دوره 27، شماره 5 - ( 10-1403 )
جلد 27 شماره 5 صفحات 254-247 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Moghavemi H, Abbasian S, Sardar M A. Comparison the Effect of HIIT and Resistance Training on Brain Tissue Gene Expression of AKT2 in Obese Wistar Rats. J Arak Uni Med Sci 2024; 27 (5) :247-254
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7669-fa.html
URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-7669-fa.html
مقومی حمید، عباسیان صادق، سردار محمد علی. مقایسه اثر تمرینات تناوبی شدید و مقاومتی بر بیان ژن AKT2 بافت مغزی در رتهای چاق ویستار. مجله دانشگاه علوم پزشكي اراك. 1403; 27 (5) :247-254
حمید مقومی1 
، صادق عباسیان 2، محمد علی سردار3
، صادق عباسیان 2، محمد علی سردار3
1- دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
2- گروه آموزش تربیت بدنی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی ۸۸۹ -۱۴۶۶۵ تهران، ایران ،abbasiansadegh8@gmail.com
3- دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران
2- گروه آموزش تربیت بدنی، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی ۸۸۹ -۱۴۶۶۵ تهران، ایران ،
3- دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران
چکیده: (287 مشاهده)
مقدمه: کاهش فعالیت بدنی و دریافت کالری بیش از نیاز بدن، باعث افزایش چاقی و اختلالات مرتبط با آن نظیر سندرم متابولیک می‌شود. لذا، هدف از مطالعه حاضر، تعیین اثر هشت هفته تمرینات تناوبی شدید و مقاومتی بر AKT2 بافت مغزی و مقاومت انسولینی در رتهای چاق ویستار بود.
روش کار: 30 رت نر با میانگین وزنی 160 تا 185 گرم، به مدت 12 هفته تحت رژیم غذایی پرچرب قرار گرفتند. پس از تأیید پروتکل چاقی مبنی بر افزایش وزن رتها به بیش از 300 گرم، رتها به سه گروه شاهد (10 سر)، تمرین تناوبی شدید (10 سر) و تمرین مقاومتی (10 سر) تقسیم شدند و تا انتهای مداخله تمرینی، استفاده از رژیم غذایی پرچرب را ادامه دادند. تمرینات تناوبی شدید به مدت هشت هفته و پنج جلسه در هفته، با شدت 80 تا 95 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه روی تردمیل انجام شد. همچنین تمرین مقاومتی با 40 تا
60 درصد یک تکرار بیشینه بر روی نردبان انجام شد. پس از هشت هفته مداخله تمرینی، میزان بیان ژن AKT2 در بافت مغز به روش Real Time-PCR اندازهگیری شد.
یافته‌ها: نتایج تحقیق حاضر بیانگر افزایش معنیدار بیان ژن AKT2 در دو گروه تمرین تناوبی شدید و مقاومتی نسبت به گروه شاهد بود (0/05 > P). همچنین، نتایح نشان داد که مقاومت انسولینی رتهای چاق در هر دو گروه تمرین تناوبی شدید و مقاومتی نسبت به گروه شاهد به طور معنیداری کاهش یافت (0/05 > P).
نتیجه‌گیری: با توجه به یافتههای تحقیق حاضر میتوان چنین نتیجه‌گیری کرد که احتمالاً تمرینات تناوبی شدید و مقاومتی باعث افزایش در بیان ژن AKT2 شده و احتمالاً در کاهش مقاومت انسولینی و بهبود پروفایل گلوکز میتواند مؤثر باشد.
روش کار: 30 رت نر با میانگین وزنی 160 تا 185 گرم، به مدت 12 هفته تحت رژیم غذایی پرچرب قرار گرفتند. پس از تأیید پروتکل چاقی مبنی بر افزایش وزن رتها به بیش از 300 گرم، رتها به سه گروه شاهد (10 سر)، تمرین تناوبی شدید (10 سر) و تمرین مقاومتی (10 سر) تقسیم شدند و تا انتهای مداخله تمرینی، استفاده از رژیم غذایی پرچرب را ادامه دادند. تمرینات تناوبی شدید به مدت هشت هفته و پنج جلسه در هفته، با شدت 80 تا 95 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه روی تردمیل انجام شد. همچنین تمرین مقاومتی با 40 تا
60 درصد یک تکرار بیشینه بر روی نردبان انجام شد. پس از هشت هفته مداخله تمرینی، میزان بیان ژن AKT2 در بافت مغز به روش Real Time-PCR اندازهگیری شد.
یافته‌ها: نتایج تحقیق حاضر بیانگر افزایش معنیدار بیان ژن AKT2 در دو گروه تمرین تناوبی شدید و مقاومتی نسبت به گروه شاهد بود (0/05 > P). همچنین، نتایح نشان داد که مقاومت انسولینی رتهای چاق در هر دو گروه تمرین تناوبی شدید و مقاومتی نسبت به گروه شاهد به طور معنیداری کاهش یافت (0/05 > P).
نتیجه‌گیری: با توجه به یافتههای تحقیق حاضر میتوان چنین نتیجه‌گیری کرد که احتمالاً تمرینات تناوبی شدید و مقاومتی باعث افزایش در بیان ژن AKT2 شده و احتمالاً در کاهش مقاومت انسولینی و بهبود پروفایل گلوکز میتواند مؤثر باشد.
فهرست منابع
1. Haghighi AH, Hajinia M, Askari R, Abbasian S, Goldfied G. Effect of high-intensity interval training and high-intensity resistance training on irisin and fibroblast growth factor 21 in men with overweight and obesity. Can J Physiol Pharmacol. 2022;100(9):937-44. pmid: 35820184 doi: 10.1139/cjpp-2021-0712
2. Milstein JL, Ferris HA. The brain as an insulin-sensitive metabolic organ. Mol Metab. 2021;52:101234. PMID: 33845179 doi: 10.1016/j.molmet.2021.101234
3. Kurauti MA, Costa-Júnior JM, Ferreira SM, Dos Santos GJ, Protzek AO, Nardelli TR, et al. Acute exercise restores insulin clearance in diet-induced obese mice. J Endocrinol. 2016;229(3):221-32. pmid: 27000684 doi: 10.1530/JOE-15-0483
4. Sui L, Wang J, Li B-MJL, memory. Role of the phosphoinositide 3-kinase-Akt-mammalian target of the rapamycin signaling pathway in long-term potentiation and trace fear conditioning memory in rat medial prefrontal cortex. Learn Mem. 2008;15(10):762-76. pmid: 18832563 doi: 10.1101/lm.1067808
5. Bathina S, Das UNJLih, disease. Dysregulation of PI3K-Akt-mTOR pathway in brain of streptozotocin-induced type 2 diabetes mellitus in Wistar rats. Lipids Health Dis. 2018;17(1):168. pmid: 30041644 doi: 10.1186/s12944-018-0809-2
6. Chen WS, Xu P-Z, Gottlob K, Chen M-L, Sokol K, Shiyanova T, et al. Growth retardation and increased apoptosis in mice with homozygous disruption of the Akt1 gene. Genes Dev. 2001;15(17):2203-8. pmid: 11544177 doi: 10.1101/gad.913901
7. Leibrock C, Ackermann TF, Hierlmeier M, Lang F, Borgwardt S, Lang UE. Akt2 deficiency is associated with anxiety and depressive behavior in mice. Cell Physiol Biochem. 2013;32(3):766-77. pmid: 24080829 doi: 10.1159/000354478
8. Levenga J, Wong H, Milstead RA, Keller BN, LaPlante LE, Hoeffer CA. AKT isoforms have distinct hippocampal expression and roles in synaptic plasticity. Elife. 2017;6:e30640. pmid: 29173281 doi: 10.7554/eLife.30640
9. Sharma M, Dey CS. AKT ISOFORMS-AS160-GLUT4: The defining axis of insulin resistance. Rev Endocr Metab Disord. 2021;22(4):973-86. pmid: 33928491 doi: 10.1007/s11154-021-09652-2
10. Cho H, Mu J, Kim JK, Thorvaldsen JL, Chu Q, Crenshaw EB, 3rd, et al. Insulin resistance and a diabetes mellitus-like syndrome in mice lacking the protein kinase Akt2 (PKB beta). Science. 2001;292(5522):1728-31. pmid: 11387480 doi: 10.1126/science.292.5522.1728
11. Garofalo RS, Orena SJ, Rafidi K, Torchia AJ, Stock JL, Hildebrandt AL, et al. Severe diabetes, age-dependent loss of adipose tissue, and mild growth deficiency in mice lacking Akt2/PKB beta. J Clin Invest. 2003;112(2):197-208. pmid: 12843127 doi: 10.1172/JCI16885
12. Bae SS, Cho H, Mu J, Birnbaum MJ. Isoform-specific regulation of insulin-dependent glucose uptake by Akt/protein kinase B. J Biol Chem. 2003;278(49):49530-6. pmid: 14522993 doi: 10.1074/jbc.M306782200
13. George S, Rochford JJ, Wolfrum C, Gray SL, Schinner S, Wilson JC, et al. A family with severe insulin resistance and diabetes due to a mutation in AKT2. Science. 2004;304(5675):1325-8. pmid: 15166380 doi: 10.1126/science.1096706
