تأثیر حاد تمرین مقاومتی بر میزان پروتئین آیریزین پلاسما و بیان ژن‌های FNDC5 عضلانی و UCP1 بافت چربی موش‌های صحرایی نر

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی تربیت بدنی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

4 دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: تغییر فنوتیپ بافت چربی بر اثر تمرین، تئوری جدیدی است که به تازگی مطرح شده و شناسایی ساز و کار سلولی ملکولی آن در حال بررسی است. هدف از تحقیق حاضر، تعیین تأثیر حاد تمرین مقاومتی بر میزان پروتئین آیریزین پلاسما و بیان ژن‌های FNDC5 عضله‌ی نعلی و UCP1 بافت چربی زیر جلدی شکمی در موش‌های صحرایی نر بود.روش‌ها: 16 سر موش صحرایی با میانگین وزن 31/20 ± 00/221 گرم و در سن 8 هفتگی به طور تصادفی به دو گروه شاهد و تمرینی تقسیم شدند. گروه تمرینی روی نردبان‌های مخصوص به ارتفاع 2/1 متر با حمل یک وزنه به میزان 50 درصد وزن بدن که به دم آن‌ها بسته شد، تمرین را در 3 نوبت 5 تکراری با 3 دقیقه استراحت بین نوبت‌ها و یک دقیقه بین تکرارها انجام دادند. جهت اندازه‌گیری میزان آیریزین پلاسما از روش ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) و برای بررسی بیان نسبی mRNA ژن‌های FNDC5 و  UCP1از روش Real-time polymerase chain reaction (Real-time PCR) استفاده شد. از آزمون آماری t مستقل به منظور بررسی تفاوت گروه‌ها استفاده گردید.یافته‌ها: میزان پروتئین آیریزین پلاسما پس از یک جلسه تمرین مقاومتی افزایش معنی‌دار یافت (001/0 > P، 42/9 = t). همچنین، میزان بیان نسبی mRNA ژن‌های FNDC5 (001/0 > P، 62/4 = t) و UCP1 (001/0 > P، 43/10 = t) پس از تمرینات افزایش معنی‌دار یافت.نتیجه‌گیری: گرچه مطالعه بر روی این تئوری در آغاز راه است اما از نتایج حاضر می‌توان چنین نتیجه گرفت که احتمال دارد، تمرینات مقاومتی از طریق ترشح مایوکاین‌هایی مانند آیریزین باعث بهبود ترکیب بدنی از طریق افزایش هزینه‌ی انرژی بافت چربی سفید گردد.   

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Acute Resistance Training on Plasma Irisin Protein Level and Expression of Muscle FNDC5 and Adipose Tissue UCP1 Genes in Male Rats

نویسندگان [English]

  • Jalil Reisi 1
  • Hamid Rajabi 2
  • Kamran Ghaedi 3
  • Seyed-Mohammad Marandi 4
  • Mohammad-Reza Dehkhoda 2
1 PhD Student, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Department of Biology, School of Science, University of Isfahan, Isfahan, Iran
4 Associate Professor, Department of Exercise Physiology, School of Physical Education, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Change in adipose tissue phenotype caused by exercise training is the new theory raised recently. However, the identification of cellular and molecular mechanisms by which exercise training exert its benefits are being investigated. The purpose of this study was to determine the effect of resistance training on plasma irisin protein level and expression of soleus muscle FNDC5 and subcutaneous adipose tissue UCP1 genes in male rats.Methods: 16 Sprague dolly male rats (mean weight = 221.00 ± 2.31 g; age: 8 weeks) divided in 2 groups, resistance training and control, randomly. Training group exercised on a special ladder (1.2 meters height) and carried a weight with 50% of their body weight, which was closed to their tails, 3 sets of 5 reps with 3 minutes rest between training sessions and one minute rest between repetitions was done. The enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method for measuring plasma irisin levels and real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) method for the relative expression of mRNA of UCP1 and FNDC5 genes were used. Independent t-test was used to compare group differences.Findings: Irisin protein levels after resistance training significantly increased (P < 0.001). Besides, the relative expression of mRNA of FNDC5 (P < 0.001) and UCP1 (P < 0.001) genes significantly increased after exercise.Conclusion: Although research on this theory is a beginning pathway, it can be concluded from the present results that the resistance training through secretion of myokin-like irisin improves body composition possibly through increased energy expenditure in white adipose tissue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acute resistance training
  • Irisin
  • UCP1 gene
  • FNDC5 gene

مراجع

  1. Dunstan D. Diabetes: Exercise and T2DM[mdash]move muscles more often! Nat Rev Endocrinol 2011; 7(4): 189-90.
  2. Bostrom P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, et al. A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature 2012; 481(7382): 463-8.
  3. Handschin C, Spiegelman BM. The role of exercise and PGC1alpha in inflammation and chronic disease. Nature 2008; 454(7203): 463-9.
  4. van Marken Lichtenbelt WD, Vanhommerig JW, Smulders NM, Drossaerts JM, Kemerink GJ, Bouvy ND, et al. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. N Engl J Med 2009; 360(15): 1500-8.
  5. Wenz T, Rossi SG, Rotundo RL, Spiegelman BM, Moraes CT. Increased muscle PGC-1alpha expression protects from sarcopenia and metabolic disease during aging. Proc Natl Acad Sci U S A 2009; 106(48): 20405-10.
  6. Xu X, Ying Z, Cai M, Xu Z, Li Y, Jiang SY, et al. Exercise ameliorates high-fat diet-induced metabolic and vascular dysfunction, and increases adipocyte progenitor cell population in brown adipose tissue. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2011; 300(5): R1115-R1125.
  7. Blair SN, LaMonte MJ, Nichaman MZ. The evolution of physical activity recommendations: how much is enough? Am J Clin Nutr 2004; 79(5): 913S-20S.
  8. Kelley GA, Kelley KS. Impact of progressive resistance training on lipids and lipoproteins in adults: a meta-analysis of randomized controlled trials. Prev Med 2009; 48(1): 9-19.
  9. Ormsbee MJ, Thyfault JP, Johnson EA, Kraus RM, Choi MD, Hickner RC. Fat metabolism and acute resistance exercise in trained men. J Appl Physiol (1985 ) 2007; 102(5): 1767-72.
  10. Pitsavos C, Panagiotakos DB, Tambalis KD, Chrysohoou C, Sidossis LS, Skoumas J, et al. Resistance exercise plus to aerobic activities is associated with better lipids' profile among healthy individuals: the ATTICA study. QJM 2009; 102(9): 609-16.
  11. Volek JS, Kraemer WJ, Bush JA, Boetes M, Incledon T, Clark KL, et al. Creatine supplementation enhances muscular performance during high-intensity resistance exercise. J Am Diet Assoc 1997; 97(7): 765-70.
  12. Winnick JJ, Gaillard T, Schuster DP. Resistance training differentially affects weight loss and glucose metabolism of White and African American patients with type 2 diabetes mellitus. Ethn Dis 2008; 18(2): 152-6.
  13. Saghebjoo M, Dastigerdi S, Afzalpour ME, Hedayati M. Effects of aerobic and resistance training on plasma visfatin levels in overweight women. Koomesh 2012; 13(2): 225-32. [In Persian].
  14. Lee S, Farrar RP. Resistance training induces muscle-specific changes in muscle mass and function in rat. J Exercise Physiol Online 2003; 6(2): 80-7.
  15. MacIntosh B, Gardiner P, McComas A. Skeletal muscle: form and function. Trans. Gharakhanlo R, Azad A, Gorzi A. Tehran, Iran: Samt Publication; 2011. [In Persian].
  16. Timmons JA, Baar K, Davidsen PK, Atherton PJ. Is irisin a human exercise gene? Nature 2012; 488(7413): E9-10.
  17. Pedersen BK. A muscular twist on the fate of fat. N Engl J Med 2012; 366(16): 1544-5.
  18. Moon HS, Dincer F, Mantzoros CS. Pharmacological concentrations of irisin increase cell proliferation without influencing markers of neurite outgrowth and synaptogenesis in mouse H19-7 hippocampal cell lines. Metabolism 2013; 62(8): 1131-6.
  19. Moon HS, Dincer F, Mantzoros CS. Amylin-induced downregulation of hippocampal neurogenesis is attenuated by leptin in a STAT3/AMPK/ERK-dependent manner in mice. Diabetologia 2013; 56(3): 627-34.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 31، شماره 256 - شماره پیاپی 256
آذر و دی 1392
صفحه 1657-1666

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 17 تیر 1392
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار