1
دانشیار، گروه علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران.
2
کارشناس ارشد، گروه علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران
10.32592/JSMJ.23.4.273
چکیده
مقدمه: تمرین مقاومتی از طریق ایجاد تغییر در توده عضلات و تنظیم بیان پروتئینهای عضلانی، باعث افزایش توده عضلات و مهار آتروفی میشود. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی پس از تعلیق اندام تحتانی بود. مواد و روشها: تعداد 32 سر موش صحرایی نر 4 تا 6 ماهه، بهطور تصادفی به چهار گروه هشتتایی تقسیم شدند. گروهبندی حیوانات بهشرح زیر بود: 1- گروه کنترل (G1)، 2- گروه تمرین-تعلیق-بازتمرینی (G2)، 3- گروه بیتمرینی-تعلیق-بازتمرینی (G3) و 4- گروه تمرین-تعلیق-بیتمرینی (G4). طول مدت تمرین مقاومتی چهار هفته و طول مدت پروتکل تعلیق دو هفته بود. حیوانات در پایان پژوهش، با استفاده از کلروفرم بیهوش و تشریح شده و عضله پلانتاریس آنها جدا شد. اندازهگیری بیان ژنها بهوسیله روش کمی Real time-PCR انجام شد. برای تعیین تفاوت میان متغیرهای تحقیق از آزمون تحلیلواریانس و آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. یافتهها: بین گروههای پژوهش در بیان ژنهای ATF4 و P53 تفاوت معنیداری مشاهده شد (57/16=F) (0001/0=p) و (07/55=F) (0001/0=p). علاوه بر این، در بیان ژن ATF4 و p53 در گروههای G2، G3 و G4 نسبت به G1کاهش معنیداری مشاهده شد (05/0>p). همچنین بیان ژن ATF4 در گروه G2 نسبت به G3 کاهش معنیداری داشت (05/0>p). نتیجهگیری: در مجموع یافتههای پژوهش حاضر نشان داد که تمرین مقاومتی ابزار بسیار کارآمدی در جهت پیشگیری و مهار آتروفی ناشی از بیحرکتی در مدل حیوانی است.
Lynch RL, Konicek BW, McNulty AM, Hanna KR, Lewis JE, Neubauer BL, Graff JR. The progression of LNCaP human prostate cancer cells to androgen independence involves decreased FOXO3a expression and reduced p27KIP1 promoter transactivation. Molecular Cancer Research. 2005 Mar 1;3(3):163-9.[ 1158/1541-7786.MCR-04-0163 ] [PMID]
Rodriguez J, Vernus B, Chelh I, Cassar-Malek I, Gabillard JC, Hadj Sassi A, Seiliez I, Picard B, Bonnieu A. Myostatin and the skeletal muscle atrophy and hypertrophy signaling pathways. Cellular and Molecular Life Sciences. 2014 Nov;71:4361-71. [1007/s00018-014-1689-x ] [PMID]
Radak Z, Sasvari M, Nyakas C, Kaneko T, Tahara S, Ohno H, Goto S. Single bout of exercise eliminates the immobilization-induced oxidative stress in rat brain. Neurochemistry international. 2001 Jul 1;39(1):33-8. [1016/s0197-0186(01)00003-1 ] [PMID]
Harding HP, Zhang Y, Zeng H, Novoa I, Lu PD, Calfon M, Sadri N, Yun C, Popko B, Paules R, Stojdl DF. An integrated stress response regulates amino acid metabolism and resistance to oxidative stress. Molecular cell. 2003 Mar 1;11(3):619-33. [1016/s1097-2765(03)00105-9 ] [PMID]
Adams CM, Ebert SM, Dyle MC. Role of ATF4 in skeletal muscle atrophy. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 2017 May 1;20(3):164-8. [1097/MCO.0000000000000362 ] [PMID]
Ebert SM, Monteys AM, Fox DK, Bongers KS, Shields BE, Malmberg SE, Davidson BL, Suneja M, Adams CM. The transcription factor ATF4 promotes skeletal myofiber atrophy during fasting. Molecular endocrinology. 2010 Apr 1;24(4):790-9. [1210/me.2009-0345 ][PMID]
Puzio-Kuter AM. The role of p53 in metabolic regulation. Genes & cancer. 2011 Apr;2(4):385-91. [1177/1947601911409738 ] [PMID]
Frontera WR, Ochala J. Skeletal muscle: a brief review of structure and function. Calcified tissue international. 2015 Mar;96:183-95. [1007/s00223-014-9915-y ] [PMID]
Schwarzkopf M, Coletti D, Sassoon D, Marazzi G. Muscle cachexia is regulated by a p53–PW1/Peg3-dependent pathway. Genes & development. 2006 Dec 15;20(24):3440-52. [1101/gad.412606 ] [PMID]
Schwarzkopf M, Coletti D, Marazzi G, Sassoon D. Chronic p53 activity leads to skeletal muscle atrophy and muscle stem cell perturbation. Basic Appl Myol. 2008;18(5):131-8.
Fox DK, Ebert SM, Bongers KS, Dyle MC, Bullard SA, Dierdorff JM, Kunkel SD, Adams CM. p53 and ATF4 mediate distinct and additive pathways to skeletal muscle atrophy during limb immobilization. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2014 Aug 1;307(3):E245-61. [1152/ajpendo.00010.2014 ] [PMID]
Sheffield-Moore M, Yeckel CW, Volpi E, Wolf SE, Morio B, Chinkes DL, Paddon-Jones D, Wolfe RR. Postexercise protein metabolism in older and younger men following moderate-intensity aerobic exercise. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2004 Sep;287(3):E513-22. [1152/ajpendo.00334.2003 ] [PMID]
C Cunha TF, Bacurau AV, Moreira JB, Paixao NA, Campos JC, Ferreira JC, Leal ML, Negrao CE, Moriscot AS, Wisløff U, Brum PC. Exercise training prevents oxidative stress and ubiquitin-proteasome system overactivity and reverse skeletal muscle atrophy in heart failure. [10.1371/journal.pone.0041701] [PMID]
Shefer G, Rauner G, Yablonka-Reuveni Z, Benayahu D. Reduced satellite cell numbers and myogenic capacity in aging can be alleviated by endurance exercise. PloS one. 2010 Oct 12;5(10):e13307. [1371/journal.pone.0013307 ] [PMID]
Jung S, Ahn N, Kim S, Byun J, Joo Y, Kim S, Jung Y, Park S, Hwang I, Kim K. The effect of ladder-climbing exercise on atrophy/hypertrophy-related myokine expression in middle-aged male Wistar rats. The Journal of Physiological Sciences. 2015 Nov;65:515-21. [1007/s12576-015-0388-1 ] [PMID]
Camera DM, Hawley JA, Coffey VG. Resistance exercise with low glycogen increases p53 phosphorylation and PGC-1α mRNA in skeletal muscle. European journal of applied physiology. 2015 Jun;115:1185-94. [1007/s00421-015-3116-x ] [PMID]
D'Hulst G, Masschelein E, De Bock K. Resistance exercise enhances long-term mTORC1 sensitivity to leucine. Molecular metabolism. 2022 Dec 1;66:101615. [1016/j.molmet.2022.101615 ] [PMID]
Zhang BT, Yeung SS, Liu Y, Wang HH, Wan YM, Ling SK, Zhang HY, Li YH, Yeung EW. The effects of low frequency electrical stimulation on satellite cell activity in rat skeletal muscle during hindlimb suspension. BMC cell biology. 2010 Dec;11:1-9. [1186/1471-2121-11-87 ] [PMID]
Kraemer WJ, Flanagan SD, Volek JS, Nindl BC, Vingren JL, Dunn-Lewis C, Comstock BA, Hooper DR, Szivak TK, Looney DP, Maresh CM. Resistance exercise induces region-specific adaptations in anterior pituitary gland structure and function in rats. Journal of Applied Physiology. 2013 Dec 1;115(11):1641-7. [1152/japplphysiol.00687.2013 ] [PMID]
Rahmati M, Kazemi A, Zarei L, Abbasi Moghadam M. Adaptive response of slow and fast skeletal muscle following mechanical hindlimb suspension in Wistar male rats. Journal of Exercise & Organ Cross Talk. 2021 Dec 1;1(3):124-32.
Mcglory C, Gorissen SH, Kamal M, Bahniwal R, Hector AJ, Baker SK, Chabowski A, Phillips SM. Omega‐3 fatty acid supplementation attenuates skeletal muscle disuse atrophy during two weeks of unilateral leg immobilization in healthy young women. The FASEB Journal. 2019 Mar;33(3):4586-97. [1096/fj.201801857RRR ] [PMID]
Kazremi A, Masoumpor Z, Dakhili A, Zangiabadi A, Fathi I. The Effect of mechanical unloading on TRAF6 and MuRF1 genes expression in soleus muscle of male Wistar rats. Journal of Sport and Exercise Physiology. 2021 Feb 19;13(2):67-74.
Kazemi AR, Navidi Z, Nekoie N, Salari S. The Effect of Decreased Physical Activity Through Chronic Constriction Injury on Calcium Flux Gene Expression in Soleus Muscle of Wistar Rats After Three Exercise Models. Community Health Journal. 2022 Sep 23;16(3):47-58.
Kazemi A, Kerendi H, Khajehpour Z. Effect of Spinal Nerve Ligation after Endurance Training on the Gene Expression of MST1 and MAFbx in Plantaris Muscle of Male Wistar Rats. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences. 2022 May 10;32(209):1-2.
Madahi M, Gharakhanlou R, Kazemi A, Azarbayjani MA. Effect of Reduced Physical Activity on Murf-1 and Atrogin-1 Gene Expression in Soleus Muscle of Wistar Rats Following Endurance, Resistance and Combined Training. The Scientific Journal of Rehabilitation Medicine. 2022 May 1;11(2):250-63.
Ebert SM, Dyle MC, Kunkel SD, Bullard SA, Bongers KS, Fox DK, Dierdorff JM, Foster ED, Adams CM. Stress-induced skeletal muscle Gadd45a expression reprograms myonuclei and causes muscle atrophy. Journal of Biological Chemistry. 2012 Aug 10;287(33):27290-301. [1074/jbc.M112.374777 ] [PMID]
Bodine SC, Baehr LM. Skeletal muscle atrophy and the E3 ubiquitin ligases MuRF1 and MAFbx/atrogin-1. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2014 Sep 15;307(6):E469-84. [1152/ajpendo.00204.2014 ] [PMID]
Sandri M, Lin J, Handschin C, Yang W, Arany ZP, Lecker SH, Goldberg AL, Spiegelman BM. PGC-1α protects skeletal muscle from atrophy by suppressing FoxO3 action and atrophy-specific gene transcription. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006 Oct 31;103(44):16260-5. [1073/pnas.0607795103 ] [PMID]
Rahmati M, Ghanbarzadeh M, Aghaei MH. The Effect of Decreased Activity in the Form of Neuropathic Pain on GSK-3β Gene Expression in Sciatic Nerve Fiber of Male Wistar Rats. Qom University of Medical Sciences Journal. 2018 Apr 10;12(2):11-8.
Mittal A, Bhatnagar S, Kumar A, Lach-Trifilieff E, Wauters S, Li H, Makonchuk DY, Glass DJ, Kumar A. The TWEAK–Fn14 system is a critical regulator of denervation-induced skeletal muscle atrophy in mice. The Journal of cell biology. 2010 Mar 3;188(6):833. [1083/jcb.200909117 ] [PMID]
Ribeiro MB, Guzzoni V, Hord JM, Lopes GN, Marqueti RD, de Andrade RV, Selistre-de-Araujo HS, Durigan JL. Resistance training regulates gene expression of molecules associated with intramyocellular lipids, glucose signaling and fiber size in old rats. Scientific reports. 2017 Aug 17;7(1):8593. [1038/s41598-017-09343-6 ] [PMID]
Ruas JL, White JP, Rao RR, Kleiner S, Brannan KT, Harrison BC, Greene NP, Wu J, Estall JL, Irving BA, Lanza IR. A PGC-1α isoform induced by resistance training regulates skeletal muscle hypertrophy. Cell. 2012 Dec 7;151(6):1319-31. [1016/j.cell.2012.10.050 ] [PMID]
Zhang Z, Wang B, Fei A. BDNF contributes to the skeletal muscle anti-atrophic effect of exercise training through AMPK-PGC1α signaling in heart failure mice. Archives of Medical Science. 2019 Jan 1;15(1):214-22. [5114/aoms.2018.81037 ] [PMID]
کاظمی,عبدالرضا و زین الدینی راویز,فاطمه . (1403). اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی نر پس از تعلیق اندام تحتانی. مجله علمی پزشکی جندی شاپور, 23(4), 273-285. doi: 10.32592/JSMJ.23.4.273
MLA
کاظمی,عبدالرضا , و زین الدینی راویز,فاطمه . "اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی نر پس از تعلیق اندام تحتانی", مجله علمی پزشکی جندی شاپور, 23, 4, 1403, 273-285. doi: 10.32592/JSMJ.23.4.273
HARVARD
کاظمی عبدالرضا, زین الدینی راویز فاطمه. (1403). 'اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی نر پس از تعلیق اندام تحتانی', مجله علمی پزشکی جندی شاپور, 23(4), pp. 273-285. doi: 10.32592/JSMJ.23.4.273
CHICAGO
عبدالرضا کاظمی و فاطمه زین الدینی راویز, "اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی نر پس از تعلیق اندام تحتانی," مجله علمی پزشکی جندی شاپور, 23 4 (1403): 273-285, doi: 10.32592/JSMJ.23.4.273
VANCOUVER
کاظمی عبدالرضا, زین الدینی راویز فاطمه. اثر یک دوره بیتمرینی و بازتمرینی بر بیان ژنهای ATF4 و P53 در عضله پلانتاریس موش صحرایی نر پس از تعلیق اندام تحتانی. مجله علمی پزشکی جندی شاپور, 1403; 23(4): 273-285. doi: 10.32592/JSMJ.23.4.273