14. Tschopp O, Yang ZZ, Brodbeck D, Dummler BA, Hemmings-Mieszczak M, Watanabe T, et al. Essential role of protein kinase B gamma (PKB gamma/Akt3) in postnatal brain development but not in glucose homeostasis. Development. 2005;132(13):2943-54. pmid: 15930105 doi: 10.1242/dev.01864
15. Gabbouj S, Natunen T, Koivisto H, Jokivarsi K, Takalo M, Marttinen M, et al. Intranasal insulin activates Akt2 signaling pathway in the hippocampus of wild-type but not in APP/PS1 Alzheimer model mice. Neurobiol Aging. 2019;75:98-108. pmid: 30554086 doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.11.008
16. Sharma M, Dey CS. Role of Akt isoforms in neuronal insulin signaling and resistance. Cell Mol Life Sci. 2021;78(23):7873-98. pmid: 34724097 doi: 10.1007/s00018-021-03993-6
17. Rahmatollahi M, Ravasi AA, Soori R. Effect of 8 weeks of low-intensity continuous training on plasma adipolin, insulin resistance, and weight of fatty fat-filled rats. Adv Obes Weight Manag Control. 2017;7(5):342-6. doi: 10.15406/aowmc.2017.07.00211
18. De Souza CT, Araujo EP, Prada P, Saad M, Boschero A, Velloso LJD. Short-term inhibition of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α expression reverses diet-induced diabetes mellitus and hepatic steatosis in mice. Diabetologia. 2005;48(9):1860-71. pmid: 16025253 doi: 10.1007/s00125-005-1866-4
19. Malin SK, Stewart NR, Ude AA, Alderman BL. Brain insulin resistance and cognitive function: influence of exercise. J Appl Physiol (1985). 2022;133(6):1368-80. pmid: 36269295 doi: 10.1152/japplphysiol.00375.2022
20. Kullmann S, Goj T, Veit R, Fritsche L, Wagner L, Schneeweiss P, et al. Exercise restores brain insulin sensitivity in sedentary adults who are overweight and obese. JCI Insight. 2022;7(18): e161498. pmid: 36134657 doi: 10.1172/jci.insight.161498
21. Little JP, Jung ME, Wright AE, Wright W, Manders RJF. Effects of high-intensity interval exercise versus continuous moderate-intensity exercise on postprandial glycemic control assessed by continuous glucose monitoring in obese adults. Appl Physiol Nutr Metab. 2014;39(7):835-41. pmid: 24773254 doi: 10.1139/apnm-2013-0512
22. Guo Z, Li M, Cai J, Gong W, Liu Y, Liu Z. Effect of High-Intensity Interval Training vs. Moderate-Intensity Continuous Training on Fat Loss and Cardiorespiratory Fitness in the Young and Middle-Aged a Systematic Review and Meta-Analysis. Int J Environ Res Public Health. 2023;20(6): 4741. pmid: 36981649 doi: 10.3390/ijerph20064741
23. Honkala SM, Johansson J, Motiani KK, Eskelinen JJ, Virtanen KA, Löyttyniemi E, et al. Short-term interval training alters brain glucose metabolism in subjects with insulin resistance. J Cereb Blood Flow Metab. 2018;38(10):1828-38. pmid: 28959911 doi: 10.1177/0271678X17734998
24. DeFronzo RA, Gunnarsson R, Björkman O, Olsson M, Wahren J. Effects of insulin on peripheral and splanchnic glucose metabolism in noninsulin-dependent (type II) diabetes mellitus. 1985;76(1):149-55. pmid: 3894418 doi: 10.1172/JCI111938
25. Høydal MA, Wisløff U, Kemi OJ, Ellingsen O. Running speed and maximal oxygen uptake in rats and mice: practical implications for exercise training. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. 2007;14(6):753-60. pmid: 18043295 doi: 10.1097/HJR.0b013e3281eacef1
26. Sanches IC, Conti FF, Sartori M, Irigoyen MC, De Angelis K. Standardization of resistance exercise training: effects in diabetic ovariectomized rats. Int J Sports Med. 2014;35(4):323-9. pmid: 24022577 doi: 10.1055/s-0033-1351254
27. Ghobadi H, Alipour MR, Keyhanmanesh R, Boskabady MH, Aslani MRJIJoA, Asthma, Immunology. Effect of high-fat diet on tracheal responsiveness to methacholine and insulin resistance index in ovalbumin-sensitized male and female rats. Iran J Allergy Asthma Immunol. 2019;18(1):48-61. pmid: 30848573
28. Zhang J, Wang X, Vikash V, Ye Q, Wu D, Liu Y, Dong W. ROS and ROS-Mediated Cellular Signaling. Oxidative medicine and cellular longevity. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:4350965. pmid: 26998193 doi: 10.1155/2016/4350965
29. Dos Santos JR, Bortolanza M, Ferrari GD, Lanfredi GP, do Nascimento GC, Azzolini A, et al. One-week high-intensity interval training increases hippocampal plasticity and mitochondrial content without changes in redox state. Antioxidants (Basel). 2020;9(5):445. pmid: 32455608 doi: 10.3390/antiox9050445
30. Liang C, Zhou X, Li M, Song Z, Lan J. Effects of treadmill exercise on mitochondrial dna damage and cardiomyocyte telomerase activity in aging model rats based on classical apoptosis signaling pathway. Biomed Res Int. 2022;2022:3529499. pmid: 35463973 doi: 10.1155/2022/3529499
31. Abdi Ardekani M, Banaei Far AA, Arshadi S, Abednatanzi H. Effect of high intensity interval training and thyme honey on hepatic miR-423-5P, FAM3A, Akt2 pathway of type ll diabetic rats [in Persian]. J Medical Mashad Univ Med Sci. 2022;65(1):101-15. doi: 10.22038/mjms.2022.58858.3440
32. Moeini M, Behpoor N, Tadibi V. The effect of high-intensity interval training on the expression of protein kinase B (Akt gene) in the left ventricle of male rats with type 2 diabetes [in Persian]. J Jiroft Univ Med Sci. 2020;7(2):332-40.
33. Mirsepasi M, Baneifar AA, Azarbayjani MA, Arshadi S. The effects of high intensity interval training on gene expression of AKT1 and mTORc1 in the left ventricle of type 2 diabetic rats: An experimental study [in Persian]. J Rafsanjan Univ Med Sci. 2019;17(12):1119-30.
34. Aghaei Bahmanbeglou N, Salboukhi R, Sherafati Moghadam M. The Effect of Protein Kinase-B on FOXO Autophagy Family Proteins (FOXO1 and FOXO3a) Following High Intensity Interval Training in the Left Ventricle of the Heart of Diabetic Rats by Streptozotocin and Nicotinamide [in Persian]. J Iranian Journal of Diabetes and Lipid Disorders. 2021;21(2):119-28.
35. Daryanoosh F, Moghadam MS, Pahlavani HA, Bahmanbeglou NA, Mirzaei S. The effect of high-intensity interval training (HIIT) on the expression of proteins involved in autophagy, apoptosis, and atrophy pathways in the myocardium of male rats with type 2 diabetes. 2022. Available from: https://www.researchsquare.com/article/rs-2105962/v1 doi: 10.21203/rs.3.rs-2105962/v1
36. Jung SY, Kim DY. Treadmill exercise improves motor and memory functions in cerebral palsy rats through activation of PI3K-Akt pathway. J Exerc Rehabil. 2017;13(2):136-42. PMID: 28503524 doi: 10.12965/jer.1734964.482
37. Kang EB, Cho JY. Effect of treadmill exercise on PI3K/AKT/mTOR, autophagy, and Tau hyperphosphorylation in the cerebral cortex of NSE/htau23 transgenic mice. J Exerc Nutrition Biochem. 2015;19(3):199-209. pmid: 26527331 doi: 10.5717/jenb.2015.15090806
38. Fang ZH, Lee CH, Seo MK, Cho H, Lee JG, Lee BJ, et al. Effect of treadmill exercise on the BDNF-mediated pathway in the hippocampus of stressed rats. Neurosci Res. 2013;76(4):187-94. pmid: 23665137 doi: 10.1016/j.neures.2013.04.005
39. Xia B, Liu H, Xie J, Wu R, Li Y. Akt enhances nerve growth factor-induced axon growth via activating the Nrf2/ARE pathway. Int J Mol Med. 2015;36(5):1426-32. pmid: 26324295 doi: 10.3892/ijmm.2015.2329
