سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

قلعه گیر, سهراب, وکیلی, جواد, خانی, مصطفی, آزالی علمداری, کریم. (1401). تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان بافتی miRNA-1 و miRNA-21 قلبی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار سالم. , 15(4), 82-92. doi: 10.52547/joeppa.15.4.82
سهراب قلعه گیر; جواد وکیلی; مصطفی خانی; کریم آزالی علمداری. "تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان بافتی miRNA-1 و miRNA-21 قلبی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار سالم". , 15, 4, 1401, 82-92. doi: 10.52547/joeppa.15.4.82
قلعه گیر, سهراب, وکیلی, جواد, خانی, مصطفی, آزالی علمداری, کریم. (1401). 'تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان بافتی miRNA-1 و miRNA-21 قلبی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار سالم', , 15(4), pp. 82-92. doi: 10.52547/joeppa.15.4.82
قلعه گیر, سهراب, وکیلی, جواد, خانی, مصطفی, آزالی علمداری, کریم. تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان بافتی miRNA-1 و miRNA-21 قلبی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار سالم. , 1401; 15(4): 82-92. doi: 10.52547/joeppa.15.4.82

تأثیر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان بافتی miRNA-1 و miRNA-21 قلبی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار سالم

نشریه فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی
دوره 15، شماره 4 - شماره پیاپی 32، دی 1401، صفحه 82-92    اصل مقاله (355.89 K)
نوع مقاله: علمی - پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.52547/joeppa.15.4.82
نویسندگان
سهراب قلعه گیر* 1؛ جواد وکیلی1؛ مصطفی خانی1؛ کریم آزالی علمداری2
1گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکدة تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2گروه علوم ورزشی، دانشکدة علوم تربیتی و روان‌شناسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
چکیده
زمینه و هدف: microRNA (miRNA) دستة جدیدی از شاخص‌های زیستی‌اند که در سطح سلولی و مسیرهای پیام‌رسانی در تغییرات ساختاری و عملکردی قلبی درگیرند. همچنین تمرینات تناوبی شدید (HIIT) شامل وهله‌های فعالیت ورزشی نسبتاً شدید با مدت زمان کوتاه است که با دوره‌های بازیافت فعال یا غیرفعال از یکدیگر جدا شده‌اند، می‌تواند سبب بهبود آمادگی قلبی-تنفسی و متغیرهای فیزیولوژیک متناظر با آن در افراد سالم شود. ازاین‌رو پژوهش حاضر در نظر دارد اثر هشت هفته تمرین تناوبی با شدید را بر بیان بافتی miR-1 و miR-21 در بافت بطن چپ قلب موش‌های صحرایی نر بالغ نژاد ویستار بررسی کند.
مواد و روش‌ها: بدین‌منظور در یک طرح پژوهشی تجربی، 20 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار انتخاب و به‌طور تصادفی در دو گروه همگن ۱۰ سری شامل کنترل سالم (C) و سالم با تمرین تناوبی شدید (T) تقسیم شدند. بر این اساس موش‌های صحرایی به مدت هشت هفته و در پنج روز هفته تحت برنامة تمرین تناوبی شدید (HIIT) روی نوار گردان الکترونیکی هوشمند قرار گرفتند. HIIT با شدت 85-90 درصد سرعت بیشینه در 6-12 وهلة دودقیقه‌ای و با تناوب‌های استراحت فعال سه‌دقیقه‌ای با شدت 30 درصد VO2max اعمال شد. در انتهای قرارداد مطالعه، تمامی موش‌های صحرایی ۴۸ ساعت پس از آخرین مداخله به روش بدون درد برای بررسی تغییرات بیان miRNA-1، miRNA-21 روش PCR در بافت بطن چپ قلب بی‌هوش و جراحی شدند. برای بررسی طبیعی بودن توزیع داده‌ها از آزمون شاپیرو-ویلک و برای آزمون فرضیه‌ها از تحلیل واریانس دوراهه در سطح معناداری 05/0≥ P با نرم‌افزار آماری SPPS26 استفادهشد.
نتایج: بیان نسبی miRNA-21 گروه تمرین نسبت به گروه کنترل به‌طور معناداری بیشتر بود. درحالی‌که بیان miRNA-1 گروه تمرین به‌طور معناداری کمتر از گروه کنترل بود (05/0 >P).
نتیجه‌گیری: به‌نظر می‌رسد در سطح بافت قلبی تغییرات بیان miRNA-21 و miRNA-1 با مسیرهای پیام‌رسانی به‌روز سازگاری‌های مرتبط با تمرینات ورزشی در ارتباط است.
کلیدواژه‌ها
بافت قلب؛ تمرینات تناوبی شدید؛ موش صحرایی؛ miRNA-1؛ miRNA-21
عنوان مقاله [English]
The effect of eight weeks high intensity interval training on the expression of cardiac miRNA-21 and miRNA-1 in wistar male rats
نویسندگان [English]
Sohrab Ghalehgir1؛ Javad Vakili1؛ Mostafa Khani1؛ Karim Azali Alamdari2
1Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
2Department of Sport Sciences, Faculty of Education and Psychology, Azarbaijan Shahid Madani University, Tabriz, Iran
چکیده [English]
Background and Purpose: microRNA (miRNA) are a new class of biomarkers that are involved in many biological processes and gene expression. Also, High-intensity exercise training (HIIT) has long been demonstrated to help improve cardiorespiratory fitness and corresponding physiological variables in healthy individuals. The training involves repeated short to long bouts of relatively high-intensity exercise alternating with recovery periods of low-intensity activity or passive rest. Thus, the present study examined the effect of eight weeks of high intensity interval training (HIIT) on the expression of miRNA-21 and miRNA-21 in male rats.
Materials and Methods: In this experimental study, twenty adult Wistar male rats were selected and randomly divided into two groups: control and HIIT (T) protocols. Accordingly, the rats underwent the HIIT program on smart electronic tape recorders for eight weeks, five days a week. HIIT training was performed with an intensity of 85-90% of maximum speed in 6-12 times for two minutes and with 3-minute active rest intervals with an intensity of 30% VO2max. At the end of the study contract, all mice were anesthetized and operated 48 hours after the last intervention without painless method to determine changes in miR-1 and miR-21 gene expression by real-time PCR in left ventricular tissue. To investigate the normality of data distribution, Shapiro-Wilk test and to test the hypotheses, two-way analysis of variance was performed at a significance level of P > 0.05 with SPPS26 statistical software.
Results: miRNA-21 expression were significantly higher after eight weeks HIIT than control groups (P < 0.05). However, miRNA-1 expression were significantly lower after eight weeks HIIT than control groups (P < 0.05).
Conclusion: It seems that changes in the tissue level of miRNA-21 and miRNA-1 expression are related to the signaling pathways of adaptations related to exercise training.
کلیدواژه‌ها [English]
High Intensity Interval Training, miRNA-1, miRNA-21, cardiac tissue, rats
مراجع
  1. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. cell. 2004;116(2):281-97.
  2. Karakikes I, Chaanine A, Kang S, Mukete B, Jeong D, Zhang S, et al. Therapeutic Cardiac‐Targeted Delivery of miR‐1 Reverses Pressure Overload–Induced Cardiac Hypertrophy and Attenuates Pathological Remodeling. Journal of the American Heart Association. 2013;2:e000078.
  3. Melo SFS, Barauna VG, Neves VJ, Fernandes T, da Silva Lara L, Mazzotti DR, et al. Exercise training restores the cardiac microRNA-1 and 214− levels regulating Ca 2+ handling after myocardial infarction. BMC Cardiovascular Disorders. 2015;15(1):1-8.
  4. Sayed D, Hong C, Chen I-Y, Lypowy J, Abdellatif M. MicroRNAs play an essential role in the development of cardiac hypertrophy. Circulation research. 2007;100(3):416-24.
  5. Cheng Y, Zhang C. MicroRNA-21 in cardiovascular disease. Journal of cardiovascular translational research. 2010;3(3):251-5.
  6. Sekar D, Venugopal B, Sekar P, Ramalingam K. Role of microRNA 21 in diabetes and associated/related diseases. Gene. 2016;582(1):14-8.
  7. Gibala MJ, McGee SL. Metabolic adaptations to short-term high-intensity interval training: a little pain for a lot of gain? Exercise and sport sciences reviews. 2008;36(2):58-63.
  8. Ali Reza Rezaei AAG, Sirous Choobineh, Reza Nuri. The effect of six weeks High Intensity Interval Swimming Training and Resveratrol supplementation on the level of SIRT3 in left ventricular heart of aged rats. journal of Sport and Exercise Physiology. 2022;15(3):25-34. (In Persian).
  9. Shavandi M, Naghibi S, Shariatzadeh Joneydi M, Vatandoust M, Zare A. Comparison the Influence of Various Intensities of Aerobic Training on the Expression of RBL-1 and RB1 Genes in the Subcutaneous Adipose Tissue of Male Wistar Rats. Journal of Sport and Exercise Physiology. 2022;15(3):35-45.( In Persian).
  10. Burgomaster KA, Hughes SC, Heigenhauser GJ, Bradwell SN, Gibala MJ. Six sessions of sprint interval training increases muscle oxidative potential and cycle endurance capacity in humans. Journal of applied physiology. 2005;98(6)1985-90.
  11. Gibala MJ, Little JP, Van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, et al. Short‐term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. The Journal of physiology. 2006;575(3):901-11.
  12. Ooi JY, Bernardo BC, McMullen JR. The therapeutic potential of miRNAs regulated in settings of physiological cardiac hypertrophy. Future medicinal chemistry. 2014;6(2):205-22.
  13. Wisløff U, Ellingsen Ø, Kemi OJ. High-intensity interval training to maximize cardiac benefits of exercise training? Exercise and sport sciences reviews. 2009;37(3):139-46.
  14. Maryam Delfan MRK, Ali Asghar Ravasi, Majid Safa, Ensie Nasli Esfahani, Kamelia Rambod. The Effect of High Intensity Interval Training and Continuous Endurance Training on Gene Expression of mir-1 and IGF-1 in Cardiomyocyte of Diabetic Male Rats. Journal of Faculty of Physical Education. 2015;13(1):1-13. (In Persian).
  15. Fathi M, Gharakhanlou R, Rezaei R. The Changes of Heart miR-1 and miR-133 Expressions following Physiological Hypertrophy Due to Endurance Training. Cell Journal (Yakhteh). 2020;22(Suppl 1):133.
  16. Bernardo BC, Weeks KL, Pretorius L, McMullen JR. Molecular distinction between physiological and pathological cardiac hypertrophy: experimental findings and therapeutic strategies. Pharmacology & therapeutics. 2010;128(1):191-227.
  17. Isanejad A, Alizadeh AM, Shalamzari SA, Khodayari H, Khodayari S, Khori V, et al. MicroRNA-206, let-7a and microRNA-21 pathways involved in the anti-angiogenesis effects of the interval exercise training and hormone therapy in breast cancer. Life sciences. 2016;151:30-40.
  18. Amirsasan R, Armanfar M, Hesari J. The effect of eight weeks high intensity intermittent training (HIIT) on the expression of miRNA-1 and miRNA-21 in sedentary adolescent boys. Medical Journal of Tabriz University of Medical Sciences. 2019;41(3):16-23.
  19. Hough P. High-intensity interval training. Advanced Personal Training: Science to Practice. 2016:149.
  20. Tonevitsky AG, Maltseva DV, Abbasi A, Samatov TR, Sakharov DA, Shkurnikov MU, et al. Dynamically regulated miRNA-mRNA networks revealed by exercise. BMC physiology. 2013;13(1):9.
  21. Wahl P, Mathes S, Köhler K, Achtzehn S, Bloch W, Mester J. Acute metabolic, hormonal, and psychological responses to different endurance training protocols. Hormone and Metabolic Research. 2013;45(11):827-33.
  22. Leandro CG, Levada AC, Hirabara SM, Manhães-de-Castro R, De-Castro CB, Curi R, et al. A program of moderate physical training for Wistar rats based on maximal oxygen consumption. J Strength Cond Res. 2007;21(3):751-6.
  23. Brown MB, Neves E, Long G, Graber J, Gladish B, Wiseman A, et al. High-intensity interval training, but not continuous training, reverses right ventricular hypertrophy and dysfunction in a rat model of pulmonary hypertension. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017;312(2):R197-r210.
  24. Sasidharan SR, Joseph JA, Anandakumar S, Venkatesan V, Ariyattu Madhavan CN, Agarwal A. An Experimental Approach for Selecting Appropriate Rodent Diets for Research Studies on Metabolic Disorders. BioMed Research International. 2013;2013:752870.
  25. Nielsen S, Åkerström T, Rinnov A, Yfanti C, Scheele C, Pedersen BK, et al. The miRNA plasma signature in response to acute aerobic exercise and endurance training. PloS one. 2014;9(2):e87308.
  26. Keller P, Vollaard NB, Gustafsson T, Gallagher IJ, Sundberg CJ, Rankinen T, et al. A transcriptional map of the impact of endurance exercise training on skeletal muscle phenotype. Journal of applied physiology. 2010;110(1):46-59.
  27. Nielsen S, Scheele C, Yfanti C, Åkerström T, Nielsen AR, Pedersen BK, et al. Muscle specific microRNAs are regulated by endurance exercise in human skeletal muscle. The Journal of physiology. 2010; 588(20):4029-37.
  28. Chen J-F, Mandel EM, Thomson JM, Wu Q, Callis TE, Hammond SM, et al. The role of microRNA-1 and microRNA-133 in skeletal muscle proliferation and differentiation. Nature genetics. 2006;38(2):228.
  29. Margolis LM, Rivas DA. Potential role of microRNