti M, Jorge L, da Silva Luiz R, Rosseto R. Progressive resistance exercise training attenuated renal damages, but did not improve muscle force in STZ-induced diabetic rats. J Diabetes Metab. 2014;5(461):2.
  17. Wenbin Z, Guojun G. Resveratrol ameliorates diabetes-induced renal damage through regulating the expression of TGF-β1, collagen IV and Th17/Treg-related cytokines in rats. West Indian Med J. 2014;63(1):20-5.
  18. Regouski M, Galenko O, Doleac J, Olsen AL, Jacobs V, Liechty D, et al. Spontaneous atrial fibrillation in transgenic goats with TGF (transforming growth factor)-β1 induced atrial myopathy with endurance exercise. Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. 2019;12(11):e007499.
  19. Furman BL. Streptozotocin-induced diabetic models in mice and rats. Curr Protoc Pharmacol. 2015;70:5.47.1-5.47.20. .
  20. Haghshenas R, Jafari M, Ravasi A, Kordi M, Gilani N, Shariatzadeh M, et al. The effect of eight weeks endurance training and high-fat diet on appetite-regulating hormones in rat plasma. Iran J Basic Med Sci. 2014;17(4):237-43.
  21. Haghshenas R, Gilani N, Jafari M. Effect of 16 weeks endurance training and high fat diet on plasma level of interleukins-6, 10 and nesfatin-1 of rats. Sport Physiol. 2015;6(24):49-61. (In Persian).
  22. Haghshenas R, Ravasi A, Kordi M, Hedayati M, Shabkhiz F, Mohammad Shariatzadeh M. The effect of a 12-week endurance training on IL-6, IL-10 and Nesfatin-1 Plasma level of obese male rats. Sport Biosciences. 2013;5(4):109-22. (In Persian).
  23. Guzzoni V, Ribeiro MB, Lopes GN, de Cássia Marqueti R, de Andrade RV, Selistre-de-Araujo HS, et al. Effect of resistance training on extracellular matrix adaptations in skeletal muscle of older rats. Front Physiol. 2018;9:374.
  24. Aihara K, Ikeda Y, Yagi S, Akaike M, Matsumoto T. Transforming growth factor-β1 as a common target molecule for development of cardiovascular diseases, renal insufficiency and metabolic syndrome. Cardiol Res Pract. 2010; 2011:175381.
  25. Dewidar B, Meyer C, Dooley S, Meindl-Beinker AN. TGF-β in hepatic stellate cell activation and liver fibrogenesis-updated 2019. Cells. 2019; 8(11):1419.
  26. Derynck R, Budi EH. Specificity, versatility, and control of TGF-β family signaling. Sci Signal. 2019;12(570):eaav5183.
  27. Carthy JM. TGFβ signaling and the control of myofibroblast differentiation: implications for chronic inflammatory disorders. J Cell Physiol. 2018;233(1):98-106.
  28. Robertson IB, Rifkin DB. Regulation of the bioavailability of TGF-β and TGF-β-related proteins. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2016;8(6):a021907.
  29. Dong X, Zhao B, Iacob RE, Zhu J, Koksal AC, Lu C, et al. Force interacts with macromolecular structure in activation of TGF-β. Nature. 2017;542(7639):55-9. .
  30. Klingberg F, Chau G, Walraven M, Boo S, Koehler A, Chow ML, et al. The fibronectin ED-A domain enhances recruitment of latent TGF-β-binding protein-1 to the fibroblast matrix. J Cell Sci. 2018;131(5):jcs201293.
  31. Rezaeian N, Ravasi AA, Soori R, Akbatnezhad A, Mir Shafiey SA, Towfighi Zavare F. Effect of one session of aerobic training on serum levels of adipolin and some inflammatory factors in postmenopausal women. Sport Physiology. 2016;8(32):49-66. (In Persian).
  32. D'Souza D, Roubos S, Larkin J, Lloyd J, Emmons R, Chen H, et al. The late effects of radiation therapy on skeletal muscle morphology and progenitor cell content are influenced by diet-induced obesity and exercise training in male mice. Sci Rep. 2019;9(1):6691.
  33. Sparks LM. Exercise training response heterogeneity: physiological and molecular insights. Diabetologia. 2017;60(12):2329-36.
فیزیولوژی ورزشی
دوره 14، شماره 55
آذر 1401
صفحه 131-150

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 25 مرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 25 دی 1400
  • تاریخ پذیرش: 28 دی 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار