اثر هشت هفته تمرين هوازي و مقاومتي بر بيان ژن پروتئين كيناز فعال شده توسط (AMPK) AMP در عضله نعلي و مقاومت به انسولين موشهاي صحرايي ديابتي شده توسط استرپتوزوتوسين

The Effect of Eight Weeks Aerobic and Resistance Training on AMP-Activated Protein Kinase (AMPK) Gene Expression in Soleus Muscle and Insulin Resistance of STZ-Induced Diabetic Rat

زمينه: تنظيم ژن AMPK يكي از بزرگترين اهداف در مطالعات T2D و سندروم متابوليك مي‌باشد. بنابراين هدف از تحقيق حاضر بررسي اثر هشت هفته تمرين هوازي و مقاومتي بر بيان ژن پروتئين كيناز فعال شده توسط AMPK) AMP) در عضله نعلي و مقاومت به انسولين موش‌هاي ديابتي شده توسط استرپتوزوتوسين Streptozotocin (STZ) بود. روش كار: تحقيق حاضر از نوع تجربي بود. 21 سر رت صحرايي نر نژاد ويستار با دامنه وزني 200 تا 250 گرم و سن 8 تا 10 هفته به عنوان نمونه انتخاب شدند و با تزريق درون صفاقي محلول تازه تهيه شده STZ ديابتي شده و به طور تصادفي در سه گروه ديابت كنترل، ديابت تمرين مقاومتي و ديابت تمرين هوازي قرار داده شدند. برنامه تمريني گروه‌هاي تمريني براي 8 هفته و 5 روز در هفته انجام شد. پروتكل تمرين مقاومتي در قالب 10 تكرار به صورت صعود از نردبان با وزنه‌اي به مقدار 100 درصد وزن بدن و پروتكل تمرين هوازي دويدن روي نوارگردان با سرعت 25 متر در دقيقه به مدت 40 دقيقه بود. 48 ساعت پس از آخرين جلسه تمرين، عضله نعلي رتها جدا و ميزان بيان ژن AMPK نمونه‌ها سنجيده شد. تجزيه و تحليل داده‌هاي آماري ازطريق آناليز واريانس يك طرفه (One Way Anova) در سطح معناداري 05/0>P انجام شد. يافته‌ها: نتايج تحقيق حاضر نشان دادكه ميزان بيان ژن پروتئين AMPK در عضله نعلي گروه تمرين هوازي و تمرين مقاومتي به طور معناداري بالاتر از گروه كنترل بود (مقادير P به ترتيب 0/035 و 0/019). اما بين سطح اين شاخص در گروه‌هاي تمرين هوازي و مقاومتي تفاوت معناداري مشاهده نشد (0/954=P). سطح گلوكز خون ناشتا در گروه‌هاي ديابت تمرين هوازي و ديابت تمرين مقاومتي نسبت به گروه ديابت كنترل به طور معناداري پايين‌تر بود (0/001=P). همچنين سطح انسولين و مقاومت به انسولين در گروه ديابت تمرين هوازي و گروه ديابت تمرين مقاومتي نسبت به گروه كنترل به طور معناداري پايين‌تر بود (05/0>P). نتيجه‌گيري: به طور كلي، نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه هم تمرين هوازي و هم تمرين مقاومتي از طريق افزايش سطح AMPK، موجب كاهش مقاومت به انسولين و در نتيجه بهبود سطح گلوكز خون در موش‌هاي صحرايي ديابتي مي‌گردند. بر اين اساس ميتوان گفت كه تمرين هوازي و مقاومتي باعث فعال سازي مسير غير وابسته به انسولين شده و بهبودي در مقاومت به انسولين در رتهاي ديابتي را به همراه دارد.

Background: AMPK regulation is one of biggest target in T2D and metabolic syndrome research. Therefore, the present study is aimed to investigate The effect of 8 weeks aerobic and Resistance training on AMP-activated protein kinase (AMPK) gene expression in soleus muscle and insulin resistance of STZ-induced diabetic rat. Methods: The research method of present study was experimental. For this purpose, 21 male wistar rat with 200 to 250 g weight and 8 to 10 weeks old were selected. Then the induction of type II diabetes was performed by intraperitoneal injection of Streptozotocin. The samples were randomly allocated to diabetes control, diabetes resistance training and diabetes aerobic training groups. Resistance training was scheduled for 10 repetitions of climbing a ladder carrying a load 100% of body weight, and aerobic training protocol was running on a treadmill with 25 m/min for 40 min and both training continuing for 8 weeks long and 5 day/week. 48 hours after last training session, soleus muscle isolated and AMPK gene expression was measured. For statistical data analysis, independent t-test at P<0.05 significant level was used. Results: Our study showed that the AMPK gene expression in soleus muscle of aerobic and resistance training group was significantly higher than control group (P value respectively 0.035 and 0.019). But there was no significant difference between levels of this factor in aerobic and Resistance training group (P=0.954). Fasting blood glucose level in aerobic and Resistance training group was significantly lower than control group (P=0.001). Also insulin and insulin resistance of aerobic and Resistance training group was significantly higher than control group (P<0.05). Conclusion: This results show that aerobic and resistance training trough increasing gene expression of AMPK can improve blood glucose level in type 2 diabetic rat. So It can be said that aerobic and resistance training activates an noninsulin-dependent pathway and improves insulin resistance in diabetic rats.