جلد 20، شماره 2 - ( 2-1400 )
جلد 20 شماره 2 صفحات 250-243 |
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:
Parsa H, Hasanvand B, Mehrialvar Y, Zirrahiyan F. Evaluation of Changes in Liver X Receptor Gene Expression Following Exercise and Myocardial Ischemia: A Shourt Report. JRUMS 2021; 20 (2) :243-250
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5742-fa.html
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5742-fa.html
پارسا حسام، حسنوند بهمن، مهری الوار یعقوب، زیرراهیان فاطمه. بررسی میزان تغییرات بیان ژن گیرنده‌های X کبدی به دنبال مداخلات ورزشی و ایسکمی میوکارد: گزارش کوتاه. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1400; 20 (2) :243-250
دانشگاه بوعلی سینا همدان
متن کامل [PDF 284 kb]
(436 دریافت)
| چکیده (HTML) (1084 مشاهده)
جدول 1_ بیان ژن متغیرهای پژوهش در چهار گروه شم، ایسکمی، تناوبی و ایسکمی+تناوبی در انتهای پروتکل
آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون های تعقیبی بونفرونی و جیمزهاول
*تفاوت معنیدار در 05/0p< در آزمون های تحلیل واریانس یک‌طرفه
#تفاوت معنیدار در 05/0p< در آزمون لون جهت همگنی واریانس ها
References
Evaluation of Changes in Liver X Receptor Gene Expression Following Exercise and Myocardial Ischemia: A Shourt Report
H. Parsa[5], B. Hasanvand[6], Y. Mehri Alvar[7], F. Zirrahiyan[8]
Received:19/12/20 Sent for Revision: 04/01/21 Received Revised Manuscript:26/01/21 Accepted: 27/01/21
Background and Objectives: The present study was conducted to explore the evaluation of changes in liver X receptor gene expression following exercise and myocardial ischemia.
Materials and Methods: In this study, 28 Wistar Rats (body weight: 200-250g) were randomly divided into four groups: Ischemia, Sham, Training and Ischemia plus Training. Myocardial infarction was induced by ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD) for 30 minutes. High intensity interval training program (each interval consisted of 4 min running with 85-90 percent of VO2max and 2 min active recovery with 50-60 percent of VO2max) was performed by using treadmill for 8 weeks (three times per week and each time 40 minutes). One-way analysis of variance and Bonferroni post hoc test were used for assessing between-group differences.
Results: The results showed that the expression of beta LXR gene in intense intermittent exercise had a significant increase compared to the ischemia group (p=0.019) and sham group (p=0.027). Regarding alpha LXR gene expression, the results showed that the intense periodic exercise+ischemia group had an increase compared to the other groups, but this increase was only significant compared to the ischemia groups (p=0.01). Furthermore, SR-BR receptor gene of (HIIT+ Ischemia) group increased compared with the sham group (p=0.028).
Conclusion: The findings of this study clearly showed that with intense interval training, cholesterol can be balanced and the risk of cardiovascular disease can be reduced.
Key words: Liver receptors, Ischemia, Cholesterol reverse transport, Exercise
Funding: This study did not have any funds.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Iran Institute of Sport Sciences approved the study (IR.SSRI.REC.1396.134).
How to cite this article: Parsa H, Hasanvand B, Mehri Alvar Y, Zirrahiyan F. Evaluation of Changes in Liver X Receptor Gene Expression Following Exercise and Myocardial Ischemia: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2021; 20 (2): 243-50. [Farsi]
[1]- استادیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه بوعلی سینا همدان، همدان، ایران
تلفن: 38381422-81، دورنگار: 38381422-81، پست الکترونیکی: parsa.h73@gmail.com
[5]- Assistant Prof., Dept. of Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, Bu Ali Sina University, Hamadan, Iran, ORCID: 0000-0003-1266-2135
(Corresponding Author) Tel: (081) 38381422, Fax: (081) 38381422, E-mail: parsa.h73@gmail.com
متن کامل: (621 مشاهده)
گزارش کوتاه
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 20، اردیبشهت 1400، 250-243
بررسی میزان تغییرات بیان ژن گیرنده‌های X کبدی به دنبال مداخلات ورزشی و ایسکمی میوکارد: گزارش کوتاه
حسام پارسا[1]، بهمن حسنوند[2]، یعقوب مهری‌الوار[3]، فاطمه زیرراهیان[4]
دریافت مقاله:29/09/99 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح:15/10/99 دریافت اصلاحیه از نویسنده:07/11/99 پذیرش مقاله: 08/11/99
چکیده
زمینه و هدف: پژوهش حاضر با هدف تعیین میزان تغییرات بیان ژن گیرنده‌های X کبدی بدنبال مداخلات ورزشی و ایسکمی میوکارد انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی 28 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار (250-200 گرم) به صورت تصادفی در 4 گروه شم، ایسکمی، تمرین و تمرین- ایسکمی قرار گرفتند. انفارکتوس میوکارد با بستن شریان کرونری نزولی چپ به مدت30 دقیقه انجام شد. برنامه تمرینی اینتروال شدید (هر تناوب شامل 4 دقیقه دویدن با شدت خیلی بالا، تقریبأ 85 تا 90 درصد VO2max و 2 دقیقه ریکاوری فعال، تقریبأ با شدت 50 تا 60 درصد VO2max) روی تردمیل به مدت 8 هفته هر هفته 3 روز و هر روز به مدت 40 دقیقه اجرا شد. از آزمون‌های آنالیز واریانس یک‌طرفه و تعقیبی بونفرونی برای بررسی تفاوت بین گروه‌ها استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیان ژن LXR بتا در تمرین تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه ایسکمی (019/0p=) و گروه شم (027/0p=) داشت. در رابطه با بیان ژن LXR آلفا نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش فقط نسبت به گروه ایسکمی معنیدار بود (01/0p=). در رابطه با بیان ژن گیرنده SR-BI، گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی نسبت به گروه شم افزایش معنی‌داری داشت (028/0p=).
نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان داد که با انجام تمرینات تناوبی شدید، می توان کلسترول را متعادل ساخت و خطر بروز بیماری‌های قلبی عروقی را کاهش داد.
واژه‌های کلیدی: گیرنده‌های کبدی، ایسکمی، انتقال معکوس کلسترول، فعالیت ورزشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 20، اردیبشهت 1400، 250-243
بررسی میزان تغییرات بیان ژن گیرنده‌های X کبدی به دنبال مداخلات ورزشی و ایسکمی میوکارد: گزارش کوتاه
حسام پارسا[1]، بهمن حسنوند[2]، یعقوب مهری‌الوار[3]، فاطمه زیرراهیان[4]
دریافت مقاله:29/09/99 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح:15/10/99 دریافت اصلاحیه از نویسنده:07/11/99 پذیرش مقاله: 08/11/99
چکیده
زمینه و هدف: پژوهش حاضر با هدف تعیین میزان تغییرات بیان ژن گیرنده‌های X کبدی بدنبال مداخلات ورزشی و ایسکمی میوکارد انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه تجربی 28 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار (250-200 گرم) به صورت تصادفی در 4 گروه شم، ایسکمی، تمرین و تمرین- ایسکمی قرار گرفتند. انفارکتوس میوکارد با بستن شریان کرونری نزولی چپ به مدت30 دقیقه انجام شد. برنامه تمرینی اینتروال شدید (هر تناوب شامل 4 دقیقه دویدن با شدت خیلی بالا، تقریبأ 85 تا 90 درصد VO2max و 2 دقیقه ریکاوری فعال، تقریبأ با شدت 50 تا 60 درصد VO2max) روی تردمیل به مدت 8 هفته هر هفته 3 روز و هر روز به مدت 40 دقیقه اجرا شد. از آزمون‌های آنالیز واریانس یک‌طرفه و تعقیبی بونفرونی برای بررسی تفاوت بین گروه‌ها استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیان ژن LXR بتا در تمرین تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه ایسکمی (019/0p=) و گروه شم (027/0p=) داشت. در رابطه با بیان ژن LXR آلفا نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش فقط نسبت به گروه ایسکمی معنیدار بود (01/0p=). در رابطه با بیان ژن گیرنده SR-BI، گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی نسبت به گروه شم افزایش معنی‌داری داشت (028/0p=).
نتیجه‌گیری: یافته‌های این مطالعه نشان داد که با انجام تمرینات تناوبی شدید، می توان کلسترول را متعادل ساخت و خطر بروز بیماری‌های قلبی عروقی را کاهش داد.
واژه‌های کلیدی: گیرنده‌های کبدی، ایسکمی، انتقال معکوس کلسترول، فعالیت ورزشی
مقدمه
رابطه معکوس بین مقادیر لیپوپروتیئن با چگالی بالا (High-density lipoprotein; HDL) پلاسما و خطر آترواسکلروزیس نشان‌دهنده نقش HDL و گیرنده‌های آن در پذیرش انتقال کلسترول است ]1[. در ماکروفاژها، جذب لیپوپروتئین‌های اکسیدشده از طریق گیرنده‌های نظافتچی (Scavenger receptor class B type I; SR-BI)، منجر به فعال شدن رونویسی گیرنده های ایکس کبدی(LXR ؛ Liver X receptor) و القاء ژن‌هایی مثل ABCA1 و آپولیپوپروتئین E شده که حذف کلسترول را از سلول تسهیل می‌کنند. علاوه بر این، پروتئین ترانسفرفسفولیپید که تعدیلگری در متابولیسم لیپوپروتئین‌های با چگالی بالا بوده و در انتقال معکوس کلسترول نقش دارد، یک ژن هدف مستقیم برای LXR در ماکروفاژهاست و فعال شدن LXR التهاب را مهار می‌کند ]2[.
درنهایت LXRها از دو طریق انتقال معکوس کلسترول را تحریک می‌کنند که عبارت‌اند از: 1. افزایش بیان ژن ABCA1 و 2. افزایش پذیرنده‌های کلسترول خارج سلولی در دسترس. گیرنده‌های LXR از عوامل رونویسی فعال شونده با لیگاند هستند که متابولیسم چندین ژن مهم مربوط به چربی، کلسترول و اسیدهای صفراوی مانند آنزیم میلوپراکسیداز را تنظیم می‌کنند. این گیرنده‌های هسته‌ای حسگرهای درون‌سلولی کلسترول هستند که توسط مشتقات اکسیژنی کلسترول مانند اکسی استرول‌ها فعال می‌شوند. هنگام افزایش کلسترول درون‌سلولی، غلظت درون‌سلولی اکسی استرول‌ها زیاد می‌شود و بااتصال آن‌ها به LXRα رونویسی از ژن‌هایی مانندABCG1-5-8 و ABCA1 تحریک می‌شود ]3[.
یکی از سازوکارهای مربوط به اثر محافظتی ورزش در برابر آتروسکلروز افزایش فعالیت آنزیم‌های لیپوپروتیین لیپاز و لسیتین کلسترول استیل ترنسفراز است که موجب افزایش HDL و کاهش میزان LDL می‌گردد و انتقال معکوس کلسترول (Reverse Cholesterol Transport; RCT) را توسعه می‌بخشد. RCT فرآیندی است که طی آن کلسترول اضافی از دیواره عروق برداشته می‌شود و برای دفع به کبد برده می‌شود. اما سازوکارها و مداخلاتی بر انتقال معکوس کلسترول اثرگذار است. یکی از این سازوکارها و مداخلات، فعالیت‌های ورزشی می‌باشد. پیشینه‌های علمی، نقش مثبت الگوهای متفاوت فعالیت بدنی در کاهش چربی‌های خون مانند تری گلیسیرید، کلسترول تام، لیپوپروتئین با دانسیته پایین، افزایش لیپوپروتئین با دانسیته بالا و کاهش مقاومت به انسولین را نشان داده است] 4[. فعالیت بدنی از عواملی است که موجب تغییر در پروفایل‌های چربی خون به‌ویژه تغییر در HDL-C می‌شود ]5[. Jafari و همکاران در پژوهشی به این نتیجه رسیدند که 12 هفته تمرینات تناوبی و تـداومی پـس از 13 هفتـه رژیـم پرچرب موجب افـزایش بیـان ژن گیرنـده ایکـس کبـدی آلفـا می‌شود ]6[. Sahin و همکاران و Ghanbari-Niaki و همکاران در پژوهش‌های جداگانه ایی به این نتیجه رسیدند که تمرینات استقامتی تاثیری بر تغییرات گیرنده‌های کبدی ندارد ]8-7[.
در خصــوص مکانیسم‌ها و نقــش فعالیــت بدنــی به دنبال ایسکمی میوکارد بر مکانیسم‌های مرتبــط بــا متابولیســم کلسـترول و انتقـال معکـوس کلسـترول به‌طور خاص پژوهشـی صـورت نگرفتـه اسـت. بنابرایـن، هـدف ایـن مقالـه تعیین تأثیر هشت هفته تمرین ورزشی تناوبی شدید بر بیان ژن عوامل درگیر در انتقال معکوس کلسترول بافت کبد در موشهای صحرایی ایسکمی شده می‌باشد.
مواد و روش‌ها
این مطالعه تجربی در کمیته اخلاق پژوهش پژوهشگاه علوم ورزشی ایران، طبق منشور و موازین اخلاق پژوهش وزارت علوم، پژوهش و فناوری بررسی و با کد 134.1396 IR.SSRI.REC.تصویب و در دانشگاه علوم پزشکی ایران در سال 1398 اجرا شد. در این مطالعه 28 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار به 4 گروه 7تایی: کنترل جراحی (شم)، ایسکمی میوکارد، تمرین و تمرین-ایسکمی تقسیم شدند.
مدل ایسکمی-ریپرفیوژن و داروهای تزریقی: موشهای صحرایی بعد از انتوبه کردن به ونتیلاتور، توراکتومی چپ در بین ناحیه بین دندهای چهارم انجام شد. انفارکتوس میوکارد با بستن شریان کرونری نزولی قدامی چپ (LAD) به‌وسیله نخ بخیه پلی پروپیلن 6/0 در ناحیه 2 میلیمتر پایینتر از منشاءLAD انجام شد. 30 دقیقه بعد از بسته بودن LAD، ریپرفیوژن انجام شد و جریان خون دوباره به میوکارد تأیید شد.
آشناسازی رت ها با پروتکل ورزشی تناوبی شدید و تداومی زیر بیشینه با 5 جلسه تمرین در یک هفته انجام شد. برنامه تمرینی روی تردمیل شرکت دانش سالار ایرانیان (ساخت کشور ایران) به صورت 3 روز در هفته بود. درگروه تناوبی شدید هر تناوب شامل 4 دقیقه دویدن با شدت خیلی بالا ( تقریباً 85 تا 90 درصد VO2max) و 2 دقیقه ریکاوری فعال (تقریباً با شدت 50 تا 60 درصد VO2max) بود. در گروه تمرین تداوم زیر بیشینه نیز 30 تا 60 دقیقه شدت فعالیت معادل 50 تا 55 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی بود ]9[. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین رت‌ها پس از 14 ساعت ناشتایی شبانه نمونه‌برداری بافت کبدی انجام شد. در این مطالعه به‌منظور بررسی تغییرات بیان ژن متغییر وابسته تحقیق از تکنیکqRT-PCR استفاده شد. در این تحقیق از ژن بتا اکتینین به‌عنوان کنترل داخلی استفاده شد. با استفاده از قرار دادن داده‌ها در فرمول‌های ΔΔCt و 2–ΔΔCt میزان بیان ژن هدف با ژن مرجع نرمال‌سازی شد.
برای تجزیه و تجلیل داده ها از نرم افزارهای Spss نسخه 21 و اکسل نسخه 2011 استفاده شد. همچنین از آزمون Shapiro-Wilk و آزمون‌های آنالیز واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی Bonferroni و جیمز هاول برای بررسی تفاوت بین گروه‌ها استفاده شد. سطح معنی‌داری برای کلیه آزمون‌های آماری 05/0≥α در نظر گرفته شد.
نتایج
نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه، برای تغییرات بیان ژن متغیرهای پژوهش در جدول 1 آورده شده است. با توجه به مقدار F محاسبه‌شده و معنیدار بودن آن در سطح 05/0≥P، تفاوت معناداری بین بیان ژن LXRα، ژن LXRβ و SR-BI در گروه‌های مختلف پژوهش با 95 % اطمینان تائید شد.
رابطه معکوس بین مقادیر لیپوپروتیئن با چگالی بالا (High-density lipoprotein; HDL) پلاسما و خطر آترواسکلروزیس نشان‌دهنده نقش HDL و گیرنده‌های آن در پذیرش انتقال کلسترول است ]1[. در ماکروفاژها، جذب لیپوپروتئین‌های اکسیدشده از طریق گیرنده‌های نظافتچی (Scavenger receptor class B type I; SR-BI)، منجر به فعال شدن رونویسی گیرنده های ایکس کبدی(LXR ؛ Liver X receptor) و القاء ژن‌هایی مثل ABCA1 و آپولیپوپروتئین E شده که حذف کلسترول را از سلول تسهیل می‌کنند. علاوه بر این، پروتئین ترانسفرفسفولیپید که تعدیلگری در متابولیسم لیپوپروتئین‌های با چگالی بالا بوده و در انتقال معکوس کلسترول نقش دارد، یک ژن هدف مستقیم برای LXR در ماکروفاژهاست و فعال شدن LXR التهاب را مهار می‌کند ]2[.
درنهایت LXRها از دو طریق انتقال معکوس کلسترول را تحریک می‌کنند که عبارت‌اند از: 1. افزایش بیان ژن ABCA1 و 2. افزایش پذیرنده‌های کلسترول خارج سلولی در دسترس. گیرنده‌های LXR از عوامل رونویسی فعال شونده با لیگاند هستند که متابولیسم چندین ژن مهم مربوط به چربی، کلسترول و اسیدهای صفراوی مانند آنزیم میلوپراکسیداز را تنظیم می‌کنند. این گیرنده‌های هسته‌ای حسگرهای درون‌سلولی کلسترول هستند که توسط مشتقات اکسیژنی کلسترول مانند اکسی استرول‌ها فعال می‌شوند. هنگام افزایش کلسترول درون‌سلولی، غلظت درون‌سلولی اکسی استرول‌ها زیاد می‌شود و بااتصال آن‌ها به LXRα رونویسی از ژن‌هایی مانندABCG1-5-8 و ABCA1 تحریک می‌شود ]3[.
یکی از سازوکارهای مربوط به اثر محافظتی ورزش در برابر آتروسکلروز افزایش فعالیت آنزیم‌های لیپوپروتیین لیپاز و لسیتین کلسترول استیل ترنسفراز است که موجب افزایش HDL و کاهش میزان LDL می‌گردد و انتقال معکوس کلسترول (Reverse Cholesterol Transport; RCT) را توسعه می‌بخشد. RCT فرآیندی است که طی آن کلسترول اضافی از دیواره عروق برداشته می‌شود و برای دفع به کبد برده می‌شود. اما سازوکارها و مداخلاتی بر انتقال معکوس کلسترول اثرگذار است. یکی از این سازوکارها و مداخلات، فعالیت‌های ورزشی می‌باشد. پیشینه‌های علمی، نقش مثبت الگوهای متفاوت فعالیت بدنی در کاهش چربی‌های خون مانند تری گلیسیرید، کلسترول تام، لیپوپروتئین با دانسیته پایین، افزایش لیپوپروتئین با دانسیته بالا و کاهش مقاومت به انسولین را نشان داده است] 4[. فعالیت بدنی از عواملی است که موجب تغییر در پروفایل‌های چربی خون به‌ویژه تغییر در HDL-C می‌شود ]5[. Jafari و همکاران در پژوهشی به این نتیجه رسیدند که 12 هفته تمرینات تناوبی و تـداومی پـس از 13 هفتـه رژیـم پرچرب موجب افـزایش بیـان ژن گیرنـده ایکـس کبـدی آلفـا می‌شود ]6[. Sahin و همکاران و Ghanbari-Niaki و همکاران در پژوهش‌های جداگانه ایی به این نتیجه رسیدند که تمرینات استقامتی تاثیری بر تغییرات گیرنده‌های کبدی ندارد ]8-7[.
در خصــوص مکانیسم‌ها و نقــش فعالیــت بدنــی به دنبال ایسکمی میوکارد بر مکانیسم‌های مرتبــط بــا متابولیســم کلسـترول و انتقـال معکـوس کلسـترول به‌طور خاص پژوهشـی صـورت نگرفتـه اسـت. بنابرایـن، هـدف ایـن مقالـه تعیین تأثیر هشت هفته تمرین ورزشی تناوبی شدید بر بیان ژن عوامل درگیر در انتقال معکوس کلسترول بافت کبد در موشهای صحرایی ایسکمی شده می‌باشد.
مواد و روش‌ها
این مطالعه تجربی در کمیته اخلاق پژوهش پژوهشگاه علوم ورزشی ایران، طبق منشور و موازین اخلاق پژوهش وزارت علوم، پژوهش و فناوری بررسی و با کد 134.1396 IR.SSRI.REC.تصویب و در دانشگاه علوم پزشکی ایران در سال 1398 اجرا شد. در این مطالعه 28 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار به 4 گروه 7تایی: کنترل جراحی (شم)، ایسکمی میوکارد، تمرین و تمرین-ایسکمی تقسیم شدند.
مدل ایسکمی-ریپرفیوژن و داروهای تزریقی: موشهای صحرایی بعد از انتوبه کردن به ونتیلاتور، توراکتومی چپ در بین ناحیه بین دندهای چهارم انجام شد. انفارکتوس میوکارد با بستن شریان کرونری نزولی قدامی چپ (LAD) به‌وسیله نخ بخیه پلی پروپیلن 6/0 در ناحیه 2 میلیمتر پایینتر از منشاءLAD انجام شد. 30 دقیقه بعد از بسته بودن LAD، ریپرفیوژن انجام شد و جریان خون دوباره به میوکارد تأیید شد.
آشناسازی رت ها با پروتکل ورزشی تناوبی شدید و تداومی زیر بیشینه با 5 جلسه تمرین در یک هفته انجام شد. برنامه تمرینی روی تردمیل شرکت دانش سالار ایرانیان (ساخت کشور ایران) به صورت 3 روز در هفته بود. درگروه تناوبی شدید هر تناوب شامل 4 دقیقه دویدن با شدت خیلی بالا ( تقریباً 85 تا 90 درصد VO2max) و 2 دقیقه ریکاوری فعال (تقریباً با شدت 50 تا 60 درصد VO2max) بود. در گروه تمرین تداوم زیر بیشینه نیز 30 تا 60 دقیقه شدت فعالیت معادل 50 تا 55 درصد حداکثر اکسیژن مصرفی بود ]9[. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین رت‌ها پس از 14 ساعت ناشتایی شبانه نمونه‌برداری بافت کبدی انجام شد. در این مطالعه به‌منظور بررسی تغییرات بیان ژن متغییر وابسته تحقیق از تکنیکqRT-PCR استفاده شد. در این تحقیق از ژن بتا اکتینین به‌عنوان کنترل داخلی استفاده شد. با استفاده از قرار دادن داده‌ها در فرمول‌های ΔΔCt و 2–ΔΔCt میزان بیان ژن هدف با ژن مرجع نرمال‌سازی شد.
برای تجزیه و تجلیل داده ها از نرم افزارهای Spss نسخه 21 و اکسل نسخه 2011 استفاده شد. همچنین از آزمون Shapiro-Wilk و آزمون‌های آنالیز واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی Bonferroni و جیمز هاول برای بررسی تفاوت بین گروه‌ها استفاده شد. سطح معنی‌داری برای کلیه آزمون‌های آماری 05/0≥α در نظر گرفته شد.
نتایج
نتایج آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه، برای تغییرات بیان ژن متغیرهای پژوهش در جدول 1 آورده شده است. با توجه به مقدار F محاسبه‌شده و معنیدار بودن آن در سطح 05/0≥P، تفاوت معناداری بین بیان ژن LXRα، ژن LXRβ و SR-BI در گروه‌های مختلف پژوهش با 95 % اطمینان تائید شد.
جدول 1_ بیان ژن متغیرهای پژوهش در چهار گروه شم، ایسکمی، تناوبی و ایسکمی+تناوبی در انتهای پروتکل
| متغیرها | آزمون لون | مجذور میانگین | درجه آزادی | ارزش F | مقدار P |
| ژن LXRα | 025/0* | 271/26 | 3 | 073/4 | 021/0* |
| ژن LXRβ | 124/0 | 356/6 | 3 | 912/8 | 001/0* |
| SR-BI | 001/0# | 234/61 | 3 | 824/3 | 023/0* |
آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون های تعقیبی بونفرونی و جیمزهاول
*تفاوت معنیدار در 05/0p< در آزمون های تحلیل واریانس یک‌طرفه
#تفاوت معنیدار در 05/0p< در آزمون لون جهت همگنی واریانس ها
برای بررسی اختلاف بین گروهی(گروه شم، ایسکمی، تناوبی و ایسکمی+تناوبی) از آزمون تعقیبی جیمز هاول در متغیر ژن LXRβ استفاده شد. بیان ژن LXRβ در تمرین تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه ایسکمی (019/0p=) و گروه شم داشت (027/0p=). بیان ژن LXRα در گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش فقط نسبت به گروه‌های ایسکمی (019/0p=) معنادار می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که بیان ژن گیرنده SR-BI نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش معنادار فقط نسبت به گروه شم (028/0p=) می‌باشد.
بحث
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که اختلاف معناداری بین چهار گروه در میزان بیان ژن SR-BI، LXRα وجود دارد. تمرین تناوبی شدید تأثیر معناداری بر تغییرات عوامل درگیر در انتقال معکوس کلسترول دارد. در رابطه با بیان ژن گیرنده SR-BI نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش معنادار فقط نسبت به گروه شم می‌باشد. افزایش‌های مشاهده‌شده در گروه‌های ایسکمی و تمرین تناوبی شدید نسبت به گروه شم جزئی می‌باشد که از نظر آماری معنادار نیست. SR-BI می‌تواند منجر به فعالسازی آبشار کینازی شود. افزایش تولید مولکول‌های سیگنالینگ محافظت‌کننده آرترواسکلروز، که این عمل از طریق تنظیم مجدد بیان ژن نیتریک اکسید(NOS) سنتاز اندوتلیالی انجام می‌گیرد و تحریک تولید این آنزیم توسط HDL، در نتیجه فعالسازی آبشار کینازی به‌واسطه افزایش تمایل به گیرنده جاروب گر کلاس B نوع I (SR-BI) اتفاق می‌افتد؛ عمل ضد ترومبوتیکی آن نیز از طریق فعالسازی پروستاسایکلین سنتاز و همچنین از طریق کاهش بیان فاکتورهای بافتی و سلکتین صورت می‌گیرد که درنتیجه، سبب تعدیل متعاقب تولید ترومبین از طریق مسیر پروتئینی C و انسداد مستقیم و غیرمستقیم فعال شدن پلاکت می‌شود ]10[. نتایج پژوهش حاضر با نتایج پژوهش Hasanvand و همکاران موافق و همسوست و با نتایج Abasalizadeh و همکاران مخالف و ناهمسوست ]10-11[. اثر محافظتی سلولی HDL یا به‌اصطلاح CYTO-PROTECTIVE در سلولهای اندوتلیال ممکن است از طریق پیشگیری مسیرهای منتهی به آپوپتوز سلولهای اندوتلیال صورت گیرد که با کاهش فعالیت پروتئاز شبه سیستئین همراه است. بنابراین HDL می‌تواند نقش محافظتی در برابر آسیب سلولی ناشی از ایسکمی ایفا کند ]12[. در پژوهش حاضر نیز گروهی که آسیب سلولی و هم‌زمان مداخله ورزشی دریافت داشته‌اند میزان بیان این ژن به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است. البته لازم به توضیح است که سایر مداخلات نیز منجر به افزایش گیرنده SR-BI شده‌اند اما زمانی که مداخلات به‌صورت ترکیبی (ایسکمی+ فعالیت ورزشی) انجام‌شده است منجر به بیان بیشتر SR-BI شده است. فعالیت ورزشی با فعالسازی مسیر پروتئین کیناز فعال‌کننده آدنوزین مونو فسفات اکسیداسیون اسید چرب در سلولهای عضلانی را افزایش میدهد ]10-12[.
در رابطه با بیان ژن LXRα، نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش فقط نسبت به گروه‌های ایسکمی معنادار می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که میزان بیان ژن این متغیر در گروه ایسکمی کاهش‌یافته است. هرچند این کاهش نسبت به گروه شم ازلحاظ آماری معنادار نمی‌باشد. نتایج پژوهش حاضر در گروه ایسکمی با نتایج پژوهش Samavati و همکاران مخالف و ناهمسوست ]13[. در رابطه با سایر گروه‌ها با نتایج Samavati و همکاران، Hasanvand و همکاران موافق و همسوست و با نتایج پژوهش Sahin و همکاران و Ghanbari-Niaki و همکاران مخالف و ناهمسوست ]13،11.10.8.7[. همچنین نتایج نشان داد که بیان ژن LXRβ در تمرین تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه ایسکمی و گروه شم داشت. همچنین نتایج نشان داد که میزان بیان ژن گروه ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها کاهش داشت اما این کاهش نسبت به گروه شم معنادار نبود. همچنین گروه تمرین تناوبی شدید+ ایسکمی منجر به ایجاد تفاوت معنادار نسبت به گروه ایسکمی شده است. اما نسبت به سایر گروه‌ها تفاوت معناداری را ایجاد نکرده است. تمرین ورزشی موجب افزایش oxLDL می‌شود که افزایش این ماده بیان ژن SRBCD36 و غلظت آن را در غشای سلول افزایش میدهد.SRBCD36 موجب ورود oxLDL به سلول می‌شود که یک فعال‌کننده PPARγ است. PPARγ نیز فعالیت LXRα را افزایش میدهد که تحریک‌کننده مستقیم بیان ژن ABCA1،ABCG5 ، ABCG1 و ABCG8 می‌باشد ]11[. احتمالاً تمرینات ورزشی با تنظیم مثبت گیرنده‌های فعال کننده تکثیر پراکسی زوم (PPARs)، که نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‌های درگیر در تردد کلسترول سلولی دارند و از طرفی یکی از عوامل بازدارنده فرایند آترواسکلروزی شناخته‌شده‌اند، می‌تواند بیان گیرنده Xکبدی (LXR آلفا و بتا) را افزایش دهد ]14[.
نتیجه‌گیری
با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از تحقیق حاضر و با توجه تأثیر مثبت ورزش بر افزایش سطوح ژن‌های درگیر در انتقال معکوس کلسترول به‌عنوان یک مداخله غیر دارویی، می‌توان گفت ورزش می‌تواند به‌عنوان یک عامل مهم در پیشگیری و حتی درمان بیماری‌های متابولیکی مؤثر باشد و این موضوع می‌تواند مورد توجه تحقیقات آینده قرار بگیرد. همچنین انجام تحقیق و پژوهش در ارتباط با سایر عوامل مؤثر در مسیرهای انتقال معکوس کلسترول و نقش فعالیت بدنی بر سطوح این عوامل می‌تواند دورنمای روشنی را در ارتباط با نقش پیشگیرانه و حتی درمانی ورزش در اختیار درمانگران قرار دهد.
بحث
نتایج پژوهش حاضر نشان داد که اختلاف معناداری بین چهار گروه در میزان بیان ژن SR-BI، LXRα وجود دارد. تمرین تناوبی شدید تأثیر معناداری بر تغییرات عوامل درگیر در انتقال معکوس کلسترول دارد. در رابطه با بیان ژن گیرنده SR-BI نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش معنادار فقط نسبت به گروه شم می‌باشد. افزایش‌های مشاهده‌شده در گروه‌های ایسکمی و تمرین تناوبی شدید نسبت به گروه شم جزئی می‌باشد که از نظر آماری معنادار نیست. SR-BI می‌تواند منجر به فعالسازی آبشار کینازی شود. افزایش تولید مولکول‌های سیگنالینگ محافظت‌کننده آرترواسکلروز، که این عمل از طریق تنظیم مجدد بیان ژن نیتریک اکسید(NOS) سنتاز اندوتلیالی انجام می‌گیرد و تحریک تولید این آنزیم توسط HDL، در نتیجه فعالسازی آبشار کینازی به‌واسطه افزایش تمایل به گیرنده جاروب گر کلاس B نوع I (SR-BI) اتفاق می‌افتد؛ عمل ضد ترومبوتیکی آن نیز از طریق فعالسازی پروستاسایکلین سنتاز و همچنین از طریق کاهش بیان فاکتورهای بافتی و سلکتین صورت می‌گیرد که درنتیجه، سبب تعدیل متعاقب تولید ترومبین از طریق مسیر پروتئینی C و انسداد مستقیم و غیرمستقیم فعال شدن پلاکت می‌شود ]10[. نتایج پژوهش حاضر با نتایج پژوهش Hasanvand و همکاران موافق و همسوست و با نتایج Abasalizadeh و همکاران مخالف و ناهمسوست ]10-11[. اثر محافظتی سلولی HDL یا به‌اصطلاح CYTO-PROTECTIVE در سلولهای اندوتلیال ممکن است از طریق پیشگیری مسیرهای منتهی به آپوپتوز سلولهای اندوتلیال صورت گیرد که با کاهش فعالیت پروتئاز شبه سیستئین همراه است. بنابراین HDL می‌تواند نقش محافظتی در برابر آسیب سلولی ناشی از ایسکمی ایفا کند ]12[. در پژوهش حاضر نیز گروهی که آسیب سلولی و هم‌زمان مداخله ورزشی دریافت داشته‌اند میزان بیان این ژن به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است. البته لازم به توضیح است که سایر مداخلات نیز منجر به افزایش گیرنده SR-BI شده‌اند اما زمانی که مداخلات به‌صورت ترکیبی (ایسکمی+ فعالیت ورزشی) انجام‌شده است منجر به بیان بیشتر SR-BI شده است. فعالیت ورزشی با فعالسازی مسیر پروتئین کیناز فعال‌کننده آدنوزین مونو فسفات اکسیداسیون اسید چرب در سلولهای عضلانی را افزایش میدهد ]10-12[.
در رابطه با بیان ژن LXRα، نتایج نشان داد که گروه تمرین تناوبی شدید+ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها افزایش داشته است اما این افزایش فقط نسبت به گروه‌های ایسکمی معنادار می‌باشد. همچنین نتایج نشان داد که میزان بیان ژن این متغیر در گروه ایسکمی کاهش‌یافته است. هرچند این کاهش نسبت به گروه شم ازلحاظ آماری معنادار نمی‌باشد. نتایج پژوهش حاضر در گروه ایسکمی با نتایج پژوهش Samavati و همکاران مخالف و ناهمسوست ]13[. در رابطه با سایر گروه‌ها با نتایج Samavati و همکاران، Hasanvand و همکاران موافق و همسوست و با نتایج پژوهش Sahin و همکاران و Ghanbari-Niaki و همکاران مخالف و ناهمسوست ]13،11.10.8.7[. همچنین نتایج نشان داد که بیان ژن LXRβ در تمرین تناوبی شدید افزایش معناداری نسبت به گروه ایسکمی و گروه شم داشت. همچنین نتایج نشان داد که میزان بیان ژن گروه ایسکمی به نسبت سایر گروه‌ها کاهش داشت اما این کاهش نسبت به گروه شم معنادار نبود. همچنین گروه تمرین تناوبی شدید+ ایسکمی منجر به ایجاد تفاوت معنادار نسبت به گروه ایسکمی شده است. اما نسبت به سایر گروه‌ها تفاوت معناداری را ایجاد نکرده است. تمرین ورزشی موجب افزایش oxLDL می‌شود که افزایش این ماده بیان ژن SRBCD36 و غلظت آن را در غشای سلول افزایش میدهد.SRBCD36 موجب ورود oxLDL به سلول می‌شود که یک فعال‌کننده PPARγ است. PPARγ نیز فعالیت LXRα را افزایش میدهد که تحریک‌کننده مستقیم بیان ژن ABCA1،ABCG5 ، ABCG1 و ABCG8 می‌باشد ]11[. احتمالاً تمرینات ورزشی با تنظیم مثبت گیرنده‌های فعال کننده تکثیر پراکسی زوم (PPARs)، که نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‌های درگیر در تردد کلسترول سلولی دارند و از طرفی یکی از عوامل بازدارنده فرایند آترواسکلروزی شناخته‌شده‌اند، می‌تواند بیان گیرنده Xکبدی (LXR آلفا و بتا) را افزایش دهد ]14[.
نتیجه‌گیری
با توجه به نتایج به‌دست‌آمده از تحقیق حاضر و با توجه تأثیر مثبت ورزش بر افزایش سطوح ژن‌های درگیر در انتقال معکوس کلسترول به‌عنوان یک مداخله غیر دارویی، می‌توان گفت ورزش می‌تواند به‌عنوان یک عامل مهم در پیشگیری و حتی درمان بیماری‌های متابولیکی مؤثر باشد و این موضوع می‌تواند مورد توجه تحقیقات آینده قرار بگیرد. همچنین انجام تحقیق و پژوهش در ارتباط با سایر عوامل مؤثر در مسیرهای انتقال معکوس کلسترول و نقش فعالیت بدنی بر سطوح این عوامل می‌تواند دورنمای روشنی را در ارتباط با نقش پیشگیرانه و حتی درمانی ورزش در اختیار درمانگران قرار دهد.
References
- Rosenson R, Brewer J, Davidson W, Fayad Z, Fuster V, Goldstein J, et al. Cholesterol efflux and atheroprotection: advancing the concept of reverse cholesterol transport. Circulation 2012; 125(15): 1905-19.
- Hao Y, Wang X, Zhang F, Wang M, Wang Y, Wang H, et al. Inhibition of notch enhances the anti-atherosclerotic effects of LXR agonists while reducing fatty liver development in ApoE-deficient mice. Toxicology and Applied Pharmacology 2020; 406: 115211.
- Kerr ID, Haider AJ, Gelissen I. The ABCG family of membrane‐associated transporters: you don't have to be big to be mighty. British journal of Pharmacology 2011; 164 (7): 1767-79.
- Brouwers B, Hesselink MK, Schrauwen P, Schrauwen-Hinderling VB. Effects of exercise training on intrahepatic lipid content in humans. Diabetologia 2016; 59 (10): 2068-79.
- Alipour Z, Moghadasi M. Effect of eight weeks aerobic training on renal function and cardiovascular risk factors in renal transplant recipients’ women. Journal of Applied Exercise Physiology 2018; 13 (26): 105-14. [Farsi].
- Jafari M, Ravasi AA. Effect of interval and continuous training exercises after high-fat diet on liver X receptor alpha gene expression. Tehran University Medical Journal TUMS Publications 2020; 78(1): 28-32. [Farsi].
- Sahin K, Orhan C, Tuzcu M, Sahin N, Erten F, Juturu V. Capsaicinoids improve consequences of physical activity. Toxicology Reports 2018; 5: 598-607.
- Ghanbari – Niaki A KB, Hosseini – kakhak SA. Treadmill exercise enhances ABCA1 expression in rat liver. Biochemist biophys Res Commun. 2007; 361(4): 841-6. ([Farsi].
- Høydal MA, Wisløff U, Kemi OJ, Ellingsen Ø. Running speed and maximal oxygen uptake in rats and mice: practical implications for exercise training. European Journal of Cardiovascular Prevention & Rehabilitation 2007; 14(6): 753-60.
- Abasalizadeh M, Nehzati P, Allahbakhshian M, Hamidpour M, Khadem Mabudi AA, Tabatabaie MR. The detection of Scavenger Receptor-B1 expression and its role on the function of platelets in patients with atherosclerotic disease. Scientific Journal of Iran Blood Transfus Organ 2017; 14(2): 92-100. [Farsi].
- Hasanvand B, Soori R, Choobine S, Akbarnejed A. The effect of eight weeks of high intensity interval training on gene expression of liver X receptors (LXR) in Wistar male rats. Yafte 2017; 19 (4): 11-21. [Farsi].
- Gibala, Martin J, Sean L. McGee, Andrew P. Garnham F, et al. "Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1α in human skeletal muscle." Journal of Applied Physiology 106, no. 3, 2009: 929-934.
- Samavati Sharif MA, Mirzayi S, Piraki P. The Comparison between the Effect of Moderate & prolonged Swimming Training on Liver Tissue LXRα Gene Expression & Serum Cholesterol and Triglyceride levels in Male Wistar Rats. Journal of Fasa University of Medical Sciences 2019; 8(4): 1127-35. [Farsi].
- Côté I, Sock ET, Lévy É, Lavoie JM. An atherogenic diet decreases liver FXR gene expression and causes severe hepatic steatosis and hepatic cholesterol accumulation: effect of endurance training. European Journal of Nutrition 2013; 52(5): 1523-32.
Evaluation of Changes in Liver X Receptor Gene Expression Following Exercise and Myocardial Ischemia: A Shourt Report
H. Parsa[5], B. Hasanvand[6], Y. Mehri Alvar[7], F. Zirrahiyan[8]
Received:19/12/20 Sent for Revision: 04/01/21 Received Revised Manuscript:26/01/21 Accepted: 27/01/21
Background and Objectives: The present study was conducted to explore the evaluation of changes in liver X receptor gene expression following exercise and myocardial ischemia.
Materials and Methods: In this study, 28 Wistar Rats (body weight: 200-250g) were randomly divided into four groups: Ischemia, Sham, Training and Ischemia plus Training. Myocardial infarction was induced by ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD) for 30 minutes. High intensity interval training program (each interval consisted of 4 min running with 85-90 percent of VO2max and 2 min active recovery with 50-60 percent of VO2max) was performed by using treadmill for 8 weeks (three times per week and each time 40 minutes). One-way analysis of variance and Bonferroni post hoc test were used for assessing between-group differences.
Results: The results showed that the expression of beta LXR gene in intense intermittent exercise had a significant increase compared to the ischemia group (p=0.019) and sham group (p=0.027). Regarding alpha LXR gene expression, the results showed that the intense periodic exercise+ischemia group had an increase compared to the other groups, but this increase was only significant compared to the ischemia groups (p=0.01). Furthermore, SR-BR receptor gene of (HIIT+ Ischemia) group increased compared with the sham group (p=0.028).
Conclusion: The findings of this study clearly showed that with intense interval training, cholesterol can be balanced and the risk of cardiovascular disease can be reduced.
Key words: Liver receptors, Ischemia, Cholesterol reverse transport, Exercise
Funding: This study did not have any funds.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Iran Institute of Sport Sciences approved the study (IR.SSRI.REC.1396.134).
How to cite this article: Parsa H, Hasanvand B, Mehri Alvar Y, Zirrahiyan F. Evaluation of Changes in Liver X Receptor Gene Expression Following Exercise and Myocardial Ischemia: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2021; 20 (2): 243-50. [Farsi]
تلفن: 38381422-81، دورنگار: 38381422-81، پست الکترونیکی: parsa.h73@gmail.com
(Corresponding Author) Tel: (081) 38381422, Fax: (081) 38381422, E-mail: parsa.h73@gmail.com
[6]- Assistant Prof., Dept.of Physical Education, Islamic Azad University, Khorramabad Branch, Khorramabad, Iran, ORCID: 0000-0003-1511-7001
[7]- PhD in Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, Islamic Azad University, Khorramabad Branch, Khorramabad, Iran
ORCID: 0000-0001-5060-0950
ORCID: 0000-0001-5060-0950
[8]- PhD in Exercise Physiology, Dept. of Physical Education, Islamic Azad University, Boushehr Branch, Boushehr, Iran, ORCID: 0000-0002-5649-2089
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تربيت بدني
دریافت: 1399/9/28 | پذیرش: 1399/11/8 | انتشار: 1400/2/30
دریافت: 1399/9/28 | پذیرش: 1399/11/8 | انتشار: 1400/2/30
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
