تاثير تمرينات تناوبي شديد بر بيان ژن عوامل درگير در متابوليسم عضله اسكلتي موش هاي ديابتي

The effect of high-intensity interval training (HIIT) on gene expression of the factors involved in the skeletal muscle metabolism of diabetic rats

مقدمه‌: بهبود متابوليسم عضلات اسكتي يكي از سازوكارهاي مهم براي درمان ديابت نوع 2 است. هدف از اين تحقيق، تاثير تمرينات تناوبي شديد بر بيان ژن عوامل درگير در متابوليسم عضله اسكلتي موش­هاي ديابتي بود. روش كار: در اين مطالعه تجربي، 60 سر رت نر ويستار با ميانگين وزني 20±220 گرم به طور تصادفي در 5 گروه شامل كنترل پايه، كنترل هشت هفته، ديابت، تمرين و ديابت-تمرين قرار گرفتند. در اين مطالعه موش­ها با استفاده از داروي استرپتوزوتوسين به صورت تك دوز 50 ميلي گرم به ازاي هركيلوگرم وزن بدن و به صورت درون صفاقي ديابتي شدند. تمرين تناوبي شديد با شدت 80-85 درصدVO2max ، 5 روز در هفته و به مدت 8 هفته اجرا گرديد. ميزان بيان ژن­هاي GLUT4 وPGC-1α به روش Real Time PCR اندازه­گيري شد. جهت تجزيه و تحليل داده­ها از تحليل واريانس يك طرفه و آزمون تعقيبي توكي در سطح 05/0>P استفاده شد. يافته­ها: نتايج نشان داد بين ميانگين بيان ژن GLUT4 وPGC-1α عضله اسكلتي موش­هاي ديابتي در گروه هاي مختلف تفاوت وجود دارد (000/0P=). تغييرات بيان ژن GLUT4 وPGC-1α عضله اسكلتي در گروه ديابت نسبت به گروه­ كنترل 8 هفته­اي به طور معني­داري كمتر بود (036/0P=). تمرين تناوبي شديد موجب افزايش معني­دار بيان ژن GLUT4 وPGC-1α شد (000/0P=). نتيجه‌گيري: با توجه به يافته هاي تحقيق حاضر، تمرين تناوبي شديد احتمالا مي تواند از طريق بهبود سطوح انرژي سلولي در نتيجه افزايش بيان ژن PGC-1α و GLUT4 در عضله اسكلتي به كاهش عوارض ديابت كمك نمايد.

Introduction: Improving the metabolism of skeletal muscle is one of the important mechanisms for the treatment of type 2 diabetes. The aim of this study was to evaluate the effect of high-intensity interval training (HIIT) on gene expression of the factors involved in the skeletal muscle metabolism of diabetic rats. Material and method: To implementation of this experimental research, 60 male Wistar rats weighing 220 ± 20 gr randomly were divided into 5 groups including baseline control, eight-week control, diabetes, training and diabetes-training. In this study, the rats were diabetic using given a single dose of 50 mg/ kg per body weight and peritoneal injection streptozotocin. HIIT performed with intensity of 80-85% VO2max, 5 days a week and for 8 weeks. The expression of GLUT4 and PGC-1α genes were measured by Real Time PCR. Data were analyzed by One-way ANOVA and Bonferron's post hoc test at the P<0.05. Results: The results showed that there is a significant difference between the mean expression of GLUT4 and PGC-1α of skeletal muscle in diabetic rats in different groups (P=0.000). The changes in the expression of GLUT4 and PGC-1α of the skeletal muscle in the diabetes group were significantly lower than the 8-week control group (P=0.036). HIIT significantly higher the expression of GLUT4 and PGC-1α (P=0.000). Conclusion: According to the findings of the present study, HIIT can help reduce the complications of diabetes by improving cellular energy levels as a result of increasing the expression of PGC-1α and GLUT4 in skeletal muscle.