جلد 18، شماره 11 - ( 11-1398 )                   جلد 18 شماره 11 صفحات 1154-1143 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mardani Pour Z, Fathi M, Valipour Dehnou V, Gorgin Keraji Z. The Effect of Swimming Training on Ganglionic Cells Population and Class III Beta-Tubulin Protein in Dorsal Root Ganglion of Wistar Male Rats: An Experimental Study. JRUMS 2020; 18 (11) :1143-1154
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4743-fa.html
مردانی پور زهرا، فتحی محمد، ولی پور وحید، گرگین کرجی زینب. تأثیر تمرین شنا بر جمعیت سلول‌های گانگلیونی و پروتئین بتاتوبولین III در گانگلیون ریشه خلفی موش‌های صحرایی: یک مطالعه تجربی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1398; 18 (11) :1143-1154

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4743-fa.html


دانشگاه لرستان
متن کامل [PDF 512 kb]   (632 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (2080 مشاهده)
متن کامل:   (1391 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 18، اسفند 1398، 1154-1143
 
 
 
 
تأثیر تمرین شنا بر جمعیت سلول­های گانگلیونی و پروتئین بتاتوبولین III در گانگلیون ریشه خلفی موش‌های صحرایی: یک مطالعه تجربی
 
 
 
 
زهرا مردانی‌پور[1]، محمد فتحی[2]، وحید ولی‌پور دهنو[3]، زینب گرگین کرجی[4]
 
 
 
 
 
دریافت مقاله: 22/2/98   ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 1/4/98      دریافت اصلاحیه از نویسنده: 17/9/98         پذیرش مقاله: 26/9/98
 
 
 
 
 
چکیده
زمینه و هدف: پروتئین بتاتوبولین در فرآیندهای مرتبط با شکل‌پذیری و نورونزایی در نورون­های بالغ نقش کلیدی دارد. از طرفی تمرین استقامتی بر حیات و بقاء نورون مؤثر است. هدف از اجرای این پژوهش تعیین اثر 20 روز فعالیت استقامتی شنا بر پروتئین بتاتوبولین و تعداد سلول­های گانگلیونی در ریشه خلفی نخاع در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار بود.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی 16 سر موش صحرایی6 هفته­ای نر ویستار (سالم) با وزن 200-250 گرم، به طور تصادفی به گروه­های کنترل و فعالیت­ ورزشی تقسیم شدند. در گروه­ فعالیت ­ورزشی، 20 روز فعالیت شنا انجام شد. در گروه کنترل هیچ فعالیتی ورزشی انجام نشد. در ادامه با استفاده از روش ایمنوهیستو فلورسنت میزان پروتئین بتاتوبولین و با کمک روش رنگ‌آمیزی کریزیل ویوله تعداد سلول‌های گانگلیونی در ریشه خلفی نخاع ارزیابی شد و در پایان با استفاده از آزمون t مستقل اطلاعات آنالیز شد.
یافته­ها: نتایج نشان داد فعالیت شنا موجب افزایش معنی‌دار پروتئین بتاتوبولین (0001/0=p) در گروه ورزش نسبت به گروه کنترل می‌شود. هم­چنین افزایش معنی‌دار تعداد سلول­های گانگلیونی در ریشه خلفی نخاع در گروه ورزشی نسبت به گروه کنترل مشاهده شد (0001/0=p).
نتیجه­گیری: فعالیت استقامتی شنا ممکن است با افزایش نورون‌زایی بر نورون‌های گانگلیونی ریشه خلفی نخاع اثر محافظتی و ترمیمی داشته باشد.
واژه­های کلیدی: بتاتوبولین، گانگلیون، ریشه خلفی نخاع، شنا، موش صحرایی
 
 
 
 
مقدمه
میکروتوبول‌ها از اجزای آلی اسکلت سلولی هستند که از زیر واحدهای پروتئینی آلفاتوبولین (α-tubulin) و بتاتوبولین (β-tubulin) تشکیل شده‌اند [1] و برای بسیاری از اعمال سلولی نظیر رشد سلول و حرکات مختلف سلولی، انتقال وزیکول‌ها و ذرات پروتئینی در داخل سلول، انتقال آکسونی، حفظ هموستازی سلولی و پاسخ به استرس سلولی ضروری‌اند [2]. مطالعات نشان داده‌اند که هرگونه دگرگونی میکرتوبول‌ها که از توبولین (tubulin) منشأ می‌گیرد، از جمله تغییر در ایزومر و یا پلیمریزایسیون، بر حساسیت عوامل متصل به توبولین تأثیر می‌گذارد [3]. میکروتوبول‌ها چندین نقش در نورون‌ها دارند و برای طویل شدن نورون‌ها در هنگام رشد و توسعه ضروری هستند که به صورت داربست‌هایی برای نگهداری نورون­ها پس از طویل شدن هستند و به حفظ یکپارچگی بخش‌های داخل سلولی کمک می‌کنند [5-4]. یکی از عناصر میکروتوبول بتاتوبولین III (β-tubulin) است و در میکروتوبول‌های بالغ در فرآیند پلاستیسیتی نورونی شرکت داشته و شاخص خوبی از وجود و عملکرد میکروتوبول‌ها است [6]، مشخص شده که آکسوتومی بیان ژن توبولین III در نورون‌ها گانگلیون ریشه خلفی (DRG؛ Dorsal root ganglion) را کاهش می‌دهد. DRG به مجموعه‌ای از نورون‌ها گفته می‌شود که در ریشه پشتی اعصاب نخاعی بوده و اولین ایستگاه دریافت پیام حسی ارگان­ها هستند [7]. گانگلیون­ها به توده‌ای از یاخته‌های عصبی اطلاق می­شود. در گانگلیون خلفی نخاع، جایگاه جسم سلولی نورون‌های حسی قرار دارد که سلولهای گانگلیونی به عنوان محافظ این سلول­ها در کنار نورون­ها، نقش تنظیم­کننده­گی را به عهده دارند [8].
بیان برخی پروتئین­ها نظیر بتاتوبولین III و حتی تعداد سلول­ها در DRG در برخی شرایط پاتولوژیک و فیزیولوژیک از جمله فعالیت بدنی دچار تغییر می­شوند [3]، مشخص شده فعالیت هوازی تأثیر مثبتی بر حیات و بقاء نورونی دارد به طوری که مقدار بتاتوبولین III محیط کشت DRG را افزایش می‌دهد [9]. بنابراین به نظر می‌رسد که فعالیت ورزشی بقاء سلول‌های عصبی را بهبود می‌بخشد [10]. در پژوهشی در موش‌های مدل آلزایمر، مشخص شد که مرگ سلول‌های عصبی وابسته به بتا آملوئید ( Amyloid beta;) در هیپوکامپ موش آلزایمری به طور قابل ملاحظه‌ای پس از تمرین استقامتی (دویدن روی تردمیل) سرکوب شد [10]. همچنین Song و همکاران (2018) نشان دادند 6 هفته فعالیت بدنی موجب کاهش اختلالات حرکتی ناشی از التهاب مغز با سرکوب مرگ سلول‌های عصبی آپوپتوز در قشر مغزی می‌شود [11].
از آنجایی که فعالیت هوازی تأثیر مثبتی بر حیات سلول‌های عصبی دارد [10] و از طرف دیگر پژوهشی که در آن تأثیر این عامل بر حیات و جمعیت سلول‌های گانگلیونی ریشه خلفی نخاع و مارکر تمایزی آن یعنی پروتئین بتاتوبولین سنجیده باشد یافت نشد، لذا، بررسی تاثیر ورزش بر عوامل مؤثر بر رشد سلول عصبی جهت ارائه ورزش به عنوان یک راهکار مناسب ضروری به نظر می‌رسد، بنابراین هدف مطالعه حاضر تعیین تأثیر تمرین شنا بر پروتئین بتاتوبولین III و جمعیت سلول­های گانگلیونی ریشه خلفی نخاع در موش­های صحرایی نر ویستار است. 
مواد و روش­ها
پژوهش حاضر از نوع تجربی بود که بر روی موش‌های صحرایی سالم انجام شد. این پژوهش در سال 1397 با کد 13971121122 توسط کمیته اخلاق دانشگاه لرستان تأیید شده است. در این پژوهش اثر یک برنامه فعالیت استقامتی (20 روز) بر تعداد سلول­های گانگلیونی و پروتئین بتاتوبولین III در گانگلیون ریشه خلفی موش‌های نر ویستار ارزیابی شد.
ابتدا 16 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با 6 هفته سن و وزن 250 - 200 گرم از موسسه پاستور خریداری و در آزمایشگاه حیوانات در دمای 22 درجه سانتی‌گراد و رطوبت 24-22% و چرخه روشنایی - تاریکی 12:12 ساعت و دسترسی آزاد به مواد غذایی مخصوص حیوانات آزمایشگاهی و آب نگهداری شدند. حیوانات پس از دوره آشناسازی (دو روز تمرین شنا به مدت 2 دقیقه) به دو گروه کنترل (8 سر) و فعالیت ورزشی (8 سر) تقسیم شدند. گروه فعالیت ورزشی به مدت 20 روز یک دوره فعالیت بدنی شنا را به پایان رساندند. برنامه تمرینی به دو فاز 4 روزه (تطبیقی) و 16 روزه (اصلی) تقسیم شد. در دوره­ی تطبیقی (با هدف آمادهسازی و آشناسازی)، در روز اول، دو دوره­ی 30 ثانیه­ای شنا با فاصله زمانی دو ساعته بین دوره­های شنا؛ در روز دوم، دو دوره­ی 2 دقیقهای شنا و یک فاصله دو ساعته؛ روز سوم، سه دوره­ی 10 دقیقهای شنا با فاصله 5 دقیقه؛ و روز چهارم، دو دوره­ی 15 دقیقهای شنا با فاصله زمانی 5 دقیقه اجرا شد. پس از دوره تطبیقی، موش­ها گروه فعالیت ورزشی وارد فاز اصلی تمرین شدند و روزانه به مدت 30 دقیقه درگروه‌های جداگانه در استخر قرارگرفته و تا آخرین روز دوره تمرینی ملزم به انجام شنا می­شدند [12]. در گروه کنترل هیچ­گونه فعالیت بدنی انجام نشد و هیچ مداخله­ای بر آن­ها صورت نگرفت.
48 ساعت پس از اتمام آخرین جلسه تمرین، با تزریق داخل صفاقی ماده بهوشی، ترکیبی از کتامین (90 میلی­گرم/کیلوگرم) و زایلازین (10 میلی­گرم/کیلوگرم) موش­ها بیهوش شدند و DRG مناطق اندام تحتانی آن­ها تحت شرایط استریل از طریق شکاف بر پوست ناحیه ستون فقرات موش صحرایی (بین T10 و L3) جدا شد. پس از جداسازی نمونههای بافتی بلافاصله در فرمالین 10 درصد (جهت فیکس شدن) به منظور مطالعه هیستولوژیکی قرار داده شدند. رنگآمیزی ایمنوهیستو فلورسنت برای بررسی بیان پروتئین بتاتوبولین III انجام گرفت. بافت‌های DRG از موش صحرائی خارج شد و به مدت 48 ساعت در فرمالین 10 درصد به صورت اولیه فیکس شدند. در مرحله بعد، نمونه­ها در درصدهای مختلف الکل آبگیری و توسط زایلن شست و شو داده شدند. پس از قالب­گیری نمونه­ها توسط پارافین، از تمام قالب­ها به­وسیله میکروتوم دوار، برش­هایی با ضخامت 5 میکرون گرفته شد [13]. لام­ها پس از آب­گیری در فرمامید 50 درصد و بافر سدیم سیترات 2X در دمای 65 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت انکوبه و سپس در بافر سدیم بورات  µm100 (5/8 = PH) دو بار شست و شو داده شدند. به منظور دناتوره کردن DNA، نمونه­ها با HCL 2 نرمال در دمای 37 درجه سانتی­گراد انکوبه و سپس با محلول سدیم بافر فسفات (Phosphate Buffered Saline; PBS) شست و شو داده شدند. نمونه­ها با تریتون - x 100 (4/0 درصد) و سرم بز (10 درصد) در PBS به مدت 30 دقیقه بلوکه شدند [13]. در نهایت نمونه­ها با آنتی‌بادی اولیه بتاتوبولین III (مارکر آنتی‌بادی بتاتوبولین III (BIII: SC-5274, secondary (mouse): ab6785) (1:100, Abcam, Cambridge, United Kingdom)) به مدت 1 شب در دمای 4 درجه انکوبه شدند. سپس لام­ها با آنتی­بادی ثانویه متصل به فلورسنت FITC، به مدت 90 دقیقه در دمای 37 درجه انکوبه شدند. در نهایت، برای رنگ­آمیزی هسته­ها، لام­ها با 6-4 دی آمیدینو-2- فنیل ایندول (DAPI) به مدت 15 دقیقه انکوبه شدند. لام­ها بعد از لامل‌گذاری، توسط میکروسکوپ فلورسنت (Labomed, USA) و دوربین عکس­برداری (Delta Pix) مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از نتایج حاصل از نرم‌افزار Image J نسخه 1.5، درصد سلول­های مثبت به جمعیت کل سلول­های تصویربرداری شده، گزارش شد [13]. برای کنترل نتیجه ایمونو هیستوشیمی از کنترل منفی استفاده شده است. به این ترتیب که تمام مراحل ایمونو هیستوشیمی انجام شد، اما آنتی بادی اولیه گذاشته نشد و فقط ازآنتی بادی ثانویه استفاده شد. هم‌چنین برای شمارش تعداد نورون‌ها، بعد از ثبوت بافتی، نمونه­ها در پارافین  (Merk, Germany) قالب‌گیری شده و سپس با استفاده از میکروتوم دوار (LickaT USA) برش­هایی با ضخامت 5 میکرون گرفته شد. پس از آن برش­های بافتی روی لام قرار گرفتند [13]. بعد از آب­گیری، لام‌ها با کریستال ویوله 1 درصد رنگ‌آمیزی شده و در نهایت با چسب آنتلان لامل­گذاری شدند. نمونه­ها با بزرگ­نمائی X100 توسط میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار گرفتند. بعد از عکس­برداری، سلول­های نورونی و گانگلیونیک به وسیله نرم­افزار Image J نسخه 1.8، (NIH,WayneRasband,USA)  مورد شمارش قرار گرفته و هر مقطع در واحد سطح به ازای 30000 میکرومتر مربع گزارش شد [13].
آزمون آماری: اﺑﺘﺪا ﻧﺮﻣﺎل ﺑﻮدن ﺗﻮزیﻊ دادهﻫﺎ ﺑﺎ نرم اﻓﺰار SPSS ﻧﺴﺨﻪ 20 و با استفاده از آزمون Shapiro-Wilks ارزیابی شد. در پایان برای بررسی اثر متغیر مستقل بر متغیر وابسته از آزمون t مستقل استفاده شد. عملیات آماری تحقیق از نرم‌افزار SPSS ﻧﺴﺨﻪ 20 و نرم‌افزار Graphpad Prism نسخه 8 استفاده شد. سطح معنی­داری 05/0>p در نظر گرفته شد.
نتایج
نتایج حاصل از رنگ‌آمیزی ایمنوهیستو فلورسنت پروتئین بتاتوبولین III نشان داد که تفاوت آماری معنی­داری از نظر میزان تظاهر پروتئین بتاتوبولین III در ناحیه DRG بین گروه فعالیت ورزشی و کنترل وجود دارد (0001/0=p) (شکل 1 و 2).

شکل 1- نتایج آزمون  t مستقل جهت تعیین تفاوت اندازه­گیریهای ایمنوهیستو فلورسنت درصد سلول­های مثبت بیان کننده پروتئین بتاتوبولین III در DRG موش صحرایی پس از 20 روز فعالیت ورزشی افزایش یافت. ** تفاوت معنی­دار با گروه کنترل (0001/0=p) (7n=)، آزمون t مستقل.
همچنین نتایج رنگ‌آمیزی کریزیل ویوله برای ارزیابی جمعیت سلول­های گانگلیون نشان داد که تعداد این سلول­ها در DRG پس از 20 روز فعالیت استقامتی شنا در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافت (0001/0=p) (شکل 3 و 4).
 

شکل 2- فتومیکروگراف­های رنگ آمیزی ایمنوهیستوشمی بتاتوبولین III در DRG موش­های صحرایی گروه کنترل و  گروه فعالیت ورزشی. افزایش تراکم پلاک­های سبز رنگ بتاتوبولین III، نمایانگر واکنش مثبت به فعالیت ورزشی است.

شکل 3- نتایج آزمون  t مستقل جهت تعیین تفاوت جمعیت سلول­های گانگلیونی در DRG موش­های صحرایی پس از 20 روز فعالیت ورزشی. فعالیت ورزشی موجب افزایش معنی­دار در تعداد سلول­های گانگلیونی در DRG موش صحرایی می­شود.  ** تفاوت معنی­دار با گروه کنترل (0001/0=p)، 8 =n، آزمون آماری t  مستقل.
 

