تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر مقدار پروتئین KIF5B بافت عضله نعلی و بازکننده‌ی طویل انگشتان رت‌های نر سالمند نژاد ویستار

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

2 استاد، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران

4 استاد، مرکز تحقیقات علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: هدف از پژوهش حاضر، تعیین تأثیر هشت هفته تمرین استقامتی بر مقدار پروتئین KIF5B بافت عضله‌ی نعلی و بازکننده‌ی طویل انگشتان در رت‌های نر سالمند نژاد ویستار بود.
روش‌ها: تعداد 12 سر رت نر سالمند با میانگین سنی 18 تا 24 ماه و میانگین وزنی 21/29 ± 407/83 گرم و تعداد 6 سر رت جوان با میانگین سنی هشت تا ده هفته و میانگین وزنی 10/36 ± 180/67 گرم به طور تصادفی در 3 گروه 6 سری (تمرین استقامتی سالمند، شم تمرین سالمند و شم تمرین جوان) تقسیم شدند. گروه تمرین استقامتی سالمند برای هشت هفته، هر هفته 5 روز به مدت 15 تا 60 دقیقه با شدت 15-7/5 متر در دقیقه روی نوارگردان به دویدن تداومی پرداختند. برای اندازه‌گیری مقدار پروتئین KIF5B از روش الایزا و برای آزمون فرضیه‌ها از تحلیل واریانس یک راهه و آزمون تعقیبی Tukey استفاده شد.
یافته‌ها: به دنبال سالمندی مقدار پروتئین KIF5B عضله‌ی نعلی و بازکننده‌ی طویل انگشتان به طور معنی‌داری کاهش یافت. هشت هفته تمرین استقامتی، باعث افزایش معنی‌دار مقدار پروتئین KIF5B در عضله‌ی نعلی و بازکننده‌ی طویل انگشتان نسبت به گروه شم تمرین سالمند شد. نسبت وزن عضله‌ی نعلی و عضله‌ی بازکننده‌ی طویل انگشتان نسبت به وزن بدن در گروه تمرین استقامتی نسبت به شم تمرین سالمند افزایش معنی‌دار داشت.
نتیجه‌گیری: به دنبال یک دوره تمرین منظم استقامتی، مقدار پروتئین KIF5B در عضله‌ی نعلی و بازکننده طویل انگشتان و همچنین سرعت اوج دویدن رت‌های نر سالمند افزایش یافته و باعث کاهش سارکوپنیا از طریق افزایش وزن نسبی عضلات نعلی و بازکننده‌ی طویل انگشتان در آن‌ها می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Eight Weeks of Endurance Training on amount of KIF5B Protein in Soleus and Extensor Digital Longus Muscle Tissue in Aged Male Wistar Race Rats

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Sadegh Ghomi 1
  • Majid Kashef 2
  • Mojtaba Salehpour 3
  • Fariba Khodagholi 4
1 PhD Candidate, Department of Exercise Physiology, School of Sport Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Exercise Physiology, School of Sport Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Exercise Physiology, School of Sport Science, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
4 Professor, Neuroscience Research Center, Shahid Beheshti University of Medical Science, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: The aim of the present study was determination of the effect of eight weeks of Endurance Training (ET) on amount of KIF5B protein in Soleus and Extensor Digital Longus muscle tissue in aged male Wistar race rats.
Methods: 12 Aged male rats with an average age of eighteen to twenty-four months and an average weight of 407.83 ± 21.29 grams and 6 young rats with an average age of eight to ten weeks and an average weight of 180.67 ± 10.36 grams were randomly divided into 3 groups of six series (aged endurance training, aged sham exercise and young sham exercise). The aged endurance training group ran continuously on a treadmill for 15 to 60 minutes with intensity of 7.5-15 meter/ Min, 5 days a week for eight weeks. To measure the amount of KIF5B protein, ELISA method and to test the hypotheses, one-way analysis of variance and Tukey's post hoc test were used.
Findings: Following aging, the amount of KIF5B protein decreased significantly in soleus and EDL muscle. Eight weeks of ET caused a significant increase in the amount of KIF5B protein in the soleus and EDL compared to the aged sham exercise. The ratio of the weight of Soleus and EDL to body weight in the ET group had a significant increase compared to the aged sham exercise.
Conclusion: Following a regular training period of ET, the amount of KIF5B protein in the soleus and EDL muscles as well as the peak running speed of aged male rats increased and reduced sarcopenia by increasing the relative weight of soleus and EDL muscles in them.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Exercise
  • Sarcopenia
  • Skeletal muscle
  • Aging

