اثر پيش آماده سازي با تمرين تناوبي شديد در پيشگيري از تخريب ميلين در هيپوكامپ موش‌ هاي نر نژاد C57BL/6

Effect of High Intensity Exercise Preconditioning on the Prevention of Myelin damage in Hippocampus of Male C57BL/6 Mice

مقدمه: مولتيپل اسكلروزيس(MS) يك بيماري نورودژنراتيو رايج است كه منجر به تخريب ميلين و اختلال حركتي مي ‌شود. فعاليت بدني با جلوگيري از تخريب ميلين و انهدام سلول‌ هاي اليگودندروسيت، شروع فرآيندهاي نورودژنراتيو را به تاخير مي‌‌ اندازد. بنا بر اين هدف از پژوهش حاضر بررسي اثر پيش آماده سازي تمرين تناوبي شديد بر بيان ژن ‌هاي مرتبط با سنتز ميلين و ژن فاكتور رشد عصب در هيپوكامپ مدل حيواني تخريب ميلين القاء شده با كوپريزون مي ‌باشد. مواد و روش ‌ها: موش هاي C57BL/6 نر(40 سر) به طور تصادفي به 4 گروه تقسيم شدند: كنترل، كوپريزون، تمرين تناوبي شديد، تمرين تناوبي شديد و كوپريزون. برنامه‌ تمريني بر روي تردميل به مدت 4 هفته انجام شد و پس از آن، القاء MS با رژيم كوپريزون 2 درصد صورت گرفت، هم زمان با القاء MS برنامه تمريني به مدت 5 هفته ادامه داشت. بروز MS با تست ميدان باز تاييد شد. بيان ژن ‌هاي فاكتور رشد عصب(NGF)، پروتئين پايه ميلين(MBP) و پروتئين ﭘﺮوﺗﺌﻮ‌ﻟﯿﭙيدي ميلين(PLP) با استفاده از روش Real time-PCR اندازه ‌گيري شد، هم چنين هيپوكامپ جهت ارزيابي تعداد سلول ‌هاي اليگودندروسيت با هماتوكسين-ائوزين رنگ ‌آميزي شد. يافته ‌هاي پژوهش: نتايج نشان داد حيواناتي كه كوپريزون دريافت كردند، عملكرد حركتي ضعيف‌ تري داشتند، بيان NGF، MBP و PLP پايين ‌تر و تعداد اليگودندروسيت‌ كمتري نسبت به گروه كنترل داشتند. سطوح NGF، MBP و PLP و سلول ‌هاي اليگودندروسيت در گروه تمرين تناوبي+كوپريزون نسبت به گروه كوپريزون افزايش يافت(P<0.05) و مانع حركت غيرطبيعي حيوانات به واسطه كوپريزون شد. بحث و نتيجه‌ گيري: نتايج نشان داد كه پيش ‌آماده سازي با تمرين تناوبي فرآيند ميلين ‌سازي در هيپوكمپ را تقويت مي ‌كند و با بهبود بيشتر بيان ژن NGF تاثير نوروپروتكتيو در برابر مولتيپل اسكلروزيس داشت.

Introduction: Multiple sclerosis (MS) is a common neurodegenerative disease leading to the movement disorder and destruction of myelin. Physical exercise delays the onset of neurodegenerative processes by preventing the destruction of myelin and oligodendrocytes. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of high-intensity exercise preconditioning on gene expression associated with mylein synthesis and a nerve growth factor-induced gene (NGF) in hippocampus of an animal model of demyelination induced by cuprizone (CPZ). Materials & Methods: In total, 40 male C57BL/6 mice were randomly assigned into 4 groups, namely control (C), cuprizone induced demyelination (CPZ), high-intensity interval training (HIIT), and interval training plus CPZ (ITCPZ). The training program was performed on treadmills for 4 weeks, followed by MS induction with 0.2% cuprizone feeding. Meanwhile, the training program continued for 5 weeks with MS induction. The incidence of MS was confirmed by open field test. A real time-PCR was utilzied for the measurment of NGF gene expression, myline basci protein (MBP), and mylein proteolipid protein (PLP). The hippocampus was also stained with hematoxylin-eosin to measure the number of oligodendrocytes. Findings: The results showed that the CPZ group had poorer motor activity, lower expression of NGF, lower levels of MBP, and PLP, and fewer oligodendrocytes in hippocampus than those in control group (P<0.05). In addition, the mRNA levels of NGF, MBP, and PLP as well as the number of oligodendrocyte cells increased in ITCPZ group, compared to the CPZ group (P<0.05). Moreover, cuprizone prevented the abnormal motor activity. Discussion & Conclusions: According to the results, high-intensity exercise preconditioning could enhance the remyelination process in hippocampus. Moreover, it improved neuroprotective effect against MS by increasing the expression of NGF gene in hippocampus.