شکل 4- فتوگراف­های رنگ‌آمیزی کریزیل ویوله سلول­های گانگلیونی. فعالیت ورزشی موجب افزایش در تعداد سلول­های گانگلیونی در DRG موش صحرایی می­شود.
 
 
بحث
یکی از مهم­ترین یافته‌های این پژوهش این بود که میزان پروتیئن بتاتوبولین به طور معنی‌داری در گروه فعالیت ورزشی نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. تغییر در سنتز بتاتوبولین نورون­ها در بیماری­ها و شرایط مختلفی مشاهده شده است [3]. هم­راستا با یافته‌های این پژوهش، Ding و همکاران (2006) افزایش معنی­داری را در میزان بتاتوبولین هیپوکمپ پس از تمرین اختیاری دویدن روی چرخ دوار در موش­های صحرایی نر بالغ مشاهده کردند [15]. هم­چنین نتایج مطالعه Allen و همکارش (2013) نشان دادند که 48 ساعت دویدن اختیاری بر روی چرخ کارسنج، موجب افزایش پروتئین مرتبط با پلاستیسیتی بتاتوبولین  IIIدر مغز موش­ها می‌شود. احتمالاً افزایش سطوح پروتئین بتاتوبولین در پاسخ به ورزش هوازی را می­توان به افزایش مسیر­های سیگنالینگ ناشی از کلسیم مرتبط دانست که منجر به تغییردر بیان برخی ژن­ها می­شود [16]. یون کلسیم یک مولکول سیگنالینگ درون سلولی است که اثرات گسترده­ای بر بسیاری از فرآیند­های سلولی دارد. کلسیم بر شروع رونویسی تأثیر مهمی دارد که عمدتاً از طریق فعال­سازی عوامل ژنی - رونویسی به ­وسیله آبشارهای سیگنالینگ ناشی از کلسیم است. در حقیقت کلسیم می­تواند تمام مراحل رونویسی را تنظیم کند[17]. در اثر فعالیت ورزشی کانال­های کلسیم درون سلولی باز می­شوند و غلظت سیتوزولی کلسیم به­ مقدار زیادی افزایش می­یابد و در نتیجه احتمالاً  بیان ژن برخی از پروتئین­ها تغییر می­یابد [17].
یکی دیگر از نتایج مطالعه حاضر این بود که فعالیت ورزشی جمعیت سلول­های گانگلیونی را افزایش می‌دهد. در چندین مطالعه مشخص شد که فاکتور نروتروفیکی مشتق از مغز (BDNF Brain-derived neurotrophic factor;) نقش مهمی در بقاء و توسعه سلول­های گانگلیون دارد [19-18] و آسیب عصبی (به صورت قطع عصب) موجب اختلال در جمعیت این سلول‌ها می‌شود [8]. در مواردی نیز مشاهده شده که فعالیت ورزشی نوسازی آکسونی را در نورون های حسی پس از آسیب عصبی افزایش می­دهد[9]. هم­چنین انجام فعالیت استقامتی در موش­های صحرایی که دچار آسیب نخاعی شده بودند بیان ژن­های BDNF و فاکتور نروتروفیک مشتق از سلول گلیال (Glial cell line-derived neurotrophic factor; GDNF) و نروتروفین-4 (Neurotrophin4; NT-4) در DRG را افزایش داد. در این مطالعه آسیب نخاعی پس از بیهوش کردن موش صحرایی و قطع طناب تخاعی در T10 ایجاد شد، سپس گروه تمرین از روز پنجم جراحی، 5 روز در هفته، به مدت 30 دقیقه و برای 4 هفته تمرین مقاومتی انجام دادند. این تحقیق نشان داد که بیان mRNA کاسپاز توسط آسیب افزایش و توسط ورزش کاهش می­یابد. این تحقیق چنین نتیجه‌گیری کرد که ورزش بر بیان ژن‌های در آپوپتوز در سلول موثر است و این تغییر با افزایش فواصل بعد از جراحی و یا دوره‌های طولانی مدت ورزش مرتبط است [20]. به­علاوه در مطالعات متعددی گزارش شده­است که تمرینات شنا قادر به افزایش نوسازی عصبی در عصب سیاتیک حیوانات آکسونوتمی شده بود [22-21]. افزایش نوسازی عصب متعاقب تمرین شنا در تحقیق حاضر نیز دیده شد. در همین راستا در یک تحقیق موش­ها بلافاصله پس از آسیب عصب سیاتیک موش­ها وارد فاز ورزش شدند، تمرین شنا به مدت 50 روز انجام شد و مدت تمرین به تدریج از 10 دقیقه در روز به 60 دقیقه در روز افزایش یافت. در این تحقیق تمرین باعث تسریع احیای عصب پس از آسیب عصبی شد [21]. در تحقیقی مشابه با تحقیق ذکر شده Liao و همکاران اثر شنا بر نوسازی عصب و بیان پپتید وابسته به ژن کلسی‌تونین (Calcitonin gene-related peptide; CGRP) مورد ارزیابی قرار دادند، در این تحقیق موش­ها بر اساس مدت شنا، به چهار گروه طبقه‌بندی شده و گروه­های تمرینی 21 روز شنا کردند (10 دقیقه / 3 بار در هفته، 20دقیقه / 3 بار در هفته و 30 دقیقه / 3 بار در هفته). در این تحقیق نوسازی عصب و افزایش بیان CGRP در تمام گروههای تحقیقی گزارش شد [22]. در تحقیق حاضر نیز موش­های صحرایی، 20 روز و روزانه به مدت 30 دقیقه شنا کردند که نسبت به هر سه گروه تمرینی در تحقیق یاد شده، حجم تمرینی بالاتری داشت، با توجه به این­که Liao و همکاران حتی در حجم­های پایین نیز نوسازی عصبی را مشاهده کردند، می­توان گفت تمرین می­تواند به سرعت بر نوسازی عصبی موثر باشد.
احتمالا فعالیت ورزشی با افزایش نوسازی عصبی تأثیر مطلوبی بر جمعیت سلول­های گانگلیون دارد اگرچه تعیین مکانیزمی که موجب می‌شود تعداد این سلول‌ها در اثر فعالیت ورزش افزایش یابد نیاز به پژوهش‌های بیش­تری دارد. همچنین به نظر می­رسد که فعالیت ورزشی شنا با افزایش پروتئین بتاتوبولین III موجب افزایش نورونزایی در سلول‌های گانگلیون شده و جمعیت آنان را افزایش می‌دهد و با افزایش نورون‌زایی می­تواند در شرایط پاتولوژیکی تأثیر مثبتی بر حیات و جمعیت سلول‌های عصبی در DRG داشته باشد. با توجه به این­که این تحقیق در گروه­های سالم انجام شده و با توجه به نتایج حاصل از تحقیق، پیشنهاد می­شود که مشابه تحقیق حاضر بر گروه­هایی دارای شرایط پاتولوژیک انجام شود، هم­چنین مطالعه مدل­های مختلف تمرینی نیز می­تواند مفید باشد.
نتیجه­گیری: با توجه به نتایج این مطالعه، به نظر می­رسد که فعالیت ورزشی شنا با افزایش پروتئین بتاتوبولین III موجب افزایش نورونزایی در سلول‌های گانگلیون شده و جمعیت آنان را افزایش می‌دهد و فعالیت شنا با افزایش دادن نورونزایی می­تواند در شرایط پاتولوژیکی تأثیر مثبتی بر حیات و جمعیت سلول‌های عصبی در DRG داشته باشد.
تشکر و قدردانی
این مطالعه نتیجه پایان‌نامه کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش دانشگاه لرستان بود. از معاونت پژوهشی دانشگاه لرستان به خاطر تامین منابع مالی این پژوهش سپاس­گزاری می­شود..
 
 
 
 
References
 
 
[1]   Kellogg EH, Hejab NMA, Howes S, Northcote P, Miller JH, Diaz JF, et al. Insights into the Distinct Mechanisms of Action of Taxane and Non-Taxane Microtubule Stabilizers from Cryo-EM Structures. J Mol Biol 2017; 429(5): 633-46.
]2[   Brouhard GJ, Rice LM. Microtubule dynamics: an interplay of biochemistry and mechanics. Nat Rev Mol Cell Biol 2018; 19(7): 451-63.
]3[   English DP, Roque DM, Santin AD. Class III b-tubulin overexpression in gynecologic tumors: implications for the choice of microtubule targeted agents? expert rev anticanc 2013; 13(1): 63-74.
]4[   Liu Y, Wang C, Destin G, Szaro BG. Microtubule-associated protein tau promotes neuronal class II beta-tubulin microtubule formation and axon elongation in embryonic Xenopus laevis. Eur J Neurosci 2015; 41(10): 1263-75.
]5[   Conde C, Caceres A. Microtubule assembly, organization and dynamics in axons and dendrites. Nat Rev Neurosci 2009; 10(5): 319-32.
]6[   Guo J, Qiang M, Luduena RF. The distribution of beta-tubulin isotypes in cultured neurons from embryonic, newborn, and adult mouse brains. Brain Res 2011; 1420(54): 8-18.
]7[   Haberberger RV, Barry C, Dominguez N, Matusica D. Human Dorsal Root Ganglia. Front Cell Neurosci 2019; 13(199): 1-17.
]8[   Shi TJ, Tandrup T, Bergman E, Xu ZQ, Ulfhake B, Hokfelt T. Effect of peripheral nerve injury on dorsal root ganglion neurons in the C57 BL/6J mouse: marked changes both in cell numbers and neuropeptide expression. Neuroscience 2001; 105(1): 249-63.
]9[   Molteni R, Zheng JQ, Ying Z, Gomez-Pinilla F, Twiss JL. Voluntary exercise increases axonal regeneration from sensory neurons. Proc Natl Acad Sci U S A 2004; 101(22): 8473-8.
]10[  Um HS, Kang EB, Koo JH, Kim HT, Jin L, Kim EJ, et al. Treadmill exercise represses neuronal cell death in an aged transgenic mouse model of Alzheimer's disease. J Neurosci Res 2011; 69(2): 161-73.
]11[  Song SH, Jee YS, Ko IG, Lee SW, Sim YJ, Kim DY, et al. Treadmill exercise and wheel exercise improve motor function by suppressing apoptotic neuronal cell death in brain inflammation rats. J Exerc Rehabil 2018; 14(6): 911-9.
]12[  Cardoso GH, Petry DM, Probst JJ, de Souza LF, Ganguilhet G, Bobinski F, et al. High-Intensity Exercise Prevents Disturbances in Lung Inflammatory Cytokines and Antioxidant Defenses Induced by Lipopolysaccharide. Inflammation 2018; 41(6): 2060-7.
]13[  Abbasi Y, Shabani R, Mousavizadeh K, Soleimani M, Mehdizadeh M. Neuroprotective effect of ethanol and Modafinil on focal cerebral ischemia in rats. Metab Brain Dis 2019; 34(3): 805-19.
]14[  Karim S, Hession C, Marconi S, Gang DL, Otis CN. The identification of ganglion cells in Hirschsprung disease by the immunohistochemical detection of ret oncoprotein. Am J Clin Pathol 2006; 126(1): 49-54.
]15[  Ding Q, Vaynman S, Souda P, Whitelegge JP, Gomez-Pinilla F. Exercise affects energy metabolism and neural plasticity-related proteins in the hippocampus as revealed by proteomic analysis. Eur J Neurosci 2006; 24(5): 1265-76.
]16[  Allen A, Messier C. Plastic changes in the astrocyte GLUT1 glucose transporter and beta-tubulin microtubule protein following voluntary exercise in mice. Behav Brain Res 2013; 2) 40(: 95-102.
]17[  Vilborg A, Passarelli MC, Steitz JA. Calcium signaling and transcription: elongation, DoGs, and eRNAs. Receptors Clin Investig 2016; 3(1): 1-17.
]18[  Ernsberger U. Role of neurotrophin signalling in the differentiation of neurons from dorsal root ganglia and sympathetic ganglia. Cell Tissue Res 2009; 336(3): 349-84.
]19[  Hoshi O, Sugizaki A, Cho Y, Takei N. BDNF Reduces eEF2 Phosphorylation and Enhances Novel Protein Synthesis in the Growth Cones of Dorsal Root Ganglia Neurons. Neurochem Res 2018; 43(6): 1242-9.
]20[  Keeler BE, Liu G, Siegfried RN, Zhukareva V, Murray M, Houle JD. Acute and prolonged hindlimb exercise elicits different gene expression in motoneurons than sensory neurons after spinal cord injury. Brain Res 2012; 1438(12): 8-21.
]21[  Teodori RM, Betini J, de Oliveira LS, Sobral LL, Takeda SY, de Lima Montebelo MI. Swimming exercise in the acute or late phase after sciatic nerve crush accelerates nerve regeneration. Neural Plast 2011; 783901: 1-8.
]22[  Liao CF, Yang TY, Chen YH, Yao CH, Way TD, Chen YS. Effects of swimming exercise on nerve regeneration in a rat sciatic nerve transection model. BioMedicine 2017; 7(1): 16-24.

 

The Effect of Swimming Training on Ganglionic Cells Population and Class III Beta-Tubulin Protein in Dorsal Root Ganglion of Wistar Male Rats:
An Experimental Study
Z. Mardani Pour[5], M. Fathi[6], V. Valipour [a1] Dehnou[7], Z. Gorgin Keraji[8]
 
 
Received: 12/06/2019  Sent for Revision: 22/06/2019 Received Revised Manuscript: 08/12/2019 Accepted:  17/12/2019
 
Background and Objectives: β-tubulin protein is the protein that has a key role in plasticity and neurogenesis in the mature neurons. On the other hand, endurance training is effective in neuron life and lifespan. The present study aimed to investigate the effect of 20 days swimming training on class III β-tubulin and the number of ganglion cells in DRG of Wistar male rats.
Materials and Methods: In this experimental study, 16 male Wistar rats (healthy) weighing 200-250 gr were randomly divided into control and exercise training groups. The exercise training group performed a swimming training program for 20 days, the control group did not participate in any activity. In the following, the ganglionic cells population and β-tubulin protein level in the posterior root of the spinal cord was measured by Cresyl violet staining method and immunofluorescence, respectively. Finally, data were analyzed using the independent t-test.
Results: The results showed that swimming activity significantly (p=0.0001) increased beta-tubulin protein in the experimental group. Also the a significant increase in the ganglion cells population was observed in the spinal cord posterior root of the experimental group compared to the control group (p=0.0001).
Conclusion: Swimming endurance activity may have a protective and restorative effect by increasing neurogenesis on dorsal root ganglion neurons.
Key word: Beta-tubulin, Ganglion, Spinal dorsal root, Swimming, Wistar male rats
Funding: This research was funded by Lorestan University.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Lorestan University approved the study (13971121122).
 
How to cite this article: Mardani Pour Z Fathi M, Valipour Dehnou V, Gorgin Keraji Z. The Effect of Swimming Training on Ganglionic Cells Population and Class III Beta-Tubulin Protein in Dorsal Root Ganglion of Wistar Male Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2020; 18 (12[12] ): 1143-54. [Farsi]
 
 
[1]- دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشکده علوم انسانی دانشگاه لرستان
[2]- (نویسنده مسئول) دانشیار گروه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی دانشکده علوم انسانی دانشگاه لرستان
تلفن: 33120002-066، دورنگار: 33120003-066، پست الکترونیکی: fathi.mQlu.ac.ir
[3]- استادیار گروه تربیت‌بدنی و علوم ورزشی دانشکده علوم انسانی دانشگاه لرستان
[4]- دانشجوی دوره دکترای فیزیولوژی ورزش گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشکده علوم انسانی دانشگاه لرستان
 
[5]- MSc Student of Sport Physiology, Dept. of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Lorestan University, Khorramabad, Iran, ORCID: 0000-0002-6993-9783
[6]- Associate Prof., Dept. of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Lorestan University, Khorramabad, Iran,
 ORCID: 0000-0002-2113-365X
(Corresponding Author) Tel: (066) 33120002, Fax: (066) 33120003, E-mail: fathi.mQlu.ac.ir
[7]- Assistant Prof., Dept. of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Lorestan University, Khorramabad, Iran,
ORCID: 0000-0001-7049-8164
[8]- PhD Student of Sport Physiology, Dept. of Physical Education and Sport Sciences, Faculty of Humanities, Lorestan University, Khorramabad, Iran, ORCID: 0000-0003-3189-4011

 [a1] شماره تلفن، دورنگار و ایمیل مربوط به نویسنده مسئول اضافه گردد.
 [12]این مقاله برای شماره بهمن هست یا اسفند؟
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تربيت بدني
دریافت: 1398/2/15 | پذیرش: 1398/9/26 | انتشار: 1398/12/2

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2024 CC BY-NC 4.0 | Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb