اثر دو نوع تمرین (تداومی و تناوبی) و داروی آترواستاتین بر بیان ژن¬های VEGFR و mir503 بافت آئورت رت¬های مدل دیابتی
محورهای موضوعی : اثر فعالیت بدنی بر بیماری ها
مریم موسی پور
1
,
پروین فرزانگی
2
,
هاجر عباس زاده
3
,
فرزانه فرخی
4
1 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
2 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
3 - گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران
4 - گروه علوم و فناوری های زیستی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران.
کلید واژه: تمرینات تداومی و تناوبی, آترواستاتین, آنژیوژنز, VEGFR , mir503,
چکیده مقاله :
هدف: اختلال در رگ¬زایی طبیعی یکی از ویژگی¬های کلیدی بسیاری از عوارض پاتولوژیک مرتبط با دیابت است، هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر دو نوع تمرین (تداومی و تناوبی) و داروی آترواستاتین بر بیان ژن¬های VEGFR و mir503 بافت آئورت رت¬های مدل دیابتی می¬باشد. مواد و روش ها: 40 سر موش صحرایی نر، که در 8 گروه به¬صورت تصادفی تقسیم¬بندی شدند: شامل 1) کنترل، 2) دیابتی، 3) دیابتی+ تداومی، 4) دیابتی + تناوبی، 5) آترواستاتین، 6) تداومی + آترواستاتین، 7) تناوبی + آترواستاتین و 8)سالین. رت¬ها دو نوع تمرین تداومی و تناوبی را 5 روز در هفته و به¬مدت 8 هفته اجرا نمودند. آترواستاتین به¬صورت روزانه با دوز 20 میلی¬گرم به¬ازای هر کیلوگرم وزن بدن به¬صورت درون صفاقی به آنان تزریق شد. یافته¬ها: بیان ژن VEGFR گروه دیابت در سطح اطمینان 05/0 نسبت به گروه کنترل کاهش معنی¬دار، و گروه¬ تناوبی-مکمل نسبت به گروه دیابت افزایش معنی¬داری یافت. بیان ژن mir503 گروه¬ دیابت در سطح اطمینان 05/0 نسبت به گروه کنترل افزایش معنی¬دار و گروه¬¬های تداومی، تناوبی، تداومی-مکمل و تناوبی-مکمل نسبت به گروه دیابت کاهش معنی¬دار یافت (05/0P≤). نتیجه¬گیری: بر اساس نتایج بدست آمده شاهد هم¬افزایی تمرین ورزشی و داروی آتورواستاتین در افزایش VEGFR و کاهش mir503 بافت آئورت رت¬های دیابتی هستیم، که ممکن است از این طریق در کاهش عوارض بیماری دیابت مؤثر باشند.
Introduction: Disruption of natural angiogenesis is one of the key features of many pathological complications related to diabetes. The purpose of this research is to investigate the effect of two types of exercise (continuous and periodic) and the drug atorstatin. on the expression of VEGFR and mir503 genes in the aorta tissue of diabetic model rats. Materials and methods: 40 male rats, which were randomly divided into 8 groups: 1) control, 2) diabetic, 3) diabetic+continuous, 4) diabetic+intermittent, 5) atrostatin, 6) continuous + atrostatin, 7) intermittent + atrostatin and 8) saline. Rats performed two types of continuous and periodic training 5 days a week for 8 weeks. Atrostatin was injected intraperitoneally at a daily dose of 20 mg per kilogram of body weight. Result: VEGFR gene expression in the diabetes group was significantly decreased at the confidence level of 0.05 compared to the control group, and the periodic-supplement group was significantly increased compared to the diabetes group. The expression of the mir503 gene in the diabetes group increased significantly compared to the control group at a confidence level of 0.05, and the continuous, intermittent, continuous-supplement and intermittent-supplement groups decreased significantly compared to the diabetes group (P≤0.05). Conclusion: Based on the obtained results, we see the synergism of exercise training and the drug atorvastatin in increasing VEGFR and decreasing mir503 in the aortic tissue of diabetic rats, which may be effective in reducing the complications of diabetes
1. Song XM, Zhao MN, Li GZ, Li N, Wang T, Zhou H. Atorvastatin ameliorated myocardial fibrosis in db/db mice by inhibiting oxidative stress and modulating macrophage polarization. World Journal of Diabetes. 2023 Dec 15;14(12):1849-61.
2. Tang X, Luo Y, Yuan D, Calandrelli R, Malhi NK, Sriram K, Miao Y, Lou CH, Tsark W, Tapia A, Chen AT. Long noncoding RNA LEENE promotes angiogenesis and ischemic recovery in diabetes models. The Journal of Clinical Investigation. 2023 Feb 1;133(3).
3. Altabas V. Diabetes, endothelial dysfunction, and vascular repair: what should a diabetologist keep his eye on?. International journal of endocrinology. 2015 Jan 1;2015.
4. Martin A, Komada MR, Sane DC. Abnormal angiogenesis in diabetes mellitus. Medicinal research reviews. 2003 Mar;23(2):117-45.
5. Rahimi H, Roozbayani M, Saremi A. The Effect of Eight Weeks of Aerobic Exercise on AT and TT Genotypes, rs1870377 Polymorphism of VEGFR Gene and Changes in Aerobic Performance of Untrained Women. Journal of Animal Biology. 2023 Feb 20;15(2):205-17.
6. Marcos E, Rivera MA. Role of Creatine Kinase Isoenzymes on Muscular and Cardiorespiratory Endurance. Sports Medicine-Open. 2011 Nov 1;31(13):919-34.
7. Lohela M, Bry M, Tammela T, Alitalo K. VEGFs and receptors involved in angiogenesis versus lymphangiogenesis. Curr Opin Cell Biol. 2009; 21:154–65.
8. Ferrara N, Gerber HP, LeCouter J. The biology of VEGF and its receptors. Nat Med. 2003; 9:669–76.
9. Okonkwo UA, DiPietro LA. Diabetes and wound angiogenesis. International journal of molecular sciences. 2017 Jul 3;18(7):1419.
10. Ozdemir D, Feinberg MW. MicroRNAs in diabetic wound healing: pathophysiology and therapeutic opportunities. Trends in cardiovascular medicine. 2019 Apr 1;29(3):131-7.
11. hang Y, Lin C, Liao G, Liu S, Ding J, Tang F, et al. MicroRNA506 suppresses tumor proliferation and metastasis in colon cancer by directly targeting the oncogene EZH2. Oncotarget. 2015;6: 32586–601.
12. Hunter S, Nault B, Ugwuagbo KC, Maiti S, Majumder M. Mir526b and Mir655 promote tumour associated angiogenesis and lymphangiogenesis in breast cancer. Cancers. 2019; 11:938.
13. Li X, Han X, Yang J, Sun J, Wei P. miR-503-5p inhibits the proliferation of T24 and EJ bladder cancer cells by interfering with the Rb/E2F signaling pathway. Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi. 2017; 33:1360–4.
14. Sun Y, Li L, Xing S, Pan Y, Shi Y, Zhang L, et al. miR-503-3p induces apoptosis of lung cancer cells by regulating p21 and CDK4 expression. Cancer Biomark. 2017; 20:597–608.
15. Narkar VA. Exercise and Ischemia-Activated Pathways in Limb Muscle Angiogenesis and Vascular Regeneration. Methodist DeBakey Cardiovascular Journal. 2023;19(5):58.
16. Brinkmann C. Road map for personalized exercise medicine in T2DM. Trends in Endocrinology & Metabolism. 2023 Sep 18.
17. Nd Jr DS, Fernandes T, Soci UP, Monteiro AW, Phillips MI, EM DO. Swimming training in rats increases cardiac MicroRNA-126 expression and angiogenesis. Medicine and science in sports and exercise. 2012 Aug 1;44(8):1453-62.
18. Levadot J, Asahara T. Effects of statins on angiogenesis and vasculogenesis. Rev Esp Cardiol. 2012;55:838-44.
19. Abdel-Hamid AA, Firgany A. Atorvastatin alleviates experimental diabetic cardiomyopathy by suppressing apoptosis and oxidative stress. J Mol Histol. 2015; 46(4±5):337±345.
20. Hanqing Zeng, Zhongtao Liu. Atorvastatin Induces Hepatotoxicity in Diabetic Rats via Oxidative Stress, Inflammation, and Anti-Apoptotic Pathway. Med Sci Monit, 2019; 25: 6165-6173.
21. Dyke CK, Proctor DN, Dietz NM, Joyner MJ. Role of nitric oxide in exercise hyperaemia during prolonged rhythmic handgripping in humans. The Journal of physiology. 1995 Oct 1;488(1):259-65.
22. Hyndman ME, Parsons HG, Verma S, Bridge PJ, Edworthy S, Jones C, Lonn E, Charbonneau F, Anderson TJ. The T-786→ C mutation in endothelial nitric oxide synthase is associated with hypertension. Hypertension. 2012 Apr 1;39(4):919-22.
23. Zanchi A, Moczulski DK, Hanna LS, Wantman M, Warram JH, Krolewski AS. Risk of advanced diabetic nephropathy in type 1 diabetes is associated with endothelial nitric oxide synthase gene polymorphism. Kidney international. 2000 Oct 1;57(2):405-13.
24. Ohashi Y, Kawashima S, i Hirata K, Yamashita T, Ishida T, Inoue N, Sakoda T, Kurihara H, Yazaki Y, Yokoyama M. Hypotension and reduced nitric oxide-elicited vasorelaxation in transgenic mice overexpressing endothelial nitric oxide synthase. The Journal of clinical investigation. 1998 Dec 15;102(12):2061-71.
25. Improta Caria AC, Nonaka CK, Pereira CS, Soares MB, Macambira SG, Souza BS. Exercise training-induced changes in microRNAs: beneficial regulatory effects in hypertension, type 2 diabetes, and obesity. International journal of molecular sciences. 2018 Nov 15;19(11):3608.
26. Park GB, Kim D. MicroRNA-503-5p inhibits the CD97-mediated JAK2/STAT3 pathway in metastatic or paclitaxel-resistant ovarian cancer cells. Neoplasia. 2019;21:206–15.
27. Sun Y, Li L, Xing S, Pan Y, Shi Y, Zhang L, et al. miR-503-3p induces apoptosis of lung cancer cells by regulating p21 and CDK4 expression. Cancer Biomark. 2017;20:597–608.
28. Wei L, Sun C, Zhang Y, Han N, Sun S. miR-503-5p inhibits colon cancer tumorigenesis, angiogenesis, and lymphangiogenesis by directly downregulating VEGF-A. Gene Therapy. 2022 Feb; 29(1-2):28-40.
29. Wang K, Wang B, Wang Z, Yang R. Alginic acid inhibits non-small cell lung cancer-induced angiogenesis via activating miR-506 expression. Journal of natural medicines. 2021 Jun;75: 553-64.
30. Lyttle BD, Vaughn AE, Bardill JR, Apte A, Gallagher LT, Zgheib C, Liechty KW. Effects of microRNAs on angiogenesis in diabetic wounds. Frontiers in Medicine. 2023 Mar 20; 10:1140979.
31. Greig D, Alcaino H, Castro PF, Garcia L, Verdejo HE, Navarro M, López R, Mellado R, Tapia F, Gabrielli LA, Nogerol C, Chiong M, Godoy I, Lavandero S. Xanthine-oxidase inhibitors and statins in chronic heart failure: effects on vascular and functional parameters. J Heart Lung Transplant 2011; 30: 408-413.
32. De Geest B, Mishra M. Role of Oxidative Stress in Diabetic Cardiomyopathy. Antioxidants (Basel) 2022; 11.
33. Mehrad H, Mokhtari-Dizaji M, Ghanaati H. Effect of high-dose atorvastatin on advanced soft atherosclerotic plaque in rabbit carotid artery using ultrasonographic and histological methods. Feyz 2014; 18(1): 9-22.
