تأثير شش هفته تمرين تناوبي شديد بر بيان ژن و محتواي پروتئين‌هاي KIF5B و Dynein در هيپوكمپ موش‌هاي صحرايي نر ويستار

The Effect of 6 Weeks of High Intensity Interval Training on the Gene Expression and Content of KIF5B and Dynein Proteins in Hippocampus of Male Wistar Rats

انتقال سيتوپلاسمي فرايندي حياتي در دستگاه عصبي است كه موجب بهبود بقاي عصبي مي‌شود. پروتئين‌هاي KIF5B و Dynein موتورهاي حركتي درگير در انتقال سيتوپلاسمي هستند كه نقش مهمي در انتقال رو به ­جلو و عقب محموله‌هاي مختلف دارند، اما تأثير تمرينات ورزشي به‌ويژه تمرين تناوبي شديد (HIIT) بر بيان اين پروتئين­ها كمتر بررسي شده است. ازاين‌رو در اين پژوهش، تأثير HIIT بر بيان ژن و ميزان پروتئين‌هاي KIF5B و Dynein در هيپوكمپ موش‌هاي صحرايي نر ويستار بررسي شد. آزمودني‌هاي پژوهش شامل 14 سر موش بود كه به دو گروه تمرين (7) و كنترل (7) تقسيم شدند. برنامۀ تمريني به مدت شش هفته و هر هفته پنج جلسه بر روي نوار گردان انجام گرفت. براي بررسي ميزان پروتئين KIF5B و Dynein از روش ايمونوهيستوشيمي و براي اندازه‌گيري بيان mRNA متغيرهاي پژوهش از روش Real-Time PCR استفاده شد. يافته‌هاي پژوهش نشان داد كه شش هفته HIIT به كاهش معنا‌داري در بيان ژن KIF5B و Dynein (به‌ ترتيب P=0.001 و P=0.001 و درصد تغييرات= -0.72) منجر شد. همچنين در پي انجام شش هفته تمرين، كاهش معنا‌داري در محتواي KIF5B P=0.001 و Dynein P=0.004 مشاهده شد. اين يافته‌ها بيانگر اين مطلب است كه HIIT با تنظيم كاهشي بيان ژن و محتواي پروتئيني KIF5B و Dynein در بافت هيپوكمپ مرتبط است، هر چند ساز و كارهاي پايه ناشناخته باقي مانده‌اند. اين تغييرات نشان مي‌دهد كه HIIT ممكن است بر انتقال سيتوپلاسمي رو به‌ جلو و رو به ­عقب تأثير منفي داشته باشد، چرا كه انتقال سيتوپلاسمي به‌ وسيلۀ KIF5B و Dynein ميانجي‌گري مي‌شود.

Cytoplasmic transport is a vital process in the CNS that improves neuronal survival. KIF5B and Dynein are motor proteins involved in cytoplasmic transport which play an important role in the anterograde/retrograde transport. However, the effect of training especially high intensity interval training (HIIT) is less clear on the expression of these proteins. The present study examined the effect of HIIT on the gene expression and the amount of KIF5B and Dynein proteins in the hippocampal tissue of Wistar male rats. 14 rats were divided into 2 groups: (1) the training (TG: n=7) and (2) the control (CG: n=7). Training program was carried out on a treadmill for 6 weeks, 5 sessions per week. The protein contents of KIF5B and Dynein were determined by the immunohistochemical analysis. Moreover, the Real-Time polymerase chain reaction (Real-Time PCR) procedure was used to measure mRNA expression of the variables. The findings showed that 6 weeks of HIIT significantly decreased the gene expression of KIF5B and Dynein (P=0.001 and P=0.001 or percentage of changes= -0.72 respectively). Also, HIIT significantly decreased KIF5B (P=0.001) and Dynein (P=0.004) protein content after 6 weeks of HIIT. These findings demonstrated that HIIT was associated with the down-regulation of gene expression and protein content of KIF5B and Dynein in the hippocampal tissue although the underlying mechanisms have remained unknown. These changes show that HIIT may have negative effects on anterograde/retrograde cytoplasmic transport because the cytoplasmic transport is mediated by KIF5B and Dynein.