40. Ishikawa M, Yoshida K, Okamura H, Ochiai K, Takamura H, Fujiwara N, et al. Oral Porphyromonas gingivalis translocates to the liver and regulates hepatic glycogen synthesis through the Akt/GSK-3β signaling pathway. Biochim Biophys Acta. 2013;1832(12):2035-43. pmid: 23899607 doi:
41. 1016/j.bbadis.2013.07.012
42. Falcao-Pires I, Hamdani N, Borbély A, Gavina C, Schalkwijk CG, van der Velden J, et al. Diabetes mellitus worsens diastolic left ventricular dysfunction in aortic stenosis through altered myocardial structure and cardiomyocyte stiffness. Circulation. 2011;124(10):1151-9. pmid: 21844073 doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.111.025270
43. Bacurau AVN, Belmonte MA, Navarro F, Moraes MR, Pontes Jr FL, Pesquero JL, et al. Effect of a high-intensity exercise training on the metabolism and function of macrophages and lymphocytes of walker 256 tumor–bearing rats. Exp Biol Med (Maywood). 2007;232(10):1289-99. pmid: 17959841 doi: 10.3181/0704-RM-93
44. Kränkel N, Bahls M, Van Craenenbroeck EM, Adams V, Serratosa L, Solberg EE, et al. Exercise training to reduce cardiovascular risk in patients with metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus: How does it work? Eur J Prev Cardiol. 2019;26(7):701-8. pmid: 30317879 doi: 10.1177/2047487318805158
45. Yaspelkis III BBJE, Reviews SS. Resistance training improves insulin signaling and action in skeletal muscle. Exerc Sport Sci Rev. 2006;34(1):42-6. pmid: 16394814 doi: 10.1097/00003677-200601000-00009
46. Croymans DM, Paparisto E, Lee MM, Brandt N, Le BK, Lohan D, et al. Resistance training improves indices of muscle insulin sensitivity and β-cell function in overweight/obese, sedentary young men. J Appl Physiol (1985). 2013;115(9):1245-53. pmid: 23970530 doi: 10.1152/japplphysiol.00485.2013
47. Yaspelkis 3rd BB, Singh MK, Trevino B, Krisan AD, Collins DE. Resistance training increases glucose uptake and transport in rat skeletal muscle. Acta Physiol Scand. 2002;175(4):315-23. pmid: 12167170 doi: 10.1046/j.1365-201X.2002.00998.x
48. Silva KAS, de Alcântara Santos R, Arlotti MR, Jorge L, da Silva Luiz R, etal. Progressive resistance exercise training attenuated renal damages, but did not improve Muscle Force in STZ-Induced Diabetic Rats. J Diabetes Metab. 2014;5:461 doi:10.4172/2155-6156.1000461
49. Inoki K, Huber TBJCoin, hypertension. Mammalian target of rapamycin signaling in the podocyte. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2012;21(3):251-7. pmid: 22388550 doi: 10.1097/MNH.0b013e3283520f38
50. Moosavi-Sohroforouzani A, Ganbarzadeh M. Reviewing the physiological effects of aerobic and resistance training on insulin resistance and some biomarkers in non-alcoholic fatty liver disease [in Persian]. Feyz Med Sci J. 2016;20(3):282-96.
51. Alizadeh M, Asad MR, Faramarzi M, Afroundeh R. Effect of eight-week high intensity interval training on omentin-1 gene expression and insulin-resistance in diabetic male rats. Ann Appl Sport Sci. 2017;5(2):29-36. doi: 10.18869/acadpub.aassjournal.5.2.29
52. Lavoie J-M, Gauthier M-S. Regulation of fat metabolism in the liver: link to non-alcoholic hepatic steatosis and impact of physical exercise. 2006;63(12):1393-409. pmid: 16649140 doi: 10.1007/s00018-006-6600-y
53. Machado M, Cortez-Pinto H. Non-alcoholic fatty liver disease and insulin resistance. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2005;17(8):823-6. pmid: 16003131 doi: 10.1097/00042737-200508000-00008
54. Whiteman EL, Cho H, Birnbaum MJ. Role of Akt/protein kinase B in metabolism. Trends Endocrinol Metab. 2002;13(10):444-51. pmid: 12431841 doi: 10.1016/s1043-2760(02)00662-8
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
