اسفنگوزين - 1- فسفات : يك عامل رشدي در هايپرتروفي به دنبال تمرينات مقاومتي

Sphingosine-1-Phosphate: a Growth Factor in Hypertrophy following Resistance Training

اسفنگوزين-1-فسفات(S1P) يك اسفنگوليپيد بيواكتيو مشتق از پلاكت ها مي باشد كه در تنظيم، تكثير، تمايز، هايپرتروفي، مقابله با مرگ برنامه ريزي شده سلولي و فعال سازي سلول هاي ماهواره اي نقش دارد. هدف اين تحقيق بررسي اسفنگوزين-1-فسفات(S1P) به عنوان يك فاكتور رشدي در پاسخ به تمرين مقاومتي در موش صحرايي نر نژاد ويستار است. در اين تحقيق از 12 موش صحرايي 8 هفته اي نر نژاد ويستار (250-190گرم) استفاده شد. بعد از يك هفته آشناسازي، حيوانات به صورت تصادفي به گروه هاي كنترل(12N=) و تجربي (12N=) تقسيم شدند. نردبان مقاومتي يك متري با فاصله ميله هاي 2 سانتي متري با شيب 85 درجه به عنوان وسيله تمرين مقاومتي و وزنه هاي متصل شده به دم حيوان به عنوان مقاومت استفاده شد. مقدار S1P در لايه كلروفرم به وسيله دستگاه HPLC اندازه گيري شد. به منظور بررسي بيان ژن از تكنيك Real-Time PCR استفاده شد. بيان ژن هاي S1P1، S1P2، S1P3، MyoD، Myogenin در عضله تندانقباض تاكننده بلند انگشت پا (FHL) و عضله كندانقباض نعلي (SOL) بررسي شد. نتايج نشان داد تمرين مقاومتي محتواي S1P پلاسما (001/0=p) را در مقايسه با گروه كنترل افزايش داد. به علاوه، تمرين مقاومتي موجب افزايش بيان ژن گيرنده S1P1 در عضله FHL (001/0=p) و SOL (000/0=p)، S1P2 در عضله FHL (000/0=p) و SOL(603/0=p)، S1P3 در عضله FHL (021/0=p) و SOL (009/0=p)، MyoD در عضله FHL (000/0=p) و SOL (001/0=p)، ميوژنين در عضله FHL (000/0=p) و SOL (000/0=p) گروه تمريني نسبت به گروه كنترل شد. همبستگي مثبت معناداري بين مقدار S1P پلاسمايي گروه تمرين كرده و بيان ژن MyoD مشاهده شد. همبستگي معناداري بين بيان ژن گيرندهS1P1 و بيان ژن MyoD در هيچ يك از گروه ها و عضلات مشاهده نشد(05/0p > )، اما همبستگي مثبت و معناداري بين بيان ژن گيرندهS1P1 و بيان ژن ميوژنين مشاهده شد. همبستگي مثبت و معناداري بين بيان ژن گيرندهS1P2 و بيان ژن MyoD وجود دارد. همبستگي مثبت و معناداري بين بيان ژن گيرندهS1P3 و بيان ژن MyoD مشاهده شد. تمرين مقاومتي مي تواند مقدارS1P در سطح پلاسما و گيرنده هاي سطح سلولي آن را افزايش دهد. با توجه به نقش ساختاري و عملكردي اين اسفنگوليپيد و گيرنده هايش و افزايش آنها به دنبال يك دوره تمرين مقاومتي، شايد يكي از مسيرهاي سيگنال دهي در سازگاري عضلاني محسوب شود.

Sphingosine-1-phosphate (S1P) is a bioactive platelet-derived sphingolipid involved in regulation, proliferation, differentiation, hypertrophy and anti-apoptosis of cells and activation of satellite cells. The aim of the present study was to investigate S1P as a growth factor in response to resistance training in male Wistar rats. 24 eight-week-old male Wistar rats (190–250 gr.) were used in this study. After a week of acclimation to the animal facility, the rats were assigned randomly to a control (N=12) or training (N=12) group. Resistance training was performed using a 1-meter ladder with 2 cm distance between the grids with 85° inclination, and weights attached to rats’ tails. The content of sphingosine-1- phosphate (S1P) in the chloroform layer was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). To determine mRNA gene expression, Real-time PCR was used. S1P1, S1P2, S1P3, MyoD and Myogenin gene expression was investigated in HFL and SOL. The Results showed that resistance training increased the total content of S1P in plasma (p=0.001) of trained group in comparison with the control group. Furthermore, resistance training increased the gene expression of S1P1 in FHL (p=0.001) and SOL (p=0.000), S1P2 in FHL (p=0.000) and SOL (p=0.603), S1P3 in FHL (p=0.021) and SOL (p=0.009), MyoD in FHL (p=0.000) and SOL (p=0.001) and Myogenin in FHL (p=0.000) and SOL (p=0.000) of experimental group in comparison with control. There was a significant positive correlation between S1P plasma and gene expression of MyoD in the experimental group. There was no significant correlation between gene expression of S1P1 and MyoD gene expression in groups or muscles (p > 0.05) while there was a significant positive correlation between gene expression of Myogenin and S1P1. Furthermore, there was a significant positive correlation between S1P2 and MyoD gene expression. There was a significant positive correlation between S1P3 and MyoD gene expression. It can be concluded that resistance training can increase the S1P content in plasma and its receptors. According to structural and functional roles of sphingolipid and its receptors and their increase after resistance training, this factor might be a growth factor and a signaling pathway in skeletal muscle adaptation.