بررسی اثر یک دوره تمرین ترکیبی بر فرایند میوژنز از طریق مسیر ژن‌های Decorin/sparc فیبرهای عضلانی تند و کند انقباض موش‌های صحرایی نر نابالغ

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای تخصصی فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

2 استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

3 دانشیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

DOI:10.48305/jims.v42.i779.0696

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: عضله‌ی اسکلتی، به عنوان یک عضو اصلی غدد درون‌ریز شناخته می‌شود که میوکین‌هایی را آزاد می‌کند و نقشی محوری در ارتباط بین عضله و سایر بافت‌ها ایفا می‌کند. هدف از پژوهش حاضر، تعیین اثر یک دوره تمرین ترکیبی بر فرایند میوژنز از طریق مسیر ژن‌های دکورین و اسپارک عضله موش‌های نر نابالغ بود.
روش‌ها: در مطالعه‌ی حاضر، تعداد 10 سر موش صحرایی نر ویستار دو هفته‌ای به طور تصادفی در دو گروه شاهد و تمرین قرار گرفتند. برنامه‌ی تمرین مقاومتی- هوازی به مدت 6 هفته در روزهای مجزا انجام شد. 48 ساعت بعد از آخرین جلسه‌ی تمرینی، موش‌ها تشریح شدند و عضلات دوقلو و نعلی جدا و جهت انجام آزمایش‌ها و بیان ژن استفاده شدند. برای بررسی بیان ژن دکورین و اسپارک از روش Real-Time PCR استفاده گردید.
یافته‌ها: بر اساس آنالیز آماری، مشخص شد در گروه‌ تمرین بیان ژن اسپارک (0/001 ≥ P) و دکورین (0/001 ≥ P) در عضله‌ی نعلی و بیان ژن اسپارک (0/028 ≥ P) و دکورین (0/001 ≥ P) در عضله‌ی دوقلو دارای مقادیر بالاتری نسبت به گروه شاهد بود. با این حال مقادیر بیان ژن اسپارک (0/015 ≥ P) و دکورین (0/001 ≥ P) در عضله‌ی نعلی در مقایسه با عضله دوقلو به طور معنی‌داری بالاتر بود.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد میوژنز در اثر تمرین مقاومتی- هوازی در موشهای صحرایی نر نابالغ افزایش یافت که با افزایش بیان ژن دکورین، اسپارک در هر دو نوع فیبر عضلانی کند و تند انقباض همراه بود. با این حال بیان هر دو ژن اسپارک و دکورین در فیبر کند انقباض گروه تمرین مقادیر بالاتری نسبت به فیبر های تند انقباض داشت که دلالت بر تمرین‌پذیری بیشتر این نوع فیبر عضلانی دارد.

تازه های تحقیق

محمد رضا فدایی چافی: Google Scholar 

علیرضا علمیه: Google Scholar 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of a Combined Training Course on the Myogenesis Process Through the Decorin/Sparc Gene Pathway of Fast and Slow Twitch Fibers of Immature Male Rats

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Khalili Far 1
  • Mohammad Reza Fadaei Chafy 2
  • Alireza Elmieh 3
1 PhD Candidate of Exercise Physiology, Department of Physical Education and Sport Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
2 Assistant Professor, Department of Physical Education and Sport Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
3 Associate Professor, Department of Physical Education and Sport Science, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran
چکیده [English]

Background: Skeletal muscle is a major endocrine organ that releases myokines and plays a pivotal role in the communication between muscle and other tissues. The present study aimed to determine the effect of a combined training course on the myogenesis process through the pathway of decorin and spark genes in the muscles of immature rats.
Methods: In the present study, ten two-week-old male rats were randomly divided into two control and training groups. The resistance-aerobic training program was carried out for 6 weeks on separate days. The rats were dissected 48 hours after the last training session, and the gastrocnemius and soleus muscles were separated and used for pathological tests.
Findings: Based on statistical analysis, it was found that in the training group, the expression of Spark gene (P ≤ 0.001) and decorin (P ≤ 0.001) in the soleus muscle and the expression of Spark gene (P ≤ 0.028) and decorin (P ≤ 0.001) in the gastrocnemius muscle had higher values than the control group. However, the expression values of Spark (P ≤ 0.015) and decorin (P ≤ 0.001) genes in the soleus muscle were significantly higher compared to the calf muscle.
Conclusion: The results showed that myogenesis increased due to resistance-aerobic training in immature male rats, which was associated with increased expression of the decorin spark gene in both slow and fast-twitch muscle fibers. However, the expression of both spark and decorin genes in the slow-twitch fiber had higher values than the fast-twitch fibers, which indicates that this type of muscle fiber is more trainable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Resistance training
  • Exercise
  • Skeletal muscle
  • Muscle development
  • Osteonectin
  • Decorin

مراجع

  1. Potthoff MJ, Wu H, Arnold MA, Shelton JM, Backs J, McAnally J, et al. Histone deacetylase degradation andMEF2 activation promote the formation of slow-twitch myofibers. J Clin Invest 2007; 117(9): 2459-67.
  2. Draeger A, Weeds AG, Fitzsimons RB. Primary, secondary and tertiary myotubes in developing skeletal muscle: a new approach to the analysis of human myogenesis. J Neurol Sci 1987; 81(1): 19-43.
  3. Shefer G, Rauner G, Stuelsatz P, Benayahu D, Yablonka‐Reuveni Z. Moderate‐intensity treadmill running promotes expansion of the satellite cell pool in young and old mice. FEBS J 2013; 280(17): 4063-73.
  4. Sherizadeh H. Effect of exercise on Myosin Heavy Chain (MHC) [in Persian]. Iranian Journal of Biology 2022; 6(11): 144-55.
  5. Kishioka Y, Thomas M, Wakamatsu Ji, Hattori A, Sharma M, Kambadur R, et al. Decorin enhances the proliferation and differentiation of myogenic cells through suppressing myostatin activity. J Cell Physiol 2008; 215(3): 856-67.
  6. Lee JH, Jun H-S. Role of myokines in regulating skeletal muscle mass and function. Front Physiol 2019; 10: 42.
  7. Zunner BE, Wachsmuth NB, Eckstein ML, Scherl L, Schierbauer JR, Haupt S, et al. Myokines and resistance training: a narrative review. Int J Mol Sci 2022; 23(7): 3501.
  8. Pal M, Febbraio MA, Whitham M. From cytokine to myokine: the emerging role of interleukin‐6 in metabolic regulation. Immunol Cell Biol 2014; 92(4): 331-9.
  9. Das DK, Graham ZA, Cardozo Myokines in skeletal muscle physiology and metabolism: Recent advances and future perspectives. Acta Physiol (Oxf) 2020; 228(2): e13367.
  10. Kanzleiter T, Rath M, Görgens SW, Jensen J, Tangen DS, Kolnes AJ, et al. The myokine decorin is regulated by contraction and involved in muscle hypertrophy. Biochem Biophys Res Commun 2014; 450(2): 1089-94.
  11. Xiujuan L, Zhang N, Biao S, Bin W. Time-specific effects of acute eccentric exercise on myostatin, follistatin and decorin in the circulation and skeletal muscle in rats. Physiol Res 2022; 71(6): 783.
  12. Ghanemi A, Melouane A, Yoshioka M, St-Amand J. Exercise Training of Secreted Protein Acidic and Rich in Cysteine (Sparc) KO Mice Suggests That Exercise-Induced Muscle Phenotype Changes Are SPARC-Dependent. Appl Sci 2020; 10(24): 9108.
  13. Pedersen BK. Muscular interleukin-6 and its role as an energy sensor. Med Sci Sports Exerc 2012; 44(3): 392-6.
  14. Zhu J, Li Y, Shen W, Qiao C, Ambrosio F, Lavasani M, et al. Relationships between transforming growth factor-β1, myostatin, and decorin: implications for skeletal muscle fibrosis. J Biol Chem 2007; 282(35): 25852-63.
  15. Ghanemi A, Yoshioka M, St-Amand J. Measuring exercise-induced secreted protein acidic and rich in cysteine expression as a molecular tool to optimize personalized medicine. Genes (Basel) 2021; 12(11): 1832.
  16. Fadaei Chafy MR, Mohebbi H, Rahmani Nia F, Arabzadeh E. Possible crosstalk between leptin and insulin resistance in sedentary obese boys at different stages of puberty. Journal of Exercise & Organ Cross Talk 2021; 1(1): 15-23.
  17. Fadaei Chafy MR, Bagherpour Tabalvandani MM, Elmieh A, Arabzadeh E. Determining the range of aerobic exercise on a treadmill for male Wistar rats at different ages: A pilot study. Journal of Exercise & Organ Cross Talk 2022; 2(3): 96-100.
  18. Heinemeier K, Bjerrum S, Schjerling P, Kjaer M. Expression of extracellular matrix components and related growth factors in human tendon and muscle after acute exercise. Scand J Med Sci Sports 2013; 23(3): e150-e61.
  19. Cho WJ, Kim EJ, Lee SJ, Do Kim H, Shin HJ, Lim WK. Involvement of SPARC in in vitro differentiation of skeletal myoblasts. Biochem Biophys Res Commun 2000; 271(3): 630-4.
  20. Aoi W, Naito Y, Takagi T, Tanimura Y, Takanami Y, Kawai Y, et al. A novel myokine, secreted protein acidic and rich in cysteine (SPARC), suppresses colon tumorigenesis via regular exercise. Gut 2013; 62(6): 882-9.
  21. Lewis M, Machell J, Hunt N, Sinanan A, Tippett H. The extracellular matrix of muscle–implications for manipulation of the craniofacial musculature. Eur J Oral Sci 2001; 109(4): 209-21.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 42، شماره 779
هفته 3، مهر
مهر و آبان 1403
صفحه 696-702

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 06 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 15 مهر 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار