Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa بررسی اثر توام تمرین هوازی با رزوراترول برسطح SIRT1 و PGC-1α عضله دوقلوی موش‌های صحرایی بعد از آسیب طناب نخاعی Investigating the Combined Effect of Aerobic Training with Resveratrol Resveratrol Consumption on SIRT1 and PGC-1α Levels in Gastrocnemius Muscle of Rats after Spinal Cord Injury فیزیولوژی ورزشی Sport Physiology پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: آتروفی عضلات اسکلتی ناشی از آسیب طناب نخاعی (SCI) می‌تواند باعث اختلال در عملکرد متابولیک سیستمیک به صورت ثانویه، مانند عدم تحمل گلوکز، دیابت نوع 2 و مقاومت به انسولین شود. از طرف دیگر گیرنده فعال کننده تکثیر پروکسی زوم گاما هم فعال ساز-1 آلفا (PGC-1α)، سیرتوئین-1 (SIRT1)، عوامل شناخته شده و پروتئین‌های مرتبط درگیر در آتروفی عضلات اسکلتی می‌باشند. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی اثر تمرین هوازی همراه با مصرف رزوراترول بر سطح SIRT1 و PGC-1α در عضله دوقلو موش‌های صحرایی بعد از آسیب طناب نخاعی بود. مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی، تعداد 36 سر رت نر نژاد ویستار با سن هشت هفته به صورت تصادفی در 4 گروه شامل کنترل، رزوراترول، تمرین و رزوراترول+تمرین (هر گروه 9 سر) قرار داده شدند. پس از بی‌هوشی، یک برش در خط وسط و روی برجستگی‌های مهره‌ای ایجاد شد، سپس عضلات و لامینای مهره T9 بدون آسیب رساندن به سخت شامه برداشته شد، آسیب نخاعی با اعمال ضربه توسط وزنه ده گرمی از ارتفاع ۲۵ میلی‌متری بر روی نخاع در قطعه T10 ایجاد گردید. بعد از اطمینان از آسیب نخاعی، رزوراترول با دوز 10 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم به صورت درون صفاقی و روزانه (هر روز صبح به مدت 4 هفته) تزریق شد. به موش‌های سایر گروه‌ها به مقدر مشابه سالین تزریق گردید. تمرین هوازی به کمک سیستم حمایت وزن، به مدت 4 هفته، هر هفته 5 جلسه، هر جلسه ۵۸ دقیقه و با شدت 20 متر در دقیقه انجام شد. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین عضله دوقلو پای راست تمامی موش‌های صحرایی برداشته شد. سطح SIRT1 و PGC-1α عضله دوقلو به روش الایزا اندازه‌گیری شد. نتایج با استفاده از آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی LSD تحلیل شد. یافته‌ها: سطح SIRT1 عضله دوقلو موش‌های مبتلا به SCI در گروه‌های رزوراترول و تمرین + رزوراترول نسبت به گروه کنترل بالاتر بود (مقادیر P به ترتیب 00/23 و00/07)، اما سطح این شاخص با وجود افزایش در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد (0/399=P). سطح SIRT1 عضله دوقلو در موش‌های مبتلا به SCI گروه تمرین+ رزوراترول به‌طور معنی‌داری نسبت به گروه تمرین بالاتر بود (0/038=P). سطح PGC-1α عضله دوقلو موش‌های مبتلا به SCI در گروه‌های تمرین و تمرین + رزوراترول نسبت به گروه کنترل بالاتر بود (مقادیر P به ترتیب 0/024 و 00/07)، اما سطح این شاخص با وجود افزایش در گروه رزوراترول نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد (0/499=P). سطح PGC-1α عضله دوقلو در موش‌های مبتلا به SCI گروه تمرین+ رزوراترول به‌طور معنی‌داری نسبت به گروه رزوراترول بالاتر بود(0/023=P). استنتاج: این نتایج نشان‌ دهنده تأثیر مثبت مصرف رزوراترول بر سطح SIRT1 و هم‌چنین تمرین هوازی بر سطح PGC-1α عضله دوقلو در موش‌های مبتلا به SCI می‌باشد. اشاره شده است که افزایش بیان SIRT1 و افزایش PGC-1α متعاقب آن را در پی دارد که منجر به افزایش تعداد میونوکلئوس‌ها می‌شود که روند ترمیم پس از آسیب را بهبود می‌بخشد و با تنظیم افزایشی و کاهش فرآیندهای کاتابولیک در هیپرتروفی عضلانی نقش فعالی دارد. بنابراین تمرین هوازی همراه با مصرف رزوراترول می‌تواند با تأثیر بر سطح SIRT1 و PGC-1α عضلانی از آتروفی ایجاد شده در اثر آسیب نخاعی در عضلات پایین تر از سطح آسیب، جلوگیری نماید.   Background and purpose: Atrophy of the skeletal system caused by spinal cord injury (SCI) can cause secondary systemic metabolic dysfunction, such as glucose intolerance, type 2 diabetes, and insulin resistance. On the other hand, Sirtun1 (SIRT1) and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-Gamma Coactivator-1alpha (PGC-1α) are known factors and related proteins involved in skeletal muscle atrophy. Therefore, the present study aimed to investigate the effect of aerobic training with resveratrol consumption on SIRT1 and PGC-1α levels in the gastrocnemius muscles of rats after spinal cord injury. Materials and methods: 36 male Wistar rats aged eight weeks were randomly placed in 4 groups including control, resveratrol, training, and resveratrol+training (each group n=9). After anesthesia, an incision was made in the midline of the back and over the vertebral ridges. The muscles and lamina of the T9 vertebra were removed without damaging the dura mater, Spinal cord injury was caused by dropping a ten-gram weight from a height of 25 mm on the spinal cord in the T10 segment. After confirmation of SCI, a Resveratrol supplement with a dose of 10 mg/kg was injected intraperitoneally and daily (every morning for 4 weeks), and the rats of other groups were injected with the same amount of saline. The aerobic training was carried out with the help of the weight support system for 4 weeks, 5 sessions per week, each session was 58 minutes and the intensity was 20 m/min. 48 hours after the last training session, the gastrocnemius muscle of right leg of all rats was removed. The SIRT1 and PGC-1α levels in the gastrocnemius muscle were measured by the ELISA method. To analyze the data, one-way analysis of variance and LSD post hoc tests were used at the significance level of P<0.05. Results: SIRT1 levels in the gastrocnemius muscle of resveratrol and resveratrol+training groups were significantly higher than the control group (P-value respectively 0.023 and 0.007), but despite the increase in the level of this index in the training group compared to the control group, no significant difference was observed (P=0.399). SIRT1 levels in gastrocnemius muscle of resveratrol+training groups were significantly higher than training group (P=0.038). PGC-1α levels in gastrocnemius muscle of training and resveratrol+ training groups were significantly higher than control group (P-value respectively 0.024 and 0.007), but despite the increase in the level of this index in the resveratrol group compared to the control group, no significant difference was observed (P=0.449). PGC-1α levels in gastrocnemius muscle of resveratrol+training groups were significantly higher than reveratrol group (P=0.023). Conclusion: These results show the positive effect of resveratrol consumption, on SIRT1 level, as well as aerobic exercise on PGC-1α level of the biceps muscle in rats with SCI. It has been pointed out that the increase in SIRT1 expression and the subsequent increase in PGC-1α leads to an increase in the number of myonuclei, which improves the recovery process after injury and plays an active role in muscle hypertrophy by upregulating and reducing catabolic processes. herefore, it appears that a combination of aerobic training and resveratrol supplementation can mitigate muscle atrophy caused by spinal cord injury in muscles below the level of injury by influencing the levels of muscle SIRT1 and PGC-1α تمرین هوازی, رزوراترول, SIRT1, PGC-1α, آسیب نخاعی aerobic training, resveratrol, SIRT1, PGC-1α, Spinal cord injury 39 50 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-8217-3&slc_lang=fa&sid=1 Eskandar Garmei اسکندر گرمه ای yaghoubiali65@yahoo.com 1003194753284600168474 1003194753284600168474 No Ph.D Student of Exercise Physiology, Department of Physical Education, Bojnourd Branch, Islamic Azad University, Bojnourd, Iran دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزش، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد بجنورد، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران Ali Yaghoubi علی یعقوبی (E-mail: yaghoubiali65@gmail.com) 1003194753284600168475 1003194753284600168475 Yes Assistant Professor, Department of Physical Education, Bojnourd Branch, Islamic Azad University, Bojnourd, Iran استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد بجنورد، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران Najmeh Rezaeian نجمه رضائیان rezaeian.n@gmail.com 1003194753284600168476 1003194753284600168476 No Assistant Professor, Department of Physical Education, Bojnourd Branch, Islamic Azad University, Bojnourd, Iran استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد بجنورد، دانشگاه آزاد اسلامی، بجنورد، ایران