اثر همزمان تمرین هوازی و عصاره اتانولی پوست نارنج ایرانی بر بیان ژن PGC-1α بافت کبد رت‌های ماده چاق نژاد ویستار
الموضوعات : Physical Activity and Health
امیر حسام سلماسی فرد
1
,
محمد علی آذربایجانی
2
,
فرهاد ریاضی راد
3
,
مقصود پیری
4
,
حسن متین همایی
5
1 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 - گروه ایمونولوژی پزشکی، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران.
4 - گروه فیزیولوژی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی،تهران،ایران
5 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: تمرین هوازی, پوست نارنج, PGC-1α, چاقی,
ملخص المقالة :
هدف: پژوهش حاضر به بررسی اثر همزمان تمرین هوازی و عصاره اتانولی پوست نارنج بر روی PGC-1α در بافت کبد رت‌های ماده ویستار چاق پرداخته است. روش: برای این پژوهش رت‌های نژاد ویستار به طور تصادفی در 5 گروه 6 تایی، کنترل سالم، چاق، چاق+تمرین هوازی، چاق+عصاره و چاق+تمرین هوازی+عصاره تقسیم شدند و پروتکل چاقی اعمال شد. تمرین هوازی بصورت 5 روز در هفته به مدت 30 دقیقه با شدت متوسط انجام شد. عصاره اتانولی پوست نارنج با دوز 60 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم از وزن رت‌ها بصورت گاواژ به مدت 6 هفته صورت گرفت. 48 ساعت بعد اتمام پروتکل‌ها رت‌ها قربانی شدند و بافت کبد خارج و بلافاصله در دمای 80- منجمد شد. برای بیان ژن PGC-1α در بافت کبد از روش Real-Time PCR استفاده شد. برای تحلیل داده از آزمون t مستقل و تحلیل دو راهه واریانس ANOVA با نرم افزار GraphPad Prism نسخه 10 با سطح معناداری 0.05 =p انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد چاقی باعث کاهش معناداری در بیان ژن PGC-1α نسبت به گروه کنترل سالم شد(0.001 =p). تفاوت معناداری بین گروه تمرین هوازی، تمرین هوازی+عصاره اتانولی پوست نارنج و عصاره اتانولی پوست نارنج با گروه چاق و کنترل سالم در بیان PGC-1α وجود داشت(0.001 =p)، بیشترین بیان مربوط به گروه تمرین هوازی + عصاره اتانولی پوست نارنج بود. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، تمرین هوازی و عصاره اتانولی پوست نارنج به واسطه افزایش بیان ژن PGC-1α می‌تواند آسیب‌های هپاتوسیتی ناشی از تغذیه با غذای پرچرب و چاقی را کاهش دهد.
Akashi, S., Morita, A., Mochizuki, Y., Shibuya, F., Kamei, Y., & Miura, S. (2021). Citrus hassaku Extract Powder Increases Mitochondrial Content and Oxidative Muscle Fibers by Upregulation of PGC-1α in Skeletal Muscle. Nutrients, 13(2). https://doi.org/10.3390/nu13020497
Assini, J. M., Mulvihill, E. E., Burke, A. C., Sutherland, B. G., Telford, D. E., Chhoker, S. S., Sawyez, C. G., Drangova, M., Adams, A. C., Kharitonenkov, A., Pin, C. L., & Huff, M. W. (2015). Naringenin prevents obesity, hepatic steatosis, and glucose intolerance in male mice independent of fibroblast growth factor 21. Endocrinology, 156(6), 2087-2102. https://doi.org/10.1210/en.2014-2003
Assini, J. M., Mulvihill, E. E., & Huff, M. W. (2013). Citrus flavonoids and lipid metabolism. Current opinion in lipidology, 24(1), 34-40.
https://doi.org/10.1097/MOL.0b013e32835c07fd Assini, J. M., Mulvihill, E. E., Sutherland, B. G., Telford, D. E., Sawyez, C. G., Felder, S. L., Chhoker, S., Edwards, J. Y., Gros, R., & Huff, M. W. (2013). Naringenin prevents cholesterol-induced systemic inflammation, metabolic dysregulation, and atherosclerosis in Ldlr−/− mice[S]. Journal of Lipid
Research, 54(3), 711-724. https://doi.org/https://doi.org/10.1194/jlr.M032631 Bianchi, A., Marchetti, L., Hall, Z., Lemos, H., Vacca, M., Paish, H., Green, K., Elliott, B., Tiniakos, D., Passos, J. F., Jurk, D., Mann, D. A., & Wilson, C. L. (2021). Moderate Exercise Inhibits Age-Related Inflammation, Liver Steatosis, Senescence, and Tumorigenesis. The Journal of Immunology, 206(4), 904-
916. https://doi.org/10.4049/jimmunol.2001022 Cheng, C.-F., Ku, H.-C., & Lin, H. (2018). PGC-1α as a Pivotal Factor in Lipid and Metabolic Regulation. International journal of molecular sciences, 19(11).
https://doi.org/10.3390/ijms19113447 Dethlefsen, M., Kristensen, C., Tøndering, A., Lassen, S., Ringholm, S., & Pilegaard, H. (2018). Impact of liver PGC-1α on exercise and exercise training-
induced regulation of hepatic autophagy and mitophagy in mice on HFF. Physiological Reports, 6, e13731-e13731. https://doi.org/10.14814/phy2.13731 Eftekharzadeh, M., Atashak, S., Azarbayjani, M. A., Moradi, L., & Rahmati-Ahmadabad, S. (2023). The Effect of Aerobic Exercise on SREBP-1c Gene
Expression in Skeletal Muscle in Obese Female Rats [Research Article]. Thrita, 12(1), e138382. https://doi.org/10.5812/thrita-138382 Font-Burgada, J., Sun, B., & Karin, M. (2016). Obesity and Cancer: The Oil that Feeds the Flame. Cell Metabolism, 23(1), 48-62.
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2015.12.015 Guo, J., Tao, H., Cao, Y., Ho, C.-T., Jin, S., & Huang, Q. (2016). Prevention of Obesity and Type 2 Diabetes with Aged Citrus Peel (Chenpi) Extract. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 64(10), 2053-2061. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b06157 Hawley, J. A., Hargreaves, M., Joyner, M. J., & Zierath, J. R. (2014). Integrative biology of exercise. Cell, 159(4), 738-749.
https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.10.029 Hu, M., Zhang, L., Ruan, Z., Han, P., & Yu, Y. (2021). The Regulatory Effects of Citrus Peel Powder on Liver Metabolites and Gut Flora in Mice with Non-
Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD). Foods (Basel, Switzerland), 10(12). https://doi.org/10.3390/foods10123022 Kang, S., Song, S., Lee, J., Chang, H., & Lee, S. (2018). Clinical Investigations of the Effect of Citrus unshiu Peel Pellet on Obesity and Lipid Profile.
Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2018, 4341961-4341961. https://doi.org/10.1155/2018/4341961 Khayampour, N., Peeri, M., & Azarbayjani, M. A. (2023). A Comparative Analysis of Two High-Intensity Interval Training (HIIT) Programs on PGC-1α, p53, and Citrate Synthase Protein Levels in Cardiomyocytes of Male Type 2 Diabetic Rats [Research]. Journal of Basic Research in Medical Sciences, 10(4), 54-
66. http://jbrms.medilam.ac.ir/article-1-671-en.html Kianmehr, P., Azarbayjani, M. A., Peeri, M., & Farzanegi, P. (2020). Synergic effects of exercise training and octopamine on peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator -1a and uncoupling protein 1 mRNA in heart tissue of rat treated with deep frying oil. Biochemistry and
Biophysics Reports, 22, 100735-100735. https://doi.org/10.1016/J.BBREP.2020.100735 Koolaji, N., Shammugasamy, B., Schindeler, A., Dong, Q., Dehghani, F., & Valtchev, P. (2020). Citrus Peel Flavonoids as Potential Cancer Prevention
Agents. Current Developments in Nutrition, 4(5). https://doi.org/10.1093/CDN/NZAA025 Lee, G.-H., Peng, C., Park, S.-A., Hoang, T.-H., Lee, H.-Y., Kim, J., Kang, S.-I., Lee, C.-H., Lee, J.-S., & Chae, H.-J. (2020). Citrus Peel Extract Ameliorates High-
Fat Diet-Induced NAFLD via Activation of AMPK Signaling. Nutrients, 12(3). https://doi.org/10.3390/nu12030673 Melo, L., Tilmant, K., Hagar, A., & Klaunig, J. E. (2021). Effect of endurance exercise training on liver gene expression in male and female mice.
367(March), 356-367. Mohammed, M. S., Sendra, S., Lloret, J., & Bosch, I. (2018). Systems and WBANs for Controlling Obesity. Journal of healthcare engineering, 2018, 1564748-
1564748. https://doi.org/10.1155/2018/1564748 Qian, L., Zhu, Y., Deng, C., Liang, Z., Chen, J., Chen, Y., Wang, X., Liu, Y., Tian, Y., & Yang, Y. (2024). Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 (PGC-1) family in physiological and pathophysiological process and diseases. Signal Transduction and Targeted Therapy, 9(1), 50-50.
https://doi.org/10.1038/s41392-024-01756-w Shamsnia, E., Matinhomaee, H., Azarbayjani, M. A., & Peeri, M. (2023). The Effect of Aerobic Exercise and Bitter Orange Peel Extract on Oxidative Biomarkers and the Nrf2-Keap1 Signaling Pathway in the Quadriceps Tissue of Male Rats Fed a High-Fat Diet [Research Article]. Gene Cell Tissue, 11(1),
e138980. https://doi.org/10.5812/gct-138980 Shen, S.-H., Singh, S. P., Raffaele, M., Waldman, M., Hochhauser, E., Ospino, J., Arad, M., & Peterson, S. J. (2022). Adipocyte-Specific Expression of PGC1α Promotes Adipocyte Browning and Alleviates Obesity-Induced Metabolic Dysfunction in an HO-1-Dependent Fashion. Antioxidants (Basel, Switzerland),
11(6). https://doi.org/10.3390/antiox11061147 Song, J., Kim, D.-Y., Lee, H. S., Rhee, S. Y., & Lim, H. (2024). Efficacy of Crataegus Extract Mixture on Body Fat and Lipid Profiles in Overweight Adults: A
12-Week, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients, 16(4). https://doi.org/10.3390/nu16040494 Stevanović, J., Beleza, J., Coxito, P., Ascensão, A., & Magalhães, J. (2020). Physical exercise and liver “fitness”: Role of mitochondrial function and epigenetics-related mechanisms in non-alcoholic fatty liver disease. Molecular Metabolism, 32, 1-14.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.molmet.2019.11.015 Sun, M., Zhao, X., Li, X., Wang, C., Lin, L., Wang, K., Sun, Y., Ye, W., Li, H., Zhang, Y., & Huang, C. (2023). Aerobic Exercise Ameliorates Liver Injury in Db/Db Mice by Attenuating Oxidative Stress, Apoptosis and Inflammation Through the Nrf2 and JAK2/STAT3 Signalling Pathways. Journal of
inflammation research, 16, 4805-4819. https://doi.org/10.2147/JIR.S426581 Takahashi, H., Kotani, K., Tanaka, K., Egucih, Y., & Anzai, K. (2018). Therapeutic Approaches to Nonalcoholic Fatty Liver Disease: Exercise Intervention
and Related Mechanisms. Frontiers in Endocrinology, 9, 588-588. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00588 Wen, X., Zhang, B., Wu, B., Xiao, H., Li, Z., Li, R., Xu, X., & Li, T. (2022). Signaling pathways in obesity: mechanisms and therapeutic interventions. Signal
Transduction and Targeted Therapy, 7(1), 298-298. https://doi.org/10.1038/s41392-022-01149-x Wu, H., Kanatous, S. B., Thurmond, F. A., Gallardo, T., Isotani, E., Bassel-Duby, R., & Williams, R. S. (2002). Regulation of mitochondrial biogenesis in
skeletal muscle by CaMK. Science (New York, N.Y.), 296(5566), 349-352. https://doi.org/10.1126/science.1071163
