بررسي الگوي بياني ژن hdac4 پس از تمرين استقامتي در مدل حيواني

The study of hdac4 gene expression pattern after endurance exercises in animal model

زمينه و هدف: بيشتر تغييرات ايجاد شده در اثر فعاليت هاي بدني طي روند اپي ژنيك رخ مي دهد كه فاكتور رونويسي HDAC4 در اين روند نقش محوري بازي مي كند. بنابراين هدف اين پژوهش بررسي اثر يك دوره فعاليت استقامتي بر بيان ژن hdac4 در عضلات كند و تند انقباض بود. روش بررسي: آزمودني هاي اين پژوهش تجربي 14 سر موش صحرايي (24±231 گرم) بودند كه تحت شرايط استاندارد نگهداري شدند. بعد از آشنايي با پروتكل تمريني به صورت تصادفي به دو گروه كنترل (7=n) و تجربي (7=n) تقسيم شدند. گروه تجربي يك برنامه (30 متر در دقيقه، 50 دقيقه در هر جلسه، 6 جلسه در هفته به مدت 14 هفته) استقامتي را روي تردميل اجرا كرد و سپس 48 ساعت پس از پايان آخرين جلسه تمريني همراه با گروه كنترل بي‌هوش و تشريح شدند، سپس عضله نعلي و عضله EDL آن ها خارج و با استفاده از روش Real time-PCR ميزان بيان ژن hdac4 عضلات نعلي و EDL آن ها اندازه‌گيري شد. در پايان با استفاده از آزمون آماري t ميانگين بيان ژن hdac4 گروه تجربي و كنترل ارزيابي و مقايسه شد. يافته ها: نتايج نشان داد، 14 هفته فعاليت استقامتي موجب كاهش بيان ژن hdac4 در عضله نعلي (كند انقباض) مي شود به طوري كه ميزان بيان اين ژن در عضله نعلي گروه تجربي به طور معني داري (0/0001=P) كمتر از گروه كنترل بود. اما در مقايسه با گروه كنترل تفاوت معني داري (0/76=P) در بيان ژن hdac4 در عضله EDL گروه تجربي مشاهده نشد. نتيجه گيري: اين تحقيق نشان داد كه عليرغم يكسان بودن شدت و مدت فعاليت استقامتي، بيان ژن hdac4 در عضلات تند و كند انقباض متفاوت بود. كاهش ميزان بيان ژن hdac4 در عضله نعلي احتمالاً نشان دهنده رفع فشردگي كروماتين باشد كه آغازيست بر بيان ژن‌هاي درگير در فعاليت استقامتي در عضله اسكلتي كند انقباض.

Background and aims: The most of endurance activity induced changes occur by epigenetic processes which Histone deacetylase 4 transcription factor plays a central role in that. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of endurance activity on slow and fast twitch muscles hdac4 gene expression. Methods: The subjects of this experimental study were 14 rats (231±24 gr) that housed under standard conditions. After familiarization with training protocol, there were randomly assigned into control (n=7) and experimental (n=7) groups. The experimental group performed an endurance program (30 m/min, 50 min, 6 session per week for 14-weeks) on motorized treadmill, and then 48 hours after the end of the last session of training with control group were anesthetized and sacrificed. Then, the EDL and soleus muscles were removed. Real time RT-PCR method was used to determine of expression levels of hdac4 gene in EDL and soleus muscles. Finally, t-test was used to compare and evaluate the means of hdac4 gene expression in control and experimental groups. Results: The results showed 14 weeks endurance activity decrease hdac4 gene expression in soleus muscle, so that the rate of expression of this gene in soleus muscle of experimental group was significantly (P=0.0001) less compared to control group, but in EDL muscle in compared with control group there was not seen a significant difference (P=0.76) in hdac4 gene expression in experimental group. Conclusion: The result of this study showed that despite the equal intensity and duration of endurance training, the hdac4 gene expression of fast and slow twitch muscles was different. Decreasing in the rate of hdac4 gene expression in soleus muscle is probably the sign of uncondensed chromatin, which is the begin of genes expression that involves in the endurance activity in slow twitch skeletal muscle.