فیزیولوژی ورزشی

فیزیولوژی ورزشی

بررسی اثرات تمرین تناوبی هوازی و مصرف مکمل جینکوبیلوبا بر بیان RNAهای غیرکدکننده بلند TUG1 و MEG3 در بافت هیپوکامپ موش‌های نر ویستار مبتلا به آلزایمر تجربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
2 گروه تربیت بدنی، دانشکده علوم انسانی و هنر، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
3 گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی زاهدان، زاهدان، ایران
چکیده
هدف: این پژوهش با هدف بررسی تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی هوازی (AIT) همراه با مکمل جینکوبیلوبا (GB) بر بیان ژن‌های TUG1 و MEG3 در هیپوکامپ موش‌های نر ویستار مبتلا به آلزایمر القایی انجام شد.
مواد و روشها: تعداد 49 موش نر ویستار (20 ±250 گرم) به‌ صورت تصادفی به هفت گروه کنترل سالم (HC، 7=n)، کنترل آلزایمر (AC، 8=n)، جینکوبیلوبا (AD+GB، 8=n)، جینکوبیلوبا+تمرین تناوبی هوازی (AD+GB+AIT، 8=n)، تمرین تناوبی هوازی (AD+AIT، 8=n)، دارونما (5=n) و شم (5=n) تقسیم شدند. آلزایمر با تزریق 4 میکرولیتر بتاآمیلوئید به بطن‌های مغز القا شد و بعد از گذشت چهار هفته از القا، بیماری با آزمون شاتل‌باکس تأیید شد. گروه‌های تمرینی پنج روز در هفته تمرین کردند و گروه‌های جینکوبیلوبا روزانه ۱۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم مکمل دریافت کردند. بیان ژن‌های هیپوکامپ با روش qRT-PCR کمی‌سازی شد و تحلیل داده‌ها با تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی LSD صورت گرفت (05/0≤P).
یافتهها: بیان ژن TUG1 در بین گروه‌های مطالعه تفاوت معنا‌داری را نشان نداد (05/0>P). بیان ژن MEG3 در گروه AD+GB+AIT به‌ طور معنا‌داری بالاتر از گروه‌های (0001/0>P) AC،  (002/0=P) HC، (0001/0>P) AD+AIT، شم (0001/0>P) و دارونما (001/0=P) بود.
نتیجهگیری: به نظر می‌رسد، اعمال همزمان تمرین تناوبی هوازی و جینکوبیلوبا با بالا بردن بیان MEG3، از آپوپتوز نورونی جلوگیری می‌کند؛ اگرچه این مداخله تغییری در بیان TUG1 ایجاد نکرد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

 
1. Li S, Yang J. Pathogenesis of Alzheimer's disease and therapeutic strategies involving traditional Chinese medicine. RSC Med Chem. 2024;15(12):3950-69. https://doi.org/10.1039/d4md00660g
2. Tolar M, Hey JA, Power A, Abushakra S. The single toxin origin of Alzheimer’s disease and other neurodegenerative disorders enables targeted approach to treatment and prevention. Int J Mol Sci. 2024;25(5):2727. https://doi.org/10.3390/ijms25052727
3. Olufunmilayo EO, Holsinger RMD. Long non-coding RNAs in Alzheimer’s disease. Noncoding RNA. 2023;9(1):12. https://doi.org/10.3390/ijms241512498.
4. Black CM, Braden AA, Nasim S, Tripathi M, Xiao J, Khan MM. The association between long non-coding RNAs and Alzheimer’s disease. Brain Sci. 2024;14(8):818. https://doi.org/10.3390/brainsci14080818
5. Cao C, Zhang Y, Zhang Z, Chen Q. Small interfering LncRNA-TUG1 (siTUG1) decreases ketamine-induced neurotoxicity in rat hippocampal neurons. Int J Neurosci. 2019;129(10):937-944. https://doi.org/10.1080/00207454.2019.1594805
6. Yi J, Chen B, Yao X, Lei Y, Ou F, Huang F. Upregulation of the lncRNA MEG3 improves cognitive impairment, alleviates neuronal damage, and inhibits activation of astrocytes in hippocampus tissues in Alzheimer's disease through inactivating the PI3K/Akt signaling pathway. J Cell Biochem. 2019;120(10):18053-65. https://doi.org/10.1002/jcb.29108
7. Li X, Wang SW, Li XL, Yu FY, Cong HM. Knockdown of long non-coding RNA TUG1 depresses apoptosis of hippocampal neurons in Alzheimer's disease by elevating microRNA-15a and repressing ROCK1 expression. Inflamm Res. 2020;69(9):897-910. https://doi.org/10.1007/s00011-020-01364-8
8. Wang J, Niu Y, Tao H, Xue M, Wan C. Knockdown of lncRNA TUG1 inhibits hippocampal neuronal apoptosis and participates in aerobic exercise-alleviated vascular cognitive impairment. Biol Res. 2020;53(1):53.  https://doi.org/10.1186/s40659-020-00320-4
9. Trewin AJ, Silver J, Dillon HT, Della Gatta PA, Parker L, Hiam DS, et al. Long non-coding RNA Tug1 modulates mitochondrial and myogenic responses to exercise in skeletal muscle. BMC Biol. 2022;20(1):164.  https://doi.org/10.1186/s12915-022-01366-4
10. Balusu S, Horré K, Thrupp N, Craessaerts K, Snellinx A, Serneels L, et al. MEG3 activates necroptosis in human neuron xenografts modeling Alzheimer’s disease. Science. 2023;381(6663):1176-82. https://doi.org/10.1126/science.abp9556
11. Abedpoor N, Taghian F, Hajibabaie F. Cross brain-gut analysis highlighted hub genes and lncRNA networks differentially modified during leucine consumption and endurance exercise in mice with depression-like behaviors. Mol Neurobiol. 2022;59(7):4106-23. https://doi.org/10.1007/s12035-022-02835-1
12. Cummings JL, Tong G, Ballard C. Treatment combinations for Alzheimer’s disease: current and future pharmacotherapy options. J Alzheimer’s Dis. 2019;67:779–94. https://doi.org/10.3233/JAD-180766
13. Sikkes SA, Tang Y, Jutten RJ, Wesselman LM, Turkstra LS, Brodaty H, et al. Toward a theory-based specification of non-pharmacological treatments in aging and dementia: focused reviews and methodological recommendations. Alzheimer’s Dement. 2020;17:255–70. https://doi.org/10.1002/alz.12188
14. Zhang S, Zhen K, Su Q, Chen Y, Lv Y, Yu L. The effect of aerobic exercise on cognitive function in people with Alzheimer’s disease: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(23):15700. https://doi.org/10.3390/ijerph192315700
15. Singh SK, Srivastav S, Castellani RJ, Plascencia-Villa G, Perry G. Neuroprotective and antioxidant effect of Ginkgo biloba extract against AD and other neurological disorders. CNS Drugs. 2019;33(8):735-48. https://doi.org/10.1007/s13311-019-00767-8
16. Jadhav R, Kulkarni YA. The combination of baicalein and memantine reduces oxidative stress and protects against β-amyloid-induced Alzheimer's disease in rat model. Antioxidants (Basel). 2023;12(3):707. https://doi.org/10.3390/antiox12030707
17. Naghibi S, Joneydi MS, Barzegari A, Davoodabadi A, Ebrahimi A, Eghdami E, et al. Treadmill exercise sex-dependently alters susceptibility to depression-like behavior, cytokines, and BDNF in the hippocampus and prefrontal cortex of rats with sporadic Alzheimer-like disease. Physiology & Behavior. 2021;241:113595. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2021.113595
18. Naderi S, Habibi A, Kesmati M, Rezaie A, Ghanbarzadeh M. The effects of six weeks high intensity interval training on amyloid Beta1-42 Peptide in hippocampus of rat model of Alzheimer's disease induced with STZ. Journal of Clinical Research in Paramedical Sciences. 2018;7(2). https://doi.org/10.5812/jcrps.86866
19. Asad M, Torabi Z, Barzegari A, Amouzad Mahdirejei H. Comparison of four exercise training protocol for eight weeks on expression of some antioxidant enzymes in heart tissue of rats. J Sport Biosci. 2021;12(4):473-92. https://sid.ir/paper/412280/fa
20. Shamsipour S, Sharifi G, Taghian F. Impact of interval training with probiotic (L. plantarum / Bifidobacterium bifidum) on passive avoidance test, ChAT and BDNF in the hippocampus of rats with Alzheimer's disease. Neurosci Lett. 2021;756:135949. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2021.135949
21. Sadeghinejad M, Soltani Z, Afzalpour ME, Khaksari M, Pourranjbar M. What is the combined effect of intense intermittent exercise and Ginkgo biloba plant on the brain neurotrophic factors levels, and learning and memory in young rats? Pharmacol Rep. 2019;71(3):503-8. https://doi.org/10.1016/j.pharep.2019.02.006
22. Kennedy G, Hardman RJ, Macpherson H, Scholey AB, Pipingas A. How does exercise reduce the rate of age-associated cognitive decline? A review of potential mechanisms. J Alzheimers Dis. 2017;55(1):1-18. https://doi.org/10.3233/JAD-160665
23. Farhadieh ME, Ghaedi K. Analyzing alternative splicing in Alzheimer’s disease postmortem brain: a cell-level perspective. Front Mol Neurosci. 2023;16:1237874. https://doi.org/10.3389/fnmol.2023.1237874.
24. Zou X, Liu S, Zou H, Zhou W, Fu H, Wei J, et al. Inflammatory mechanisms of Ginkgo Biloba extract in improving memory functions through lncRNA-COX2/NF-κB pathway in mice with status epilepticus. CNS Neurosci Ther. 2023;29(1):471-82. https://doi.org/10.1111/cns.14019
25. Villegas C, Perez R, Lintzmaier Petiz L, Glaser T, Ulrich H, Paz C. Ginkgolides and huperzine a for complementary treatment of Alzheimer's disease. IUBMB Life. 2022;74(8):763-79.  https://doi.org/10.1002/iub.2613
26. Pillai JA, Bena J, Bekris L, Kodur N, Kasumov T, Leverenz JB, et al. Metabolic syndrome biomarkers relate to rate of cognitive decline in MCI and dementia stages of Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther. 2023;15(1):1‑14. https://doi.org/10.1186/s13195-023-01214-6
27. Basirat-Dehkordi S, Mogharnasi M, Vahidian-Rezazadeh M, Saravani M. Effects of aerobic interval training along with ginkgo bilobasupplementation on passive avoidance memory and GDNF geneexpression in Alzheimer rats. Jundishapur J Nat Pharm Prod. 2024;19(2):e144050. https://doi.org/10.5812/jjnpp-144050

  • تاریخ دریافت 05 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 26 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1405