تأثير هشت هفته تمرين هوازي بر ميزان بيان ژن‌هاي مسير پيشالتهابي HMGB1-RAGE/TLR4-NF-kB در بافت قلبي موش‌هاي صحرايي نر داراي هايپرگليسمي

Effects of Eight Weeks of Aerobic Training on Expression Levels of the HMGB1-RAGE/TLR4-NF-kB Proinflammatory Pathway in Cardiac Tissue of Male Rats with Hyperglycemia

مقدمه: التهاب نقش مهمي در بيماري‌زايي كارديوميوپاتي ديابتي دارد. بيان ژن HMGB1 كه يك سايتوكاين پيش التهابي است و ژن‌هاي دخيل در مسير پيام‌رسان پايين‌دست آن در ديابت افزايش مي‌يابد. هدف از مطالعه حاضر بررسي تأثير هشت هفته تمرين هوازي بر ميزان بيان ژن‌هاي مسير HMGB1-RAGE/TLR4-NF-kB در بافت قلبي موش­هاي صحرايي نر داراي هايپرگليسمي بود. مواد و روش‌ها: سي و شش سر موش صحرايي نر نژاد ويستار با ميانگين وزني 25±231 گرم به طور تصادفي به سه گروه 12 تايي (شاهد سالم، هايپرگليسمي شاهد و هايپرگليسمي آزمون) تقسيم شدند. هايپرگليسمي با تزريق درون صفاقي استرپتوزوتوسين و نيكوتين‌آميد القاء شد. چهل و هشت ساعت پس از اتمام برنامه تمريني (هشت هفته تمرين هوازي)، بافت قلبي تحت شرايط استريل جدا گرديد. ميزان بيان ژن‌هاي HMGB1، RAGE، TLR4و NF-kB به وسيله روش Real-Time PCR اندازه­گيري شد. تجزيه و تحليل داده‌ها با استفاده از آزمون تحليل واريانس يك ‌طرفه و آزمون تعقيبي توكي انجام شد و سطح معني‌داري 0/05P< در نظر گرفته شد. يافته‌ها: ميزان بيان ژن‌هاي HMGB1، RAGE، TLR4و NF-kB در بافت قلبي گروه هايپرگليسمي شاهد نسبت به گروه شاهد سالم به طور معني‌داري (0/001P<) افزايش يافت. هشت هفته تمرين هوازي باعث كاهش بيان ژن‌هاي مورد مطالعه شد (0/001P<). نتيجه‌گيري: به نظر مي‌رسد تمرين هوازي مي‌تواند از طريق كاهش بيان ژن‌هاي HMGB1، RAGE، TLR4و NF-kB در بافت قلبي موش ­هاي صحرايي داري هايپرگليسمي از اثرات منفي هايپرگليسمي جلوگيري كند كه اين موضوع مي‌تواند يك سازوكار مهم براي عملكرد قلبي و پيش‌گيري از كارديوميوپاتي ديابتي باشد.

Introduction: Inflammation plays a critical role in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy. The expression of HMGB1, a proinflammatory cytokine, and its downstream signaling pathway is upregulated in diabetes. The aim of this study was to investigate the effect of 8 weeks aerobic training on the expression levels of the HMGB1-RAGE/TLR4-NF-kB pathway in cardiac tissue of male rats with hyperglycemia. Materials and Methods: Thirty-six male Wistar rats (mean weight, 231±25g) were randomly divided into three groups (n=12 each): Healthy control, control hyperglycemia and trained hyperglycemia. Hyperglycemia was induced by intraperitoneal injection of strept­ozotocin and nicotinamide. Forty-eight hours after completion of the training program (eight weeks aerobic training), cardiac tissue was removed under sterile conditions. Gene expression of HMGB1, RAGE, TLR4 and NF-kB were investigated, using Real-time PCR. For data analysis, one-way ANOVA and post-hoc Tukey’s test were used, with P<0.05 considered statistically significant. Results: Gene expression levels of HMGB1, RAGE, TLR4 and NF-kB were significantly (P=0.001) increased in the cardiac tissue of the hyperglycemic control group, compared with healthy controls. Eight weeks of aerobic training decreased the expression levels of the studied genes (P=0.001). Conclusion: It seems that aerobic training can prevent the negative effects of hyperglycemia via by attenuating gene expression levels of HMGB1, RAGE, TLR4 and NF-kB in the cardiac tissue of rats with hyperglycemia, and could hence be an important mechanism for cardiac function and preventing diabetic cardiomyopathy.