- |
-
تأثیر رژیم غذایی پرچرب و تمرین هوازی بر بیان ژن‌های کلیدی متابولیسم لیپید در بافت چربی احشایی موش صحرایی
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22089/10thconf.2017.232
کد مقاله : 3092-10THCONF
نویسندگان
1فارغ التحصیل دکتری- گروه بیوشیمی و متابولیسم ورزشی- دانشکده علوم ورزشی دانشگاه مازندران، یایلسر، ایران
2گروه بیوشیمی و متابولیسم ورزشی، دانشگاه مازندران، رئیس دانشکده علوم ورزشی
3دانشیار-دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
4گروه بیوشیمی و متابولیسم ورزشی دانشگاه مازندران
چکیده
مقدمه: رژیم‌های غذایی پرچرب، با برهم زدن تعادل سوخت‌وساز لیپید، می‌توانند منجر به بروز اختلالات سوخت-وسازی شوند. درحالی‌که تمرین‌هوازی به‌منظور تأمین انرژی مورد نیاز عضلات اکسیداسیون لیپید را افزایش می‌دهد. تعادل سوخت‌وساز لیپید، به‌دقت، توسط عوامل کلیدی نظیر گیرندۀ X فارنزوید (FXR)، گیرندۀ فعال‌شونده با تکثیر پروکسیزوم (PPAR-α) و پروتئین پیوندی عنصر تنظیمی استرول 1c (SREBP-1c) تنظیم می‌شود. در پژوهش حاضر اثر رژیم غذایی پرچرب و دو شدت تمرین هوازی بر بیان این ژن‌ها و عوامل فیزیولوژیک وابسته مورد بررسی قرار گرفته است.
روش‌شناسی: بدین منظور، ۴۴ سر موش صحرایی نر نژاد ویستار، به‌طور تصادفی، در دو گروه با رژیم غذایی پرچرب (۵۶٪ چربی، H) و طبیعی (۱۲٪ چربی، N) قرار داده شدند. سپس، هر گروه به سه زیرگروه کنترل (CN, CH, n=6)، تمرین هوازی با شدت متوسط (N1, H1, n=8) و تمرین هوازی شدید (N2, H2, n=8) تقسیم شدند. پس از ۸ هفته و ۷۲ ساعت پس از آخرین وهلۀ تمرینی، نمونه‌های پلاسمایی و بافتی جمع‌آوری شده و سطوح پلاسمایی نیم‌رخ لیپید، آلانین‌آمینوترنسفراز (ALT)، آسپارتات‌آمینوترنسفراز (AST)، انسولین و تومور نکروزدهندۀ آلفا (TNF-α) و همچنین بیان نسبی ژن‌های FXR، PPAR-α و SREBP-1c در بافت چربی احشایی مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. داده‌های به‌دست آمده با آزمون تحلیل واریانس دوسویه و در نرم‌افزار SPSS22 تجزیه و تحلیل شدند (05/0˂P).
یافته ها: یافته‌های پژوهش حاضر نشان دادند که رژیم غذایی پرچرب، باعث افزایش وزن، نیم‌رخ لیپید، انسولین و ALT پلاسما شده و بیان PPAR-α و SREBP-1c بافت چربی را افزایش داد. تمرین هوازی با شدت متوسط، تغییری در بیان ژن‌های FXR و PPAR-α ایجاد نکرد، اما، بیان SREBP-1c در بافت چربی احشایی را کاهش داد. از طرفی، تمرین هوازی شدید، بیان FXR و PPAR-α بافت چربی را افزایش و بیان SREBP-1c را کاهش داد.
بحث و نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، رژیم غذایی پرچرب در این پژوهش با ایجاد مقاومت انسولینی، مسیرهای لیپوژنیک وابسته به SREBP-1c در بافت چربی را فعال کرده و منجر به بروز اختلال لیپید شد. این در حالیست که تمرین هوازی با شدت متوسط با مهار مسیرهای لیپوژنیک و تمرین هوازی شدید با مهار مسیرهای لیپوژنیک و تحریک مسیرهای لیپولیتیک بافت چربی احشایی تحت اثر FXR و PPAR-α، در کاهش لیپوژنز نقش داشتند و با اینکه کاهش TNF-α را سبب شدند تأثیری بر نیم‌رخ لیپید پلاسما نگذاشتند. به‌طور کلی، به‌نظر می‌رسد که رژیم غذایی نسبت به تمرین، نقش غالب‌تری بر نیم‌رخ لیپید داشته و پیام‌رسانی انسولین را مختل می‌کند.
روش‌شناسی: بدین منظور، ۴۴ سر موش صحرایی نر نژاد ویستار، به‌طور تصادفی، در دو گروه با رژیم غذایی پرچرب (۵۶٪ چربی، H) و طبیعی (۱۲٪ چربی، N) قرار داده شدند. سپس، هر گروه به سه زیرگروه کنترل (CN, CH, n=6)، تمرین هوازی با شدت متوسط (N1, H1, n=8) و تمرین هوازی شدید (N2, H2, n=8) تقسیم شدند. پس از ۸ هفته و ۷۲ ساعت پس از آخرین وهلۀ تمرینی، نمونه‌های پلاسمایی و بافتی جمع‌آوری شده و سطوح پلاسمایی نیم‌رخ لیپید، آلانین‌آمینوترنسفراز (ALT)، آسپارتات‌آمینوترنسفراز (AST)، انسولین و تومور نکروزدهندۀ آلفا (TNF-α) و همچنین بیان نسبی ژن‌های FXR، PPAR-α و SREBP-1c در بافت چربی احشایی مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. داده‌های به‌دست آمده با آزمون تحلیل واریانس دوسویه و در نرم‌افزار SPSS22 تجزیه و تحلیل شدند (05/0˂P).
یافته ها: یافته‌های پژوهش حاضر نشان دادند که رژیم غذایی پرچرب، باعث افزایش وزن، نیم‌رخ لیپید، انسولین و ALT پلاسما شده و بیان PPAR-α و SREBP-1c بافت چربی را افزایش داد. تمرین هوازی با شدت متوسط، تغییری در بیان ژن‌های FXR و PPAR-α ایجاد نکرد، اما، بیان SREBP-1c در بافت چربی احشایی را کاهش داد. از طرفی، تمرین هوازی شدید، بیان FXR و PPAR-α بافت چربی را افزایش و بیان SREBP-1c را کاهش داد.
بحث و نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، رژیم غذایی پرچرب در این پژوهش با ایجاد مقاومت انسولینی، مسیرهای لیپوژنیک وابسته به SREBP-1c در بافت چربی را فعال کرده و منجر به بروز اختلال لیپید شد. این در حالیست که تمرین هوازی با شدت متوسط با مهار مسیرهای لیپوژنیک و تمرین هوازی شدید با مهار مسیرهای لیپوژنیک و تحریک مسیرهای لیپولیتیک بافت چربی احشایی تحت اثر FXR و PPAR-α، در کاهش لیپوژنز نقش داشتند و با اینکه کاهش TNF-α را سبب شدند تأثیری بر نیم‌رخ لیپید پلاسما نگذاشتند. به‌طور کلی، به‌نظر می‌رسد که رژیم غذایی نسبت به تمرین، نقش غالب‌تری بر نیم‌رخ لیپید داشته و پیام‌رسانی انسولین را مختل می‌کند.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Effect of high fat diet and aerobic training on expression of key genes involved in lipid metabolism in adipose tissue of Wistar rats
Authors
Maryam Ebrahimi, Rozita Fathi, Zarbakht Ansari Pirsaraii, Elahe Talebi Garakani
Abstract
Introduction: High fat diets could cause metabolic disorders by inducing an imbalance in lipid metabolism. While, aerobic training providing energy for muscles, elevate lipid oxidation. Lipid metabolism balance is tightly regulated by key factors such as Farnesoid x receptor (FXR), Peroxisome proliferator activated receptor α (PPAR-α) and sterol regulatory element binding protein 1c (SREBP-1c). In present research, the effects of high fat diet and 2 intensities of aerobic training on these genes expression and related physiological parameters have been studied.
Methodology: For this reason, 44 male Wistar rats were randomly assigned in 2 high fat diet (H, 56% fat) and normal diet (N, 12% fat) groups. Then, each group divided into control (CN & CH, n=6), moderate aerobic training (N1 & H1, n=8) and high intensity aerobic training (N2 & H2, n=8) subgroups. After 8 weeks and 72 hours after the last training session, plasma and tissue samples were collected. Plasma levels of lipid profile, Alanin aminotransferase (ALT), Aspartate aminotransferase (AST), Insulin and Tumor necrosis factor α (TNF-α) and relative gene expression of FXR, PPAR-α and SREBP-1c in adipose tissue were measured. Data were analyzed by 2 way ANOVA in SPSS 22 (P<0.05).
Results: Our findings showed that high fat diet had increased weight gain, plasma lipid profile, Insulin, ALT and adipose PPAR-α and SREBP-1c expression. Moderate training had no effect on FXR and PPAR-α expression, but, decreased SREBP-1c expression in adipose tissue. On the other hand, high intensity aerobic training elevated FXR and PPAR-α and decreased SREBP-1c expression.
Discussion: In conclusion, high fat diet activated Adipose tissue lipogenic pathways related to SREBP-1c, by elevating Insulin levels. Moderate high intensity training by inhibiting Lipogenic pathways and high intensity aerobic training by inhibiting lipogenic and activating lipolytic pathways in Adipose tissue in a relation to FXR and PPAR-α affect lipogenesis. Although training decreased TNF-α but had no effect on lipid profile. In conclusion, it seems that diet compared with training has more effects on lipid profile and impairs insulin signaling.
Methodology: For this reason, 44 male Wistar rats were randomly assigned in 2 high fat diet (H, 56% fat) and normal diet (N, 12% fat) groups. Then, each group divided into control (CN & CH, n=6), moderate aerobic training (N1 & H1, n=8) and high intensity aerobic training (N2 & H2, n=8) subgroups. After 8 weeks and 72 hours after the last training session, plasma and tissue samples were collected. Plasma levels of lipid profile, Alanin aminotransferase (ALT), Aspartate aminotransferase (AST), Insulin and Tumor necrosis factor α (TNF-α) and relative gene expression of FXR, PPAR-α and SREBP-1c in adipose tissue were measured. Data were analyzed by 2 way ANOVA in SPSS 22 (P<0.05).
Results: Our findings showed that high fat diet had increased weight gain, plasma lipid profile, Insulin, ALT and adipose PPAR-α and SREBP-1c expression. Moderate training had no effect on FXR and PPAR-α expression, but, decreased SREBP-1c expression in adipose tissue. On the other hand, high intensity aerobic training elevated FXR and PPAR-α and decreased SREBP-1c expression.
Discussion: In conclusion, high fat diet activated Adipose tissue lipogenic pathways related to SREBP-1c, by elevating Insulin levels. Moderate high intensity training by inhibiting Lipogenic pathways and high intensity aerobic training by inhibiting lipogenic and activating lipolytic pathways in Adipose tissue in a relation to FXR and PPAR-α affect lipogenesis. Although training decreased TNF-α but had no effect on lipid profile. In conclusion, it seems that diet compared with training has more effects on lipid profile and impairs insulin signaling.
Keywords
High Fat diet, moderate aerobic training, high intensity aerobic training, FXR, PPAR-α, SREBP-1c