تأثیر تمرین هوازی بر بیان ژن آسپروزین بافت پانکراس رت‌های نر مبتلا به دیابت

پورحبیبی, حسین; حق‌شناس, روح‌اله

doi:10.22034/sbs.2020.161234

تأثیر تمرین هوازی بر بیان ژن آسپروزین بافت پانکراس رت‌های نر مبتلا به دیابت

نویسندگان

دانشگاه سمنان

10.22034/sbs.2020.161234

چکیده

مقدمه و هدف: آسپروزین یک هورمون پروتئینی ضدتنظیمی انسولین است و با بیماری‌های مزمن همچون چاقی و دیابت مرتبط است. از این رو هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر تمرین هوازی بر بیان ژن آسپروزین بافت پانکراس رت‌های نر مبتلا به دیابت است.
مواد و روش‌ها: 32 سر رت نر ویستار، پس از القا دیابت با STZ به‌صورت تصادفی به 4 گروه کنترل (n=8)، تمرین (n=8)، دیابت (n=8) و دیابت + تمرین (n=8) تقسیم شدند. رت‌های گروه تمرین پس از آشنایی با پروتکل تمرین، 5 جلسه در هفته، به مدت هشت هفته، پروتکل تمرین هوازی را اجرا کردند. پس از اتمام پروتکل، بافت پانکراس استخراج و از روش RT- PCR برای اندازه‌گیری RNA و از روش الایزا برای سنجش بیان پروتئین آسپروزین استفاده شد. از آزمون تحلیل واریانس جهت تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، در سطح معناداری (0.05>P < span lang="FA">) استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد القاء دیابت سطح بیان ژن و پروتئین آسپروزین در بافت پانکراس را به‌طور معنیداری افزایش داد (0.001>P < span lang="FA">). هشت هفته تمرین هوازی بیان پروتئین آسپروزین را در گروه تمرین به‌طور معنیداری کاهش داد (0.019=P < span lang="FA">) ولی کاهش در سطح بیان ژن و پروتئین آسپروزین در گروه دیابت +ت مرین نسبت به گروه دیابت معنیدار نبود.
بحث و نتیجه گیری: تمرین هوازی سطح آسپروزین بافت پانکراس را که در اثر دیابت افزایش ‌یافته بود کاهش داد ولی قادر نبود آن را به سطح اولیه خود برگرداند. به نظر می رسد مسیر تأثیرگذاری ورزش مستقل از مسیرهای سلولی و مولکولی در بافت پانکراس است و بیشتر از طریق مسیرهای پیام‌رسانی سلولی در عضله نقش ایفا می‌کند و در رابطه با آسپروزین در سلول‌های تخریب‌شده بافت پانکراس در اثر ابتلا به دیابت علاوه بر ورزش نیاز به روش‌های کمک درمانی دیگر نیز وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of aerobic training on expression of asprosin in pancreas of male rat diabetic

نویسندگان [English]

Hossein Poorhabibi
Rouhollah Haghshenas

چکیده [English]

Introduction and purpose: Asprosin is a counter-regulatory protein hormone of insulin and is associated with chronic diseases such as obesity and diabetes. Therefore, the aim of this study is to investigate the effect of aerobic exercise on the expression of the asprosin gene in the pancreatic tissue of male rats with diabetes.
Materials and methods: 32 male Wistar rats were randomly divided into 4 groups: control (n=8), exercise (n=8), diabetes (n=8), and diabetes+exercise (n=8) after inducing diabetes with STZ. After getting familiar with the training protocol, the rats in the training group performed the aerobic training protocol 5 times a week for eight weeks. After completing the protocol, pancreatic tissue was extracted and RT-PCR method was used to measure RNA and ELISA method was used to measure asprosin protein expression. Analysis of variance test was used to analyze the data (P<0.05).
Results: The results showed that induction of diabetes significantly increases the expression level of asprosin gene and protein in pancreatic tissue (P<0.001). Eight weeks of aerobic training significantly reduced asprosin protein expression in the exercise group (P=0.019) but the decrease in gene and protein expression of asprosin in the diabetes+exercise group was not significant compared to the diabetes group.
Discussion and Conclusion: Aerobic exercise reduced the level of asprosin in pancreatic tissue, which was increased due to diabetes, but was not able to return it to its original level. It seems that the effect of exercise is independent of the cellular and molecular pathways in the pancreatic tissue and plays a role mostly through the cell signaling pathways in the muscle, and in the damaged cells of the pancreatic tissue due to diabetes, in relation to asprosin addition to exercise, it is necessary to other treatment methods.

کلیدواژه‌ها [English]

Diabetes
Aerobic exercise
pancreas
Asprosin

مراجع

1) Romere C, Duerrschmid C, Bournat J, Constable P, Jain M, Xia F, et al. Asprosin, a fasting-induced glucogenic protein hormone. Cell. 2016;165(3):566-79. 2) Groener JB, Valkanou A, Kender Z, Pfeiffenberger J, Kihm L, Fleming T, et al. Asprosin response in hypoglycemia is not related to hypoglycemia unawareness but rather to insulin resistance in type 1 diabetes. PloS one. 2019;14(9):e0222771. 3) Zhang X, Jiang H, Ma X, Wu H. Increased serum level and impaired response to glucose fluctuation of asprosin is associated with type 2 diabetes mellitus. Journal of diabetes investigation. 2020;11(2):349-55. 4) Yuan M, Li W, Zhu Y, Yu B, Wu J. Asprosin: a novel player in metabolic diseases. Frontiers in endocrinology. 2020;11:64. 5) Ko JR, Seo DY, Kim TN, Park SH, Kwak H-B, Ko KS, et al. Aerobic exercise training decreases hepatic asprosin in diabetic rats. Journal of clinical medicine. 2019;8(5):666. 6) Eskandari Mehrabadi M, Salemi Z. Comparison of serum nesfatin-1 level in type 1 and 2 diabetic rats. Journal of Arak University of Medical Sciences. 2016;19(8):1-7. 7) Esmaeili S, Minasian V, Bayat M, Karami H. Effect of Exercise Training on Vascular Endothelial Growth Factor and Its Receptor Gene Expression in Cardiac Tissue of Type 2 Diabetic Rats. Journal of Arak University of Medical Sciences. 2018;21(3):14-23. 8) Lee T, Yun S, Jeong JH, Jung TW. Asprosin impairs insulin secretion in response to glucose and viability through TLR4/JNK-mediated inflammation. Molecular and cellular endocrinology. 2019;486:96-104. 9) Wang R, Hu W. Asprosin promotes β‐cell apoptosis by inhibiting the autophagy of β‐cell via AMPK‐mTOR pathway. Journal of Cellular Physiology. 2020. 10) Kocaman N, Kuloğlu T. Expression of asprosin in rat hepatic, renal, heart, gastric, testicular and brain tissues and its changes in a streptozotocin-induced diabetes mellitus model. Tissue and Cell. 2020:101397. 11) Ceylan Hİ, Saygın Ö. An investigation of the relationship between new fasting hormone asprosin, obesity and acute–chronic exercise: current systematic review. Archives of Physiology and Biochemistry. 2020:1-12. 12) Gu Y, Dennis SM, Kiernan MC, Harmer AR. Aerobic exercise training may improve nerve function in type 2 diabetes and pre‐diabetes: A systematic review. Diabetes/metabolism research and reviews. 2019;35(2):e3099. 13) Moser O, Eckstein ML, West DJ, Goswami N, Sourij H, Hofmann P. Type 1 Diabetes and Physical Exercise: Moving (forward) as an Adjuvant Therapy. Current Pharmaceutical Design. 2020;26(9):946-57. 14) Haghshenas R, Jafari M, Ravasi A, Kordi M, Gilani N, Shariatzadeh M, et al. The effect of eight weeks endurance training and high-fat diet on appetite-regulating hormones in rat plasma. Iranian journal of basic medical sciences. 2014;17(4):237. 15) Haghshenas R, Gilani N, Jafari M. Effect of 16 weeks endurance training and high fat diet on plasma level of interleukins-6, 10 and nesfatin-1 of rats. Sport Physiol. 2015;6(24):49-61. 16) Haghshenas R, Ravasi A, Kordi M, Hedayati M, Shabkhiz F, Mohammad Shariatzadeh M. The Effect of a 12-Week Endurance Training on IL-6, IL-10 and Nesfatin-1 Plasma Level of Obese Male Rats. Sport Biosciences. 2013; 5 (4): 109-122. ÑŸw Ñ• v Ë. 17) Greenhill C. Asprosin—new hormone involved in hepatic glucose release. Nature Reviews Endocrinology. 2016;12(6):312-. 18) Zhang L, Chen C, Zhou N, Fu Y, Cheng X. Circulating asprosin concentrations are increased in type 2 diabetes mellitus and independently associated with fasting glucose and triglyceride. Clinica chimica acta. 2019;489:183-8. 19) Furman BL. Streptozotocin‐induced diabetic models in mice and rats. Current protocols in pharmacology. 2015;70(1):5.47. 1-5.. 20. 20) Sobhani F, Haghshenas R, Rahimi M. Effect of eight weeks aerobic training and supplementation of green tea on apelin plasma levels and insulin resistance in elderly women with type 2 diabetes. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences. 2019;28(170):84-93. 21) Wiecek M, Szymura J, Maciejczyk M, Kantorowicz M, Szygula Z. Acute anaerobic exercise affects the secretion of asprosin, irisin, and other cytokines–a comparison between sexes. Frontiers in physiology. 2018;9:1782.