مراجع

  1. Wiedmer P, Jung T, Castro JP, Pomatto LC, Sun PY, Davies KJ, et al. Sarcopenia-molecular mechanisms and open questions. Ageing Res Rev 2021; 65: 101200.
  2. He Y, Xie W, Li H, Jin H, Zhang Y, Li Y. Cellular senescence in sarcopenia: Possible mechanisms and therapeutic potential. Front Cell Dev Biol 2022; 9: 793088.
  3. Larsson L, Degens H, Li M, Salviati L, Lee YI,
    Thompson W, et al. Sarcopenia: aging-related loss of muscle mass and function. Physiol Rev 2019; 99(1): 427-511.
  4. Sleigh JN. Axonal transport: The delivery system keeping nerve cells alive. Frontiers for Young Minds 2020; 8.
  5. Guillaud L, El-Agamy SE, Otsuki M, Terenzio M. Anterograde axonal transport in neuronal homeostasis and disease. Front Mol Neurosci 2020; 13: 556175.
  6. Sleigh JN, Rossor AM, Fellows AD, Tosolini AP, Schiavo G. Axonal transport and neurological disease. Nat Rev Neurol 2019; 15(12): 691-703.
  7. Maday S, Twelvetrees AE, Moughamian AJ, Holzbaur EL. Axonal transport: cargo-specific mechanisms of motility and regulation. Neuron 2014; 84(2): 292-309.
  8. Cockburn JJB, Hesketh SJ, Mulhair P, Thomsen M, O'Connell MJ, Way M. Insights into kinesin-1 activation from the crystal structure of KLC2 bound to JIP3. Structure 2018; 26(11): 1486-98.
  9. Mahdavi Jafari Z, Shojaie N. Effects of six weeks of spinal nerve ligation on sciatic nerve keynesin-1 gene expression in male rats [in Persian]. JAHSSP 2018; 5(2): 28-35.
  10. Kazemi A, Rahmati M, Nezhadzamani A. Chronic effect of decreased activity in the form of spinal nerve ligation on KIF1B gene expression in male Wistar rat sciatic nerve fiber [in Persian]. Scientific J Kurdistan Uni Med Sci 2015; 20(3): 23-32.
  11. Gan H, Xue W, Gao Y, Zhu G, Chan D, Cheah KSE, et al. KIF5B modulates central spindle organization in late-stage cytokinesis in chondrocytes. Cell Biosci 2019; 9: 85.
  12. Sato T, Ishikawa M, Mochizuki M, Ohta M, Ohkura M, Nakai J, et al. JSAP1/JIP3 and JLP regulate kinesin-1-dependent axonal transport to prevent neuronal degeneration. Cell Death Differ 2015; 22(8): 1260-74.
  13. Riuzzi F, Sorci G, Arcuri C, Giambanco I, Bellezza I, Minelli A, et al. Cellular and molecular mechanisms of sarcopenia: The S100B perspective. J Cachexia Sarcopenia Muscle 2018; 9(7): 1255-68.
  14. Rahmati M, Taherabadi SJ. The effects of exercise training on Kinesin and GAP-43 expression in skeletal muscle fibers of STZ-induced diabetic rats. Sci Rep 2021; 11(1): 9535.
  15. Kerendi H, Mirnasoori R, Rahmati M, Kazemi A. The effect of 6 weeks of high intensity interval training on the gene expression and content of KIF5B and dynein proteins in hippocampus of male Wistar rats [in Persian]. SPMI 2018; 10(3): 123-37.
  16. Golbar SJ, Gharekhanlu R, Kordi MR, Khazani A. Effects of endurance exercise training on Kinesin-5 and dynein motor proteins in sciatic nerves of male Wistar rats with diabetic neuropathy. Int J Sport Stud Hlth 2018; 1(1): e67758.
  17. Deschenes MR, Roby MA, Glass EK. Aging influences adaptations of the neuromuscular junction to endurance training. Neuroscience 2011: 190: 56-66.
  18. Bedford TG, Tipton CM, Wilson NC, Oppliger RA, Gisolfi CV. Maximum oxygen consumption of rats and its changes with various experimental procedures. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol 1979; 47(6): 1278-83.
  19. Roberts MD, Young KC, Fox CD, Vann CG, Roberson PA, Osburn SC, et al. An optimized procedure for isolation of rodent and human skeletal muscle sarcoplasmic and myofibrillar proteins. J Biol Methods 2020; 7(1): e127.
  20. Rahmati M, Gharakhanlou R, Movahedin M, Mowla SJ, Khazani A, Fouladvand M, et al. Treadmill training modifies KIF5B motor protein in the STZ-induced diabetic rat spinal cord and sciatic nerve. Arch Iran Med 2015; 18(2): 94-101.
  21. Bahreini Pour MA, Joukar S, Hovanloo F, Najafipour H. Long-term low-intensity endurance exercise along with blood-flow restriction improves muscle mass and neuromuscular junction compartments in old rats. Iran J Med Sci 2017; 42(6): 569-76.
  22. Salehpoor M, Nourshahi M, Khodagholi F, Rajabi H. Effect of eight weeks endurance training and nNOS inhibition on skeletal muscle nicotinic acetylcholine receptors level in old rats [in Persian]. Sport Physiology 2015; 7(26): 81-96.
  23. Takenaka T, Kawakami T, Hori H, Hashimoto Y, Hiruma H, Kusakabe T. Axoplasmic transport and its signal transduction mechanism. Jpn J Physiol 1998; 48(6): 413-20.
  24. Rahmati M, Taherabadi SJ. The effects of exercise training on Kinesin and GAP-43 expression in skeletal muscle fibers of STZ-induced diabetic rats. Sci Rep 2021; 11(1): 9535.
  25. Bahreinipour MA, Joukar S, Hovanloo F, Najafipour H, Naderi V, Rajiamirhasani A, et al. Mild aerobic training with blood flow restriction increases the hypertrophy index and MuSK in both slow and fast muscles of old rats: Role of PGC-1α. Life Sci 2018; 202: 103-09.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 698
هفته 2 بهمن ماه
بهمن و اسفند 1401
صفحه 999-1007

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار