جلد 20، شماره 4 - ( 4-1400 )                   جلد 20 شماره 4 صفحات 434-415 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


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

Hasannejad Malome P, Elmieh A, Fadaie Chafi M. The Effect of 6 Weeks of Combination Training on NeuN and NF200 Factors and the Number of Living Cells in the CA1 Region of the Hippocampus of Male Wistar Rats: An Experimental Study. JRUMS 2021; 20 (4) :415-434
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5889-fa.html
حسن نژاد ملومه پیمان، علمیه علیرضا، فدائی چافی محمدرضا. 6 هفته تمرین ترکیبی بر فاکتورهای NeuN و NF200 و تعداد سلول‌های زنده CA1 هیپوکمپ موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار: یک مطالعه تجربی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1400; 20 (4) :415-434

URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-5889-fa.html


گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده علوم انسانی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
متن کامل [PDF 1188 kb]   (561 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (1103 مشاهده)
متن کامل:   (678 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 20، تیر 1400، 434-415
 
 
 
اثر 6 هفته تمرین ترکیبی بر فاکتورهای NeuN و NF200 و تعداد سلول­های زنده CA1 هیپوکمپ موش­های صحرایی نر نژاد ویستار[j1] : یک مطالعه تجربی
 
 
 
پیمان حسن نژاد ملومه[1]، علیرضا علمیه[2]، محمدرضا فدائی چافی [3]
 
 
دریافت مقاله: 20/12/99 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 16/01/1400 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 22/02/1400 پذیرش مقاله: 26/02/1400
 
 
 
 
چکیده
زمینه و هدف: ترکیب تمرین مقاومتی و استقامتی تأثیر متنوعی بر بافت مغز دارد. هدف از مطالعه حاضر تعیین تغییرات بافتی و فاکتورهای NeuN و NF200 در ناحیه CA1 هیپوکمپ متعاقب 6 هفته تمرین ترکیبی در موش­های صحرایی­ نر نژاد ویستار بود.
مواد و روش­ها: در این مطالعه تجربی، 30 موش­ صحرایی به 6 گروه کنترل و تمرین جوان (2 هفته)، کنترل و تمرین میانسال (8 هفته) و کنترل و تمرین پیر (24 ماهه) تقسیم شدند. گروه­های تمرین ورزشی به مدت 6 هفته با برنامه ترکیبی، تمرین داده شدند. برای بررسی تغییرات بافتی هیپوکمپ از روش کریزل ویوله، بیان ژن  NeuNو NF200 از روش Real time-PCR و هم­چنین پروتئین NF200 از روش ایمونوهیستوشیمی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده­ها از آزمون t مستقل و آنالیز واریانس یک­طرفه استفاده شد.
یافته­ها: نسبت به گروه­های کنترل، گروه­های تمرین جوان (005/0=p) و میانسال (008/0=p) افزایش معنی­دار سلول­های زنده عصبی و هم­چنین گروه­های تمرین جوان (003/0=p)، میانسال (001/0>p) و پیر (021/0=p) افزایش معنی­دار پروتئین NF200 بافت هیپوکمپ را نشان دادند. در بررسی بین گروه­های تمرین، گروه جوان افزایش معنی­دار پروتئین NF200 را نسبت به گروه­های میانسال و پیر داشت (001/0p<). بین سه گروه تمرین در بیان ژن NeuN و NF200 اختلاف معنی­داری مشاهده نشد (05/0<p).
نتیجه­گیری: 6 هفته تمرین ترکیبی در سنین جوانی و میانسالی تأثیر بیشتری بر سلول­های زنده عصبی می­گذارد. هم­چنین این تمرینات بهبود قابل توجه در پروتئین NF200 (بدون تغییر معنی­دار در ژن) ایجاد کرد. به نظر می­رسد این تفاوت تحت تأثیر مراحل اندازه­گیری و منابع ترشح دیگر باشد.
واژه­های کلیدی: هیپوکمپ، تمرین ورزشی، موش صحرایی ویستار
 
 
 
 
مقدمه
اثرات محافظت عصبی ناشی از ورزش با مکانیسم­های مولکولی متنوع در مطالعات تشریح شده است [1]. بیشتر مطالعات به بررسی فاکتورهای نوروتروفیک از جمله فاکتور نوروتروفیک مشتق شده از مغز (Brain Derived Neurotrophic Factor; BDNF) پرداخته و تنظیم مثبت آن را با تمرین ورزشی در بافت مغزی و هیپوکمپ تأیید کرده­اند [2]. با این وجود تمرین ورزشی در سنین مختلف می­تواند مسیرهای مولکولی مختلف را تنظیم و تأثیرات تقویتی و درمانی نیز بر جای گذارد. آنتی­ژن هسته­ای عصبی (Neuronal Nuclei; NeuN) یک پروتئین هسته­ای ویژه در نورون مهره­داران است [3] که بیان آن در مغز انسان بالغ و در CNS موش در حال رشد مورد تأیید  قرار گرفته است [3]. بیان شده که NeuN به عنوان یک مارکر خاص از سلول­های عصبی بالغ بوده و افزایش آن در محافظت عصبی می­تواند مؤثر باشد [4]. Kim و همکاران نشان دادند ورزش تردمیل با افزایش بیان NeuN از اختلالات حافظه کوتاه مدت ناشی از التهاب مغزی پیش­گیری می­کند زیرا که NeuN بلوغ عصبی را تسهیل می­کند [5]. با این وجود اطلاعات اندکی در رابطه با تغییرات NeuN در مدل­های مختلف تمرینی در سنین مختلف وجود دارد. مطالعات محدودی نیز نقش نوروفیلامنت 200 مغز را با تمرین ورزشی مورد بررسی قرار داده­اند [6]. نوروفیلامنت­ها دسته‌ای از فیلامنت­های بینابینی هستند که در سلول­های عصبی یافت می­شوند. آن­ها ساختار اسکلت سلولی را تشکیل و به خصوص در آکسون­ها بسیار زیاد یافت می­شوند. نورون­های نخاعی پروتئین­های نوروفیلامنت با وزن مولکولی کم (68 کیلو دالتون)، متوسط (155 کیلو دالتون) و بالا (200 کیلو دالتون) را بیان می­کنند [7]. نوروفیلامنت 200 (Neurofilament; NF200) به طور معمول به عنوان نشانگر ایمونوهیستوشیمیایی برای ساختار و عملکرد سلول­های عصبی در بافت مغز و نخاع استفاده می شود [7]. در مطالعات نشان داده شده که از دست دادن NF200 در قشر مغز با تخریب بیشتر در شرایط ایسکمیک همراه می­باشد [8]. کاهش در NF ممکن است نشان دهنده تغییر مداوم در اسکلت سلولی باشد که با ویژگی­های مورفوپاتولوژیک در آکسون آسیب دیده همراه است [9]. NF200 عنصر اصلی رشته­های عصبی هستند و از دست دادن گسترده این پروتئین می­تواند عملکرد نوروفیلامنت را در سلول­های عصبی به خطر بی­اندازد [10]. لذا تغییرات تخریب این فاکتور می­تواند آسیب­های بافت مغز را به همراه داشته باشد [10]. در رابطه با تأثیر تمرین ورزشی بر ساختار بافتی به ویژه بافت هیپوکمپ مطالعات زیادی انجام شده است [11]. محققان بر این باورند که ورزش می­تواند فعالیت سیستم عصبی را افزایش داده و نورون­زایی را در این بافت گسترش دهد [12]. هم­چنین نشان داده شده تأثیر مثبت فعالیت بدنی بر سلول­های مغزی و هیپوکمپ (به عنوان محلی برای حافظه و یادگیری) مربوط به بهبود شکل­پذیری عصبی، نورون­زایی و ترمیم نورون­های آسیب دیده است که به نوبه خود منجر به بهبود ساختاری و بافتی می­شود [13]. معمولاً عملکرد حافظه در سنین مختلف متفاوت بوده و تقویت آن در هر رده سنی می­تواند بر کیفیت زندگی آن دوره نیز مؤثر باشد. از جهتی نیز تقویت حافظه در سنین پایین­تر و میانسالی می­تواند به پیش­گیری از بیماری­های زوال عقلی در سنین بالاتر کمک کند زیرا که نشان داده شده انجام منظم تمرین ورزشی در سنین مختلف می­تواند در پیش­گیری و به تأخیر انداختن بیماری آلزایمر نیز مؤثر باشد [14]. متغیرهای مختلفی از جمله نوع، شدت و فرکانس ورزش وجود دارد که ممکن است بر اثربخشی ورزش به عنوان یک روش محافظت از نورون در انسان تأثیر بگذارد [15]. استفاده از تمرینات ترکیبی مقاومتی و استقامتی تأثیرات متنوعی دارد. بیشتر مطالعات در بررسی تاثیر تمرین ورزشی بر هیپوکمپ فاکتورهای نوروتروفیک مشتق از مغز را ارزیابی کرده­اند [16]. با این وجود مطالعات در رابطه با تغییرات NF200 و NeuN هیپوکمپ با تمرین ورزشی به ویژه تمرین ترکیبی محدود است [17]. لذا در این مطالعه هدف تعیین تأثیر 6 هفته تمرین ترکیبی بر تعداد سلول­های زنده هیپوکمپ، بیان ژن NeuN و هم­چنین بیان ژن و بیان پروتئین NF200 در ناحیه CA1 هیپوکمپ در موش­های صحرایی ویستار جوان، میانسال و پیر می­باشد.
مواد و روش­ها
مطالعه حاضر از نوع تجربی بود که در زمستان 1399 در آزمایشگاه دانشگاه آزاد اسلامی رشت انجام شد. تعداد 30 سر موش­ صحرایی نر نژاد ویستار از انستیتو پاستور ایران در سه رده سنی تهیه شدند و پس از انتقال موش­های صحرایی به محیط آزمایشگاه، حیوانات در شرایط کنترل شده با 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی (شروع روشنایی 6 صبح و شروع خاموشی 6 عصر)، دما (3±22 سانتی­گراد)، و رطوبت (حدود 45 درصد) نگه­داری شدند. تعداد 5-3 موش­ صحرایی در قفس­هایی از جنس پلکسی گلاس با درب توری و به ابعاد 25 در 27 در 43 سانتی متر به گونه­ای نگه­داری شدند به­ طوری که آزادانه به آب و غذای استاندارد دسترسی داشته باشند. تمامی مراحل نگه­داری و کشتار موش­های صحرایی بر اساس ضوابط کمیته اخلاقی حیوانات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رشت انجام شد (کد اخلاق IR.IAU.RASHT.REC.1399.024). حیوانات پس از یک هفته آشناسازی با محیط آزمایشگاه در سه گروه جوان (شروع از 2 و 3 هفتگی تا پایان 6 هفته تمرین)، میانسال (شروع از 8 هفتگی تا پایان 6 هفته تمرین) و پیر (شروع از 24 ماهگی تا پایان 6 هفته تمرین) تقسیم بندی شدند [18] که هر گروه شامل 5 سر موش­ صحرایی کنترل بدون ورزش و 5 سر موش­ صحرایی با تمرین ورزشی بود.
برنامه تمرینی به مدت 6 هفته به صورت ترکیب تمرین مقاومتی روی نردبان و هوازی روی نوارگردان حیوانی (تجهیز گستر ایرانیان، مدل 2016) انجام شد. تمرین مقاومتی شامل 3 جلسه تمرین در هفته (شنبه، دوشنبه، چهارشنبه) به مدت 6 هفته بود که هر جلسه 3 نوبت و هر نوبت شامل 4 بار بالا رفتن از نردبان مخصوص به ارتفاع 1 متر و 26 پله با فاصله 4 سانتی­متر پله­ها از هم بود. بین هر نوبت 30 ثانیه استراحت برای حیوانات در نظر گرفته شده بود. پس از بستن وزنه به دم حیوانات، وادار به صعود از نردبان عمودی شدند. اصل اضافه بار با افزایش درصد وزن بدن به صورت هفتگی انجام می­شد بدین صورت که در هفته اول میزان وزنه بسته شده به دم حیوان 30 درصد و به تدریج از هفته دوم 70 درصد، هفته سوم 100 درصد، هفته چهارم 120 درصد، هفته پنجم 140 درصد و هفته ششم 160 درصد وزن بدن آن­ها بود [19]. برای تمرین استقامتی نیز در ابتدا حیوانات به مدت 3 روز تحت برنامه آشنایی با نحوه فعالیت روی نوار گردان قرار گرفتند. تمرینات برای 3 جلسه در هفته (یکشنبه، سه شنبه و پنج شنبه) و در روز های متناوب با تمرینات مقاومتی و به مدت 6 هفته انجام شد. شدت تمرین در هفته اول معادل 50 درصد حداکثر سرعت بود. که به تدریج در هفته ششم به 80 درصد رسید. مدت زمان تمرین در هر جلسه تمرینی 30 دقیقه بود [19].
48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، کلیه موش­های صحرایی با تزریق کتامین (70 میلی­گرم/کیلوگرم) و زایلارین (10 میلی­گرم/کیلوگرم) بی­هوش شدند. سپس خون از قلب حیوان گرفته شد. پس از اطمینان از قربانی شدن حیوان با رعایت اصول اخلاقی بافت برداری انجام شد. برای برداشتن بافت مغز، جمجمه از ناحیه قدامی و خلفی باز شده و با کمک درز میانی، جمجمه شکافته شده و سپس بافت مغز با بالاترین حساسیت خارج شد. پس از خروج بافت مغز از ناحیه هیپوکمپ مغز به دو قسمت قدامی و خلفی تقسیم شد به گونه­ای که هیپوکمپ در دو بافت قرار داشت. سپس قسمت قدامی برای اندازه گیری های بافتی به فرمالین 10 درصد منتقل شده و قسمت خلفی نیز برای اندازه گیری بیان ژن، در نرمال سالین 9 درصد شست و شو و در میکروتیوب به دمای 80- درجه سانتی­گراد منتقل شد [20].
در این مطالعه از رنگ­آمیزی Cresyl violet برای رنگ آمیزی اجسام نیسل در سیتوپلاسم نورون­ها استفاده شد که در این روش اجسام نیسل به رنگ بنفش - آبی دیده می­شوند. پس از فیکس کردن، غالب گیری و برش توسط دستگاه میکروتوم (model kd-3390 Germany) به ضخامت 7 میکرون، نمونه­ها روی لام قرار داده شده و پس از شفاف سازی و آبدهی، نمونه­ها با Cresyl violet یک درصد رنگ آمیزی شدند. این رنگ­آمیزی معمولاً برای شناسایی نکروز در بافت مغز و طناب نخاعی استفاده می‌شود. سپس با استفاده از فتومیکروسکوپ نوری (64105, Zeiss, Germany) و بزرگنمایی 20، 100 و 200 بافت هیپوکمپ مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شمارش سلولی در یک میلی‌متر مربع هیپوکمپ، از نرم­افزارImage J  (version 1.51r; NIH, Maryland, USA) استفاده شد [21].
جهت بررسی­های مولکولی در سطح بیان ژن، ابتدا استخراج RNA از بافت در همه گروه­های مورد بررسی، طبق پروتکل شرکت سازنده (کیاژن، آلمان) انجام گرفت. برای این کار، میزان 200 لاندا کیازول به نمونه­ها اضافه شد و به مدت 24 ساعت در دمای 80- درجه سانتی­گراد انکوبه (INC246، MEMMERT، Germany) شد. پلاک موجود در کرایوتیوب در حالت نیمه انجماد خرد شد و به منظور لیز نمونه­ها میزان 100 لاندا کلروفرم به مدت 1 دقیقه به آن­ها اضافه شد. محلول حاصل، با دور 12000 به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ (EBA200، HETTICH، Germany) گردید. مایع شفاف قسمت بالایی لوله که حاوی RNA بود به آرامی برداشته و در یک میکروتیوب DEPC شده قرار داده شد. 1 میلی‌لیتر ایزوپروپانول بر رویRNA  شفاف ریخته شد و به مدت 1 دقیقه با دست به هم زده شد. نمونه­ها در سانتریفیوژ با دور 12000 به مدت 10 دقیقه قرار داده شد. سپس مایع رویی دور ریخته شد و روی رسوب آن 1 میلی­لیتر الکل 70 درصد اضافه گردید. پس از  Vortex کردن، مخلوط در سانتریفیوژ به مدت 10 دقیقه با دور 7500 قرار گرفت. مایع رویی تخلیه گردید و پلاک در داخل میکروتیوب خشک شد. میزان 20 لاندا آب مقطر 60 درجه بر روی پلاک ریخته شد و به مدت 5 دقیقه بر روی صفحه­ی 60 درجه قرار داده شد. پس از استخراج RNA با خلوص و غلظت بالا از تمامی نمونه های مورد مطالعه، مراحل سنتز cDNA طبق پروتکل شرکت سازنده (Fermentas, USA) انجام گرفت و سپس cDNA سنتز شده جهت انجام واکنش رونویسی معکوس مورد استفاده قرار گرفت. اندازه­گیری سطوح بیان NeuN وNF200  از روش کمیReal time-PCR  انجام شد. طراحی پرایمرها بر اساس اطلاعات ژن های NeuN و NF200 در بانک ژنی NCBI و توسط شرکت ماکروژن انجام شد. از ژن گلیسرآلدهید-3-فسفات دهیدروژناز(GAPDH)  به عنوان ژن کنترل استفاده گردید و میزان بیان ژن مورد نظر با فرمول -ΔΔCT 2 ­به روش زیر محاسبه شد.
به این صورت که ابتدا سیکل آستانه ژن مورد نظر هر نمونه را از سیکل آستانه ژن خانه گردان همان نمونه کم شد
(∆Ct= Ct Target-Ct Housekeeping)
در مرحله بعد، Ct ∆ هر نمونه را از نمونه­ای که نسبت به آن نیاز بود مقایسه شود کم کرده، منفی عدد به دست آمده را به توان دو رسانده و بیان نسبی ژن NLRP1را به دست می­آوریم [20].
(∆∆Ct=∆Ct Target-∆Ct Reference) ∆∆Ct- E= 2
 توالی پرایمرهای مورد استفاده در جدول 1 زیر گزارش شده است.
 
 
جدول 1- جدول توالی پرایمرها برای RT-Pcr
Oligo sequence 5ˈ-3ˈ Gene name
      F: 5' CTTGTTAAAATGCCAGTCCC 3'
3'  R: 5' CTCAGCACCATAAAATCCATC
NeuN
F: 5' CTCCCAAAAATTCCCTCCAT 3'
        R: 5' CTCCTCCCTCTTCTGCCTCT 3'
NF200
F: 5' GTGCCGTTGAATTTGCCGTG 3'          
      R: 5' GGAGAGTGTTTCCTCGTCCC 3'
GAPDH
 
 
قسمتی از بافت مغز حیوانات بلافاصله استخراج و در فرمالین 10 درصد  [j2] قرار داده شد. پس از تثبیت نمونه­ها، بافت­های قالب­گیری شده در پارافین توسط دستگاه میکروتوم برش­هایی با ضخامت 5 میکرومتر گرفته شد. برش­های به­دست آمده به منظور بازیابی آنتی ژنی، در بافر TBS1X (2/9=pH) به مدت 20 دقیقه در دمای 70 درجه سانتی­گراد انکوبه شد. سپس تریتون 3/0 درصد به مدت 30 دقیقه به منظور نفوذپذیر کردن غشاء سلول­ها استفاده گردید پس از شست و شو با PBS، سرم بز 10 درصد برای مدت 30 دقیقه به منظور بلوک کردن واکنش آنتی بادی ثانویه به صورت رنگ اضافی زمینه اضافه شد. آنتی بادی اولیه رقیق شده ضد NF200 (1 به 100) با PBS به مدت یک شب به نمونه اضافه گردید و در دمای 2 تا 8 درجه سانتی­گراد انکوبه شد. پس از شست و شو با PBS آنتی بادی ثانویه متصل شده با رنگ FITC اضافه شد و در دمای 37 درجه سانتی­گراد به مدت 2 ساعت در تاریکی انکوبه گردید. در نهایت به منظور رنگ آمیزی هسته، به نمونه­ها DAPI اضافه شد. در مرحله آخر نمونه توسط میکروسکوپ فلوروسنت (CX23، Olympus، Japan) و با لنز 400 برای تأیید مارکرها مشاهده شدند [22].
برای تجزیه و تحلیل داده­ها از نـرم­افـزار SPSS نسخه 23 استفاده شد. برای ترسیم نمودارها نیز از نرم­افزار Graph Pad Prism نسخه 9 استفاده شد. از میانگین و انحراف استاندارد برای گزارش توصیفی داده­ها استفاده شد. برای بررسی نرمال بودن توزیع داده­ها از آزمون  Shapiro-Wilkاستفاده و نتایج نشان داد که تمام داده­ها از توزیع نرمال برخوردار بودند (05/0 <P). برای ارزیابی تغییرات متغیرها در دو گروه تمرین و کنترل در هر رده سنی از آزمون t مستقل، و هم‌چنین برای ارزیابی متغیرها در گروه­های تمرینی در سه رده سنی از آنالیز واریانس یک­طرفه و آزمون تعقیبی Tukey استفاده شد.
نتایج
در مطالعه حاضر برای بررسی تغییرات بافتی و هیستوپاتولوژیک از روش کریزل ویوله استفاده شد (شکل 1 و 2). برای ارزیابی جمعیت سلول­های زنده در این تصاویر بین گروه­های تمرین و کنترل در 3 رده سنی نیز از آزمون t مستقل استفاده شد. بر اساس این نتایج گروه­های جوان (005/0 p= و 480/5 t=) و میانسال (008/0 p= و 902/4 t=) افزایش معنی­دار جمعیت سلول­های عصبی زنده را نسبت به گروه­های کنترل خود نشان دادند (شکل 1 الف و ب). این در حالی بود که تعداد سلول­های عصبی زنده گروه پیر افزایش معنی­داری را نسبت به گروه کنترل خود نشان نداد و تغییرات آن معنی­دار نبود (05/0 <P) (شکل 1 ج).
نتایج آزمون Levene نشان داد که واریانس­های داده­های گروه­ کنترل و تمرین در تحقیق همگن بود (گروه جوان: سلول­های زنده: 812/0 p= و 065/0 F=، ژن NeuN: 967/0 p= و 001/0 F=، ژن NF200: 748/0 p= و  119/0 F=، پروتئین NF200: 681/0 p= و 196/0 F=)، (گروه میانسال: سلول­های زنده: 823/0 p= و 057/0 F=، ژن NeuN: 812/0 p= و 064/0 F=، ژن NF200: 614/0 p= و  298/0 F=، پروتئین NF200: 587/0 p= و 348/0 F=)، (گروه پیر: سلول­های زنده: 643/0 p= و 250/0 F=، ژن NeuN: 073/0 p= و 854/5 F=، ژن NF200: 103/0 p= و  429/4 F=، پروتئین NF200: 082/0 p= و 316/5 F=). [j3] سطح معنی­داری در آزمون­ها 05/0 در نظر گرفته شد.
 
 
الف)

ب)

ج)

 
 
شکل 1- تغییرات هیستوپاتولوژیک بین گروه کنترل و تمرین در سه رده سنی (الف: جوان، ب: میانسال، ج: پیر) با استفاده از آزمون آماری t مستقل. بزرگنمایی تصویر به ترتیب 200، 100 و 20 um. در این رنگ­آمیزی رنگ بنفش سلول­های عصبی را نشان می­دهد. سلول­های عصبی با هسته روشن زنده و سلول­های با رنگ تیره مرده به حساب می­آیند که تعداد سلول­های زنده در واحد سطح با روش image J محسابه شده است. داده­های نمودارها به صورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. #: نشانه معنی­داری نسبت به گروه کنترل می­باشد. Exercise: گروه تمرین، Control: گروه کنترل، Young:
جوان،
Middle-Aged: میانسال، Old: پیر
برای بررسی بین گروهی تعداد سلول­های عصبی زنده (گروه­های تمرین) در سه رده سنی نیز از آنالیز واریانس یک­طرفه استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که بین گروه­های مختلف تمرینی در سه رده سنی تفاوت معنی­داری وجود دارد (001/0 p< و 22/70 F=). نتایج آزمون تعقیبی Tukey نشان داد که گروه تمرین جوان بیشترین افزایش سلول­های زنده عصبی را نسبت به گروه­های تمرین میانسال (006/0 p=) و پیر (001/0 p<) داشت. هم­چنین افزایش سلول­های زنده عصبی در گروه میانسال نسبت به گروه پیر با تمرین ورزشی معنی­دار بود (001/0 p<) (شکل 2).
 
 

 
 
شکل 2- تغییرات هیستوپاتولوژیک بین گروه­های تمرینی در سه رده سنی با استفاده از آنالیز واریانس یک­طرفه. بزرگنمایی تصویر 20 um. در این رنگ­آمیزی رنگ بنفش سلول­های عصبی را نشان می­دهد. سلول­های عصبی با هسته روشن زنده و سلول­های با رنگ تیره مرده به حساب می­آیند که تعداد سلول­های زنده در واحد سطح با روش image J محسابه شده است. داده­های نمودارها به صورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. Exercise: گروه تمرین، Control: گروه کنترل، Young: جوان، Middle-Aged: میانسال، Old: پیر.
تغییرات بیان ژنی NeuN در نمودار 1 نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­شود اختلاف بین گروه­های کنترل با گروه­های تمرینی در سه رده سنی معنی­دار نیست، به این معنی که تمرین ورزشی تأثیرات معنی­داری بر بیان NeuN نداشت. برای بررسی بیان ژن NeuN با تمرین ورزشی در سه رده سنی نیز از آنالیز واریانس یک­طرفه استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که بین سه گروه تمرین در بیان ژن NeuN اختلاف معنی­داری وجود ندارد (276/0 =p و 603/1 F=) (نمودار 1 د).
 
 
                 الف)                                                             ب)                                                    ج)

 
د)

 
 
نمودار 1- تغییرات بیان ژن NeuN بین گروه کنترل و تمرین در سه رده سنی  الف: جوان، ب: میانسال، ج: پیر با استفاده از آزمون آماری t مستقل و هم­چنین تغییرات NeuN بین گروه­های تمرینی در سه رده سنی با استفاده از آنالیز واریانس یک­طرفه (د). داده­های نمودارها به صورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. Exercise: گروه تمرین، Control: گروه کنترل، Young: جوان، Middle-Aged: میانسال، Old: پیر.
بیان ژن NF200 نیز در نمودار 2 نشان داده شده است. همانند NeuN نیز اختلاف بین گروه­های کنترل با گروه­های تمرینی در سه رده سنی معنی­دار نبود، به این معنی که تمرین ورزشی تأثیرات معنی­داری بر بیان NF200 نداشت. نتایج آنالیز واریانس یک­طرفه نیز نشان داد که بین سه گروه تمرین در بیان ژن NF200 اختلاف معنی­داری وجود ندارد (070/0 =p و 255/4 F=)
 (نمودار 2 د).
 
               الف)                                                   ب)                                            ج)
 
د)
 
نمودار 2- تغییرات بیان ژن NF200 بین گروه کنترل و تمرین در سه رده سنی الف: جوان، ب: میانسال، ج: پیر با استفاده از آزمون آماری t مستقل و هم­چنین تغییرات NF200 بین گروه­های تمرینی در سه رده سنی با استفاده از آنالیز واریانس یک­طرفه (د). داده­های نمودارها به صورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. Exercise: گروه تمرین، Control: گروه کنترل، Young: جوان، Middle-Aged: میانسال، Old: پیر
تغییرات بیان پروتئین NF200 با روش ایمونوهیستوشیمی نیز در شکل 3 نشان داده شده است. در این بخش از نتایج میزان بیان پروتئین NF200 در بافت مغز با رنگ سبز که به دلیلی واکنش آنتی ژن با آآنتی بادی مربوطه بوده ارزیابی شد. نتایج آزمون t مستقل نشان داد که تمام گروه­های تمرینی جوان (003/0 p=)، میانسال (001/0 p=) و پیر (021/0 p=) افزایش معنی­دار NF200 را نسبت به گروه کنترل خود نشان دادند (شکل 3 الف، ب و ج). نتایج آنالیز واریانس یک­طرفه نشان داد که بین گروه­های مختلف تمرینی (در رده­های سنی مختلف سنی) در پروتئین NF200 مغز تغییرات معنی­داری وجود داشت (001/0 p< و 02/88 F=). نتایج آزمون تعقیبی Tukey نشان داد که گروه جوان افزایش معنی­دار پروتئین NF200 را نسبت به گروه­های میانسال (001/0 p<) و پیر (001/0 p<) داشت. افزایش پروتئین NF200 گروه میانسال نسبت به گروه پیر هم­چنین معنی­دار بود (002/0 =p). 
 
الف)

ب)

ج)

د)
 
شکل [j4] 3- تغییرات بیان پروتئین N200 بین گروه کنترل و تمرین در سه رده سنی الف: جوان، ب: میانسال، ج: پیر با استفاده از آزمون آماری t مستقل و هم­چنین تغییرات پروتئین N200 بین گروه­های تمرینی در سه رده سنی با استفاده از آنالیز واریانس یک­طرفه (د). بزرگنمایی 100 um. این پروتئین توسط نرم افزار Image J ارزیابی شد و به صورت نمودار درآمد. برای آنالیز نتایج از رنگ­آمیزی DAPI استفاده شد. در این رنگ آمیزی هسته سلول­های به رنگ آبی مشاهده شد. تعداد سلول­های سبز رنگ نسبت به کل هسته­های آبی رنگ به صورت درصد گزارش گردید. داده­های نمودارها به صورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. #: نشانه معنی­داری نسبت به گروه کنترل می­باشد. Exercise: گروه تمرین، Control: گروه کنترل، Young: جوان، Middle-Aged: میانسال، Old: پیر.
بحث
چندین مکانیسم بالقوه برای تشریح اثرات محافظت عصبی ناشی از تمرین ورزشی بیان شده است که از جمله آن­ها می­توان به افزایش در سطح فاکتورهای نوروتروفیک [23]، کاهش استرس اکسیداتیو [24]، کاهش التهاب عصبی [25] اشاره کرد. انجام تمرینات مختلف استقامتی و قدرتی در سنین مختلف می­تواند تأثیرات خاصی داشته باشد. بیان شده که در سنین پایین­تر انجام تمرین ورزشی در بهبود حافظه و توانایی حل مسئله نقش مهمی دارد [26]. این در حالی است که انجام منظم تمرین ورزشی در سنین بالاتر و سالمندی می­تواند با تقویت حافظه، از بروز برخی بیماری­های دژنراتیو مغزی پیشگیری کند [27]. لذا هدف از مطالعه حاضر تعیین تأثیر تمرین ترکیبی بر تغییرات بافتی و مولکولی ناحیه CA1 هیپوکمپ (تغییرات NeuN و NF200) در سه رده سنی جوان، میانسال و پیر بود.
نتایج مطالعه حاضر نشان داد که 6 هفته تمرین ترکیبی در گروه­های جوان و میانسال سبب افزایش معنی­دار جمعیت سلول­های عصبی زنده نسبت به گروه­های کنترل خود می­شود. هم­چنین در بررسی بین گروه­های تمرینی در سه رده سنی مشخص شد که گروه تمرین جوان بیشترین افزایش سلول­های زنده عصبی را نسبت به گروه­های تمرین میانسال و پیر داشت. هم­چنین افزایش سلول­های زنده عصبی در گروه میانسال نسبت به گروه پیر با تمرین ورزشی معنی­دار بود. این در حالی بود که تمامی این تغییرات با تمرین رزشی در گروه سالمند مطالعه حاضر معنی­دار نبود. بر خلاف نتایج مطالعه حاضر اخیرا Shamsipour و همکاران در بررسی تأثیر 8 هفته تمرین ورزشی در رت­های آلزایمری نشان دادند که انجام تمرین ورزشی هوازی تناوبی به تنهایی یا همراه با مصرف پروبیوتیک قادر به بهبود تخریبات بافت هیپوکمپ (ناحیه CA1) در سنین سالمندی با کاهش معنی­دار جمعیت سلول­های مرده می باشد [28]. به نظر می­رسد نوع بیماری و هم­چنین تمرین ورزشی متفاوت از جمله دلایل نتایج مطالعه حاضر با مطالعه Shamsipour و همکاران باشد. زیرا که این محققان از ماده آمیلوئید بتا برای القاء آلزایمر استفاده کرده اما در مطالعه حاضر رت­های سالمند بیماری نداشتند. هم­چنین در مطالعه حاضر از تمرینات ترکیبی در مدت 6 هفته استفاده شد در حالی که Shamsipour و همکاران از تمرین هوازی تناوبی به مدت 8 هفته استفاده کردند.
در گذشته اعتقاد بر این بود که توسعه بافت هیپوکمپ و نورون­زایی، یعنی تولید سلول­های عصبی جدید از طریق تقسیم سلول­های بنیادی در مغز رخ می­دهد و فقط در طی رشد جنینی اتفاق می­افتد نه بقیه دوره­های رشدی. با این حال، در دهه­های اخیر، شواهد تجربی نشان داده است که افزایش سلول­های عصبی در مغز بزرگسالان و سالمندان در دو منطقه خاص نیز رخ می­دهد که شامل پیاز بویایی که در درک بویایی کمک می­کند و هیپوکمپ، که عمدتاً در تقویت حافظه نقش دارد [29]. مطالعه حاضر نیز با تمرین ورزشی افزایش سلول­های عصبی زنده را در گروه­های تمرین ورزشی در دو رده سنی نشان داد. همسو با این نتایج Heidarianpour و همکاران در بررسی تغییرات بافتی ناحیه CA3 هیپوکمپ با روش کریزل ویوله در رت­های دیابتی بعد از تمرین ورزشی استقامتی نشان دادند که 12 هفته تمرین استقامتی (5 روز در هفته) قادر به کاهش معنی­دار سلول­های مرده در این ناحیه است [30]. هر چند این محققان از مدل دیابتی و تمرینات در مدت زمان طولانی تر استفاده کردند اما به نظر می­رسد انجام تمرین ورزشی در سنین جوان تر به خوبی قادر به کنترل مرگ سلول­های عصبی باشد که در این زمینه نیاز به مطالعات بیشتر است. در هیپوکمپ، سلول های بنیادی عصبی تمایز نیافته در ناحیه CA1 واقع شده­اند و سلول­های عصبی را به وجود می­آورند. این سلول­ها تکثیر شده و به لایه سلول گرانول مهاجرت می­کنند و به سلول­های عصبی، آستروگلیا یا الیگودندروسیت­ها متمایز می­شوند. لذا افزایش سلول­های زنده عصبی ناشی از تمرین ورزشی در سنین مختلف می­تواند در نتیجه تحریک سلول­های بنیادی عصبی در ناحیه هیپوکمپ نیز باشد که نیاز به بررسی دقیق تر دارد. Eriksson و همکارش شواهد مستقیمی در مورد گسترش سلول عصبی و نورون­زایی را در بزرگسالان در نمونه انسانی ارائه دادند. آن­ها با مطالعه نمونه مغز انسانی پس از مرگ متوجه شدند سلول­های عصبی جدید از سلول­های مولد تقسیم شده در شکنج دندانه دار تولید می­شود [31]. Spalding و همکاران تخمین زد که حدود 700 سلول عصبی جدید در هر هیپوکمپ در روز اضافه می­شود [32]. لذا با توجه به این­که گروه تمرین ورزشی افزایش معنی­دار را نسبت به گروه کنترل نشان داد به نظر می­رسد تمرین ورزشی ترکیبی نیز به عنوان عامل محرکی در گسترش سلول عصبی در سنین مختلف باشد. 
در بررسی فاکتور NeuN در مطالعه حاضر، مشخص شد 6 هفته تمرین ورزشی ترکیبی تغییرات معنی­داری را در این فاکتور ایجاد نکرد. بر خلاف این نتایج، Moon و همکاران نشان دادند که 2 هفته تمرین ورزشی موش سوری­ بر روی تریدمیل قادر به افزایش معنی­دار NeuN در بافت عصبی می­باشد [33]. به نظر می­رسد تفاوت در نوع حیوانات (موش سوری در مقابل موش­ صحرایی) و مدت زمان تمرینی (حاد و مزمن) از جمله دلایل تفاوت در نتایج مطالعه حاضر با نتایج Moon و همکاران باشد. با این وجود تحقیقات محدودی در زمینه بررسی NeuN با تمرین ورزشی وجود دارد [17] و بیشتر مطالعات نقش سایر فاکتورهای نوروتروفیک نظیر BDNF را در ناحیه هیپوکمپ بررسی کرده­اند [34] که در این زمینه نیاز به مطالعات بیشتر می­باشد.
 هم­چنین نتایج مطالعه حاضر نشان داد که مقادیر ژنی NF200 با تمرین ورزشی تغییر معنی­داری را در سه رده سنی نشان نداد. این در حالی بود که مقادیر پروتئینی NF200 افزایش معنی­داری را در گروه­های تمرینی نسبت به گروه­های کنترل نشان داد. هم­چنین بیشترین افزایش پروتئین NF200 مربوط به گروه جوان بود. از آن­جایی که نوروفیلامت­ها در ایجاد اسکلت سلولی نقش دارند لذا افزایش آن­ها می­تواند در استحکام سلول­های عصبی نیز مؤثر باشد. این در حالی است که کاهش آن­ها می­تواند روند تجزیه را تسهیل کند. در این رابطه نشان داده شده که از دست دادن پروتئین­های NF68 و NF200 به شدت با وقوع پروتئولیز در بافت عصبی همسو می­باشد [35]. زیرا که نشان داده شده از دست دادن پروتئین NF منجر به فعال شدن کالپین در مدل­های آسیب نخاعی می­شود [36]. افزایش NF200 در مطالعه حاضر می­تواند از جهتی در راستای افزایش استحکام سلول­های عصبی ناشی از تمرین ورزشی ترکیبی در سنین مختلف باشد. از جهتی نیز افزایش این فاکتور در سنین سالمندی می­تواند به گونه­ای فعالیت پروتئازها را کنترل و از بیماری های عصبی پیش­گیری کند. با این وجود در این مطالعه عملکرد پروتئازی ارزیابی نشد و لذا توصیه می­شود در مطالعات آتی نیز مورد توجه قرار گیرد.
در کنار مکانیزم­های ذکر شده در رابطه با عدم هماهنگی در بیان ژن و پروتئین NF200 باید به مراحل اندازه­گیری توجه داشت. بیان ژن معمولاً در مراحل مختلف و روش­های مختلف کنترل می­شود که عدم نمایش در یک مرحله حضور آن را ثبت نمی­کند بنابراین، در بیشتر موارد تغییر در سطح mRNA و سطح پروتئین به دلیل کنترل تنظیم در سطوح مختلف با هم ارتباط زیادی ندارند. با این حال، زیرمجموعه­هایی وجود دارد که تغییر در سطح mRNA به شدت با تغییر در سطح پروتئین ارتباط دارد و می­توان پیشنهاد کرد که تنظیم بیان ژن این ژن­ها در سطوح بالادست ترجمه به شدت کنترل می­شود و در برخی از زیر مجموعه­ها کنترل تنظیم در بسیاری از سطوح مختلف نشان دهنده همبستگی ضعیف بین mRNA و سطح پروتئین است [37]. لذا در مطالعه حاضر نیز این عدم هماهنگی بین ژن و پروتئین را می­توان به مکانیزم­های اندازه­گیری نسبت داد.
با این وجود مطالعه حاضر دارای محدودیت­هایی است که پیشنهاد می­شود در مطالعات آتی این محدودیت­ها برطرف شود که از جمله آن­ها می­توان اشاره کرد به: عدم اندازه­گیری شاخص­های نکروزی و آپوپتوزی در کنار بررسی سلول­های مرده در هیپوکمپ، عدم اندازه­گیری سایر فاکتورهای نوروتروفیک نظیر BDNF و بررسی همبستگی بین فاکتورهای نوروتروفیک، استفاده از مدل­های بیماری آسیب زننده حافظه در کنار گروه های مطالعه حاضر.
نتیجه‌گیری
انجام تمرین ترکیبی در سنین جوانی و میانسالی میزان سلول­های زنده عصبی را در هیپوکمپ افزایش داد. این در حالی بود که تغییرات در ژن های NeuN و NF200 غیر معنی­دار اما پروتئین NF200 افزایش معنی­دار را با تمرین ترکیبی نشان داد که به نظر می­رسد تحت تأثیر روش­­های اندازه­گیری و منابع ترشح دیگر در سایر نقاط مغز باشد. با توجه به این نتایج به نظر می­رسد انجام تمرین ورزشی ترکیبی برای سنین سالمندی بهتر است در مدت زمان طولانی­تر با رعایت استانداردهای لازم صورت بگیرد تا از فواید آن بهره­مند شوند. با این وجود در این زمینه نیاز به مطالعات بیشتر به ویژه بر روی نمونه های انسانی می­باشد..
تشکر و قدردانی
بدین­وسیله نویسندگان از راهنمایی­های شرکت هیستوژنوتک (تهیه کیت، آموزش روش­های اندازه­گیری سلولی و بافتی) تقدیر و تشکر می­نمایند.
 
 
References
 
 
 
[1]     Voss MW, Soto C, Yoo S, Sodoma M, Vivar C, van Praag H. Exercise and hippocampal memory systems. Trends Cog Sci (2019); 23(4): 318-33.
[2]     Liu PZ, Nusslock R. Exercise-mediated neurogenesis in the hippocampus via BDNF. Front Neurosci 2018; 12 (52): 52-8.
[3]     Tian X, Liu T, Fang B, Wang A, Zhang M, Hussain S, et al. Neun-specific fluorescent probe revealing neuronal nuclei protein and nuclear acids association in living neurons under STED nanoscopy. ACS Appl Mater Interfaces 2018; 10(38): 31959-64.
[4]     Blaya MO, Bramlett HM, Naidoo J, Pieper AA, Dietrich WD. Neuroprotective efficacy of a proneurogenic compound after traumatic brain injury. J Neurotrauma 2014; 31(5): 476-86.
[5]     Kim S-E, Ko I-G, Park C-Y, Shin M-S, Kim C-J, Jee Y-S. Treadmill and wheel exercise alleviate lipopolysaccharide-induced short-term memory impairment by enhancing neuronal maturation in rats. Mol Med Rep 2012; 7(1): 31-6.
[6]     Kim Y-M, Seo T-B, Kim C-J, Ji E-S. Treadmill exercise with bone marrow stromal cells transplantation potentiates recovery of locomotor function after spinal cord injury in rats. J Exerc Rehabil 2017; 13(3): 273-81.
[7]     Lariviere RC, Julien JP. Functions of intermediate filaments in neuronal development and disease. J Neurobiol 2004; 58(1): 131-48.
[8]     Fang X, Ni J, Su B, An H, Li M, Wang J, et al. Effects of cluster needling of scalp acupuncture on neurofilament protein 200 and signal transducer and activator of transcription 3 in rats with acute cerebral ischemia. J Tradit Chin Med Sci 2020; 7(1): 82-6.
[9]     Fournier AJ, Hogan JD, Rajbhandari L, Shrestha S, Venkatesan A, Ramesh K. Changes in neurofilament and microtubule distribution following focal axon compression. PloS one 2015; 10(6): 13-17.
[10]   Liang W, Zhang W, Zhao S, Li Q, Liang H, Ceng R. Altered expression of neurofilament 200 and amyloid-β peptide (1–40) in a rat model of chronic cerebral hypoperfusion. J Neurol Sci 2015; 36(5): 707-12.
[11]   Jahangiri Z, Gholamnezhad Z, Hosseini M. The effects of exercise on hippocampal inflammatory cytokine levels, brain oxidative stress markers and memory impairments induced by lipopolysaccharide in rats. Metab Brain Dis 2019; 34(4): 1157-69.
[12]   Hong M, Kim M, Kim T-W, Park S-S, Kim M-K, Park YH, et al. Treadmill exercise improves motor function and short-term memory by enhancing synaptic plasticity and neurogenesis in photothrombotic stroke mice. Int Neurourol J 2020; 24(1): 28-35.
[13]   Matura S, Fleckenstein J, Deichmann R, Engeroff T, Füzéki E, Hattingen E, et al. Effects of aerobic exercise on brain metabolism and grey matter volume in older adults: results of the randomised controlled SMART trial. Transl Psychiatry 2017; 7(7): 11-27.
[14]   Lin T-W, Tsai S-F, Kuo Y-M. Physical exercise enhances neuroplasticity and delays Alzheimer’s disease. Brain Plast 2018; 4(1): 95-110.
[15]   Terashi T, Otsuka S, Takada S, Nakanishi K, Ueda K, Sumizono M, et al. Neuroprotective effects of different frequency preconditioning exercise on neuronal apoptosis after focal brain ischemia in rats. Neurol res 2019; 41(6): 510-8.
[16]   El Hayek L, Khalifeh M, Zibara V, Abi Assaad R, Emmanuel N, Karnib N, et al. Lactate mediates the effects of exercise on learning and memory through SIRT1-dependent activation of hippocampal brain-derived neurotrophic factor (BDNF). J Neuros 2019;39(13):2369-82.
[17]   Chen D, Zhang Y, Zhang M, Chang J, Zeng Z, Kou X, et al. Exercise Attenuates Brain Aging by Rescuing Down-Regulated Wnt/β-Catenin Signaling in Aged Rats. Front Aging Neurosci 2020; 12 (4):105-12
[18]   Sengupta P. The laboratory rat: relating its age with human's. Int J Prev Med  2013; 4(6): 624-31.
[19]   Kim H-J, So B, Son JS, Song HS, Oh SL, Seong JK, et al. Resistance training inhibits the elevation of skeletal muscle derived-BDNF level concomitant with improvement of muscle strength in zucker diabetic rat. J Exerc Nutrition Biochem 2015; 19(4): 281-8.
[20]   Safakheil M, Safakheil H. The effect of exosomes derived from bone marrow stem cells in combination with rosuvastatin on functional recovery and neuroprotection in rats after ischemic stroke. J Mol Neurosci 2020: 34(5): 1-14.
[21]   Mi DH, Fang HJ, Zheng GH, Liang XH, Ding YR, Liu X, et al. DPP4 inhibitors promote proliferation and migration of rat brain microvascular endothelial cells under hypoxic/highglucose conditions, potentially through the SIRT1/HIF1/VEGF pathway. CNS Neurosci Ther 2019; 25(3): 323-32.
[22]   Montes S, Juárez-Rebollar D, Nava-Ruíz C, Sánchez-García A, Heras-Romero Y, Rios C, et al. Immunohistochemical study of Nrf2-antioxidant response element as indicator of oxidative stress induced by cadmium in developing rats. Oxid Med Cell Longev 2015; 20(15): 42-50.
[23]   Heisz JJ, Clark IB, Bonin K, Paolucci EM, Michalski B, Becker S, et al. The effects of physical exercise and cognitive training on memory and neurotrophic factors. J Cogn Neurosci 2017; 29(11): 1895-907.
[24]   Vanzella C, Neves JD, Vizuete AF, Aristimunha D, Kolling J, Longoni A, et al. Treadmill running prevents age-related memory deficit and alters neurotrophic factors and oxidative damage in the hippocampus of Wistar rats. Behav Brain Res 2017; 3(34): 78-85.
[25]   Song S-H, Jee Y-S, Ko I-G, Lee S-W, Sim Y-J, Kim D-Y, 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.
[26]   Labonte-Lemoyne E, Curnier D, Ellemberg D. Exercise during pregnancy enhances cerebral maturation in the newborn: a randomized controlled trial. J Clin Exp Neuropsychol 2017; 39(4): 347-54.
[27]   Kurucz A, Bombicz M, Kiss R, Priksz D, Varga B, Hortobágyi T, et al. Heme oxygenase-1 activity as a correlate to exercise-mediated amelioration of cognitive decline and neuropathological alterations in an aging rat model of dementia. Biomed Res Int 2018; 20(18): 44-9.
[28]   Shamsipour S, Sharifi G, Taghian F. An 8-Week Administration of Bifidobacterium bifidum and Lactobacillus plantarum Combined with Exercise Training Alleviates Neurotoxicity of Aβ and Spatial Learning via Acetylcholine in Alzheimer Rat Model. J Mol Neurosci 2021: 17(11): 1-11.
[29]   Kempermann G, Song H, Gage FH. Neurogenesis in the adult hippocampus. Cold Spring Harb Perspect Biol 2015; 7(9): 188-92.
[30]   Heidarianpour A, Mohammadi F, Keshvari M, Mirazi N. Ameliorative effects of endurance training and Matricaria chamomilla flowers hydroethanolic extract on cognitive deficit in type 2 diabetes rats. Biomed Pharmacother 2021; 13(5): 1112-20.
[31]   Eriksson P, Perfileva S. BJÖRK-ERIKSON & FH GAGE. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nat Med 1998; 4(11): 1313-7.
[32]   Spalding KL, Bergmann O, Alkass K, Bernard S, Salehpour M, Huttner HB, et al. Dynamics of hippocampal neurogenesis in adult humans. Cell 2013; 153(6): 1219-27.
[33]   Moon HY, Yoon KJ, Lee WS, Cho H-S, Kim D-Y, Kim J-S. Neural maturation enhanced by exercise-induced extracellular derivatives. Scien Rep 2020; 10(1): 1-11.
[34]   Freitas DA, Rocha-Vieira E, Soares BA, Nonato LF, Fonseca SR, Martins JB, et al. High intensity interval training modulates hippocampal oxidative stress, BDNF and inflammatory mediators in rats. Physiol & behav 2018;18(4):6-11.
[35]   Postmantor R, Hayes RL, Dixon CE, Taft WC. Neurofilament 68 and neurofilament 200 protein levels decrease after traumatic brain injury. J Neurotrauma 1994; 11(5): 533-45.
[36]   Lee Y, Lee BH, Yip W, Chou P, Yip B-S. Neurofilament proteins as prognostic biomarkers in neurological disorders. Curr Pharm Des 2019; 25(43): 4560-9.
[37]   Davies E, Stankovic B, Vian A, Wood AJ. Where has all the message gone? Plant Sci J 2012; 185(12): 23-32.


 
The Effect of 6 Weeks of Combination Training on NeuN and NF200 Factors and the Number of Living Cells in the CA1 Region of the Hippocampus of Male Wistar Rats: An Experimental Study
 
P. Hasannejad Malome[4], A. R. Elmieh[5], M. R. Fadaie Chafi[6][VG5] 
 
Received: 10/03/21      Sent for Revision:05/04/21      Received Revised Manuscript:12/05/21      Accepted: 16/05/21
 
 
Background and Objectives: The combination of resistance and endurance training has a variety of effects on brain tissue. The aim of this study was to determine the tissue changes and NeuN and NF200 factors in the CA1 region of the hippocampus after 6 weeks of combination training in male Wistar rats.
Materials and Methods: In this experimental study, 30 rats were divided into 6 groups: young control and training (2 weeks), middle-aged control and training (8 weeks), and old control and training (24 months). Exercise groups were trained for 6 weeks with a combined program. To examine hippocampal tissue changes, gene expression of NeuN and NF200 and also NF200 protein, crystal violet method, real time-PCR method and immunohistochemistry were respectively used. Independent t-test and one-way ANOVA were used to analyze the data.
Results: Compared to the control groups, the young (p=0.005) and middle-aged (p=0.008) exercise groups had a significant increase in living nerve cell and also the training groups of young (p=0.003), middle-aged (p<0.001) and old (p=0.021) showed a significant increase in NF200 protein in hippocampal tissue. In the study between the training groups, the young group had a significant increase in NF200 protein compared to the middle-aged and old groups (p <0.001). There was no significant difference among the three exercise groups in the expression of NeuN and NF200 genes (p>0.05).
Conclusion: 6 weeks of combined training at young and Middle Ages have a better effect on living nerve cells. These exercises also significantly improved NF200 protein (without significant changes in genes). This difference seems to be influenced by measurement steps and other secretory sources.
Key words: Hippocampus, Exercise, Wistar rat
 
Funding: This study did not have any funds.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Islamic Azad University of Rasht approved the study (IR.IAU.RASHT.REC.1399.024).
How to cite this article: Hasannejad Malome P, Elmieh A R, Fadaie Chafi M R. The Effect of 6 Weeks of Combination Training on NeuN and NF200 Factors and the Number of Living Cells in the CA1 Region of the Hippocampus of Male Wistar Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2021; 20 (4): 415-34. [Farsi]


 
[1]-  دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی،گروه تربیت بدنی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران  
[2]- (نویسنده مسئول) گروه تربیت بدنی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
تلفن: 44227060-013، دورنگار: 44227060-013، پست الکترونیکی: elmieh1592@gmail.com
[3] - گروه تربیت بدنی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران
 
  1. - PhD Student in Sport Physiology¸ Dept. of Physical Education¸ Islamic Azad University, Rasht Branch¸ Rasht¸ Iran
ORCID: 0000-0003-2871-3531
  1. - Dept. of Physical Education, Islamic Azad University, Rasht Branch¸ Rasht¸ Iran, ORCID: 0000-0003-3740-2241
(Corresponding Author) Tel:(013) 44227060,, Fax: (013) 44227060, E-mail: elmieh1592@gmail.com
  1. - Dept. of Physical Education¸ Islamic Azad University¸ Rasht Branch¸ Rasht ¸ Iran, ORCID: 0000-0002-0536-1521

 [j1]نوع مطالعه در عنوان ذکر گردد
: یک مطالعه تجربی
 [j2]10 درصد
 [j3]به بخش نتایج منتقل شود.
 [j4]بهتر بود طبق فرمت مجله تمامی نمودارها (کلمات و اعداد) به فارسی باشد. اما چون تعداد آنها زیاد است و در زیر نویس توضیحات ذکر شده است، موردی ندارد.
 [VG5]مرتبه علمی دو نویسنده ذکر نشده است.
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تربيت بدني
دریافت: 1399/12/19 | پذیرش: 1400/2/26 | انتشار: 1400/4/28

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