تاثیر تمرین تناوبی شدید همراه با مصرف ژل رویال برمیزان بیان ژن¬های BDNF و G-CSF در هیپوکمپ موش¬های نر دیابتی نوع 2
محورهای موضوعی : نشانگر های زیستی پلاسما
لیلا معرفت
1
,
حسین عابدنطنزی
2
,
ماندانا غلامی
3
,
فرشاد غزالیان
4
1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - گروه تربیت بدنی، استاد یار دانشکده علوم انسانی و اجتماعی ، واحد علوم وتحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران .
4 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
کلید واژه: تمرین تناوبی شدید, ژل رویال, دیابت نوع دوم, BDNF, G-CSF,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: دیابت نوع دو شایعترین بیماری غدد درونریز است که به دلیل عدم تحمل گلوکز در اثر برهم خوردن تعادل بین ذخایر و تقاضای انسولین رخ میدهد. هدف پژوهش حاضر، تبیین تاثیر تمرین تناوبی شدید همراه با مصرف ژل رویال بر بیان ژنهای BDNF، GCSF در هیپوکمپ موشهای نر دیابتی نوع دوم بود.
مواد و روشها: برای انجام تحقیق آزمایشی و کاربردی حاضر، 36 سر موش نر ویستار چهار الی 6 هفتهای با وزن (گرم 20±110) به عنوان نمونه انتخاب و به مدت 5 ماه با رژیم پر چرب (45 تا 60 درصد چربی) تغذیه شده و پس از رسیدن به میانگین وزنی حدود 50±409 گرم، با استفاده از STZ با دوز پایین 25 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن به شیوه تزریق درون صفاقی دیابتی شدند. سپس به 4 گروه (کنترل دیابتی، تمرین تناوبی شدید، ژل رویال و تمرین-ژل رویال) تقسیم شدند. پس از تیمار موش ها تشریح شده و میزان بیان ژن ها با Real – Time PCR کمی مورد بررسی قرار گرفتند.
نتایج: نتایج نشان داد بیان ژنBDNF و G-CSF بافت هیپوکمپ در گروههای تمرین، ژل رویال و تمرین-ژل رویال افزایش معناداری داشتند(0001.0=P).
نتیجهگیری: افزایش بیان BDNF و G-CSF در سلول های هیپوکمپ می توانند پلاستیسیته بافت را افزایش داده و در روند بهبود عملکرد حافظه نقش مهمی ایفا نمایند. و با توجه به تاثیر ژل رویال و تمرین در افزایش این دو فاکتور شا ید بتوانیم انتظار داشته باشیم با انجام تمرین مداوم و مصرف ژل رویال عملکرد حافظه را بهبود بخشیده و از دمانس جلوگیری کنیم.
Background & Objective: Type 2 diabetes is the most common endocrine disease that occurs due to glucose intolerance due to an imbalance between insulin stores and demand. The aim of the present study was to explain the effect of intense interval training combined with royal jelly consumption on the expression of BDNF and GCSF genes in the hippocampus of male type 2 diabetic rats.
Materials & Methods: To conduct the present experimental and applied research, 36 male Wistar rats aged 4 to 6 weeks with a weight of (110±20 g) were selected as samples and fed a high-fat diet (45 to 60% fat) for 5 months. After reaching an average weight of about 409±50 g, they were made diabetic using STZ at a low dose of 25 mg/kg body weight by intraperitoneal injection. Then they were divided into 4 groups (diabetic control, intense interval training, royal jelly, and training-royal jelly). After treatment, the mice were dissected and the expression levels of the genes were examined with Real-Time PCR.
Results: The results showed that the expression of BDNF and G-CSF genes in the hippocampal tissue in the exercise, royal jelly and exercise-royal jelly groups increased significantly (P=0.0001).
Conclusion: Increased expression of BDNF and G-CSF in hippocampal cells can increase tissue plasticity and play an important role in the process of improving memory performance. And considering the effect of royal jelly and exercise in increasing these two factors, we may expect that continuous exercise and consumption of royal jelly can improve memory performance and prevent dementia.
Keywords: Intense interval training, royal jelly, type 2 diabetes, BDNF, G-CSF.
1. Wada J, Makino H. Inflammation and the pathogenesis of diabetic nephropathy. Clinical science. 2013 Feb 1;124(3):139-52.
2. Dostar, Yousef; Mohajeri, Dariush; Rezaei, Ali. Effects of grape seed extract on cardiac cell apoptosis in streptozotocin-induced diabetic rats. Journal of Medical Sciences of Islamic Azad University. 2016, 21( 3): 168-174.
3. Varseth, Abdolreza; Jafari, Anarkoli; Sankian, Mojtaba; Ahmadpour, Shahriar; Haghir, Hossein; Benekdaran, Shokofeh. Study of the effects of insulin and ascorbic acid on the expression of Bcl-2 family genes in the hippocampus of streptozocin-induced diabetic rats. Scientific Research Journal of Zanjan University of Medicine. 2007, 15(6): 1-16.
4. Abbasi, Shaghayegh; Khalidi, Neda; Askari, Hossein. Intense interval training increases hippocampal BDNF gene expression and reduces serum TNF-a levels in diabetic rats. Medical Journal of Tabriz University of Medical Sciences and Health Services. 2019, 42: 593-600.
5. Eizadi M, Soory R, Ravasi A, Baesy K, Choobineh S. Relationship between TCF7L2 relative expression in pancreas tissue with changes in insulin by high intensity interval training (HIIT) in type 2 diabetes rats. SSU_Journals. 2017 Mar 15;24(12):981-93.
6. Segal E, Shapira M, Regev A, Pe'er D, Botstein D, Koller D, Friedman N. Module networks: identifying regulatory modules and their condition-specific regulators from gene expression data. Nature genetics. 2003 Jun 1;34(2):166-76.
7. Huynh, K., Bernardo, C.B., McMullen, J.R., Ritchie, R.H. (2016). Diabetic cardiomyopathy: Mechanisms and new treatment strategies targeting antioxidant signaling pathways. Pharmacology & Therapeutics, 142, 375-415.
8. Williams ED, Tapp RJ, Magliano DJ, Shaw JE, Zimmet PZ, Oldenburg BF. Health behaviours, socioeconomic status and diabetes incidence: the Australian Diabetes Obesity and Lifestyle Study (AusDiab). Diabetologia. 2010 Dec;53(12):2538-45.
9. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, Basak C, Szabo A, Chaddock L, Kim JS, Heo S, Alves H, White SM, Wojcicki TR. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proceedings of the national academy of sciences. 2011 Feb 15;108(7):3017-22.
10. Yeylaghi Ashrafi MR, Abednatanzi H, Ghazalian F. The effect of eight weeks of high intensity interval training and n-chromosomal royal jelly on G6Pase gene expression in hepatocytes, glucose levels and insulin resistance in type 2 diabetic rats. Razi Journal Of Medical Sciences . 2021;27(10 ):135-150.
11. Khazaei M, Ansarian A, Ghanbari E. New findings on biological actions and clinical applications of royal jelly: a review. Journal of dietary supplements. 2018 Sep 3;15(5):757-75.
12. Etemad Z, Zahli Sh. The effect of aerobic exercise and royal jelly supplementation on some inflammatory markers in overweight women. Disability Studies . 1400;11(1 (serial 19)):0-0.
13. Zou F, Mao XQ, Wang N, Liu J, Ou-Yang JP. Astragalus polysaccharides alleviates glucose toxicity and restores glucose homeostasis in diabetic states via activation of ampk. Acta Pharmacol Sin. 2009; 30:1607-15.
14. Baburao Waykar B. and Alqadhi YA, Administration of Honey and Royal Jelly Ameliorate Cisplatin Induced Changes in Liver and Kidney Function in rats. Biomed Pharmacol J. 2018; 11(4):2191-2199.
15. Asgari M, Asle-Rousta M, Sofiabadi M, Effect of Royal Jelly on Blood Glucose and Lipids in Streptozotocin Induced Type 1 Diabetic Rats. Arak Med Uni J. 2017; 20(122): 48-56.
16. Erickson, K. I., Voss, M. W., Prakash, R. S., Basak, C., Szabo, A., Chaddock, L., ... & Kramer, A. F. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proceedings of the national academy of sciences. 2011; 108(7), 3017-3022.
17. Akbarzadeh A, Fattahi bafghi A. The effect of high intencity interval training combined with curcumin supplementation on Plasma glucose concentration and insulin resistance in diabetic rats. JSSU. 2018;25(12):961-9. (In Persian).
18. Rezaei R, Norshahi M, Bigdeli MR, Khodagholi F, Haghparast A. Effect of eight weeks of continuous and interval intense aerobic exercise on VEGFR-2 and VEGF-A values in the brain tissue of wistar rats. Journal of Exercise Physiology and Physical Activity. 2015;8(2):1213-21.
19. Schmidt-Kassow, M., Deusser, M., Thiel, C., Otterbein, S., Montag, C., Reuter, M., ... & Kaiser, J. Physical exercise during encoding improves vocabulary learning in young female adults: a neuroendocrinological study. 2013, 8(5), e64172.
20. Jiménez-Maldonado, A., Rentería, I., García-Suárez, P. C., Moncada-Jiménez, J., & Freire-Royes, L. F. The impact of high-intensity interval training on brain derived neurotrophic factor in brain: a mini-review. Frontiers in neuroscience. 2018; 12, 839.
21. Afzalpour, M. E., Chadorneshin, H. T., Foadoddini, M., & Eivari, H. A. Comparing interval and continuous exercise training regimens on neurotrophic factors in rat brain. Physiology & behavior. 2015; 147, 78-83.
22. Freitas, D. A., Soares, B. A., Nonato, L. F., Fonseca, S. R., Martins, J. B., Mendonça, V. A., ... & Leite, H. R. High intensity interval training modulates hippocampal oxidative stress, BDNF and inflammatory mediators in rats. Physiology & behavior. 2018; 184, 6-11.
23. Fanaei, H. Effect of Resistance and Aerobic Exercises with Different Intensities on BDNF & TrkB Receptor Gene Expression
in Ovariectomized Mice. Complementary Medicine Journal. 2018; 8(2), 2304-2316.
24. Foadoddini, M., Afzalpour, M. E., TaheriChadorneshin, H., & Abtahi-Eivary, S. H. Effect of intensive exercise training and vitamin E supplementation on the content of rat brain neurotrophic factors. Iran Red Crescent Med J. 2018; 20(2), e57298.
25. Skandari, M., Nazemzadegan, G. H., Daryanosh, F., Samadi, M., Honarpisheh, S., & Hasanpor, M. (2016). Comparative effect of single bout of continuous endurance and high intensity interval exercise on serum BDNF in rat. Feyz Medical Sciences Journal. 2016; 20(2), 141-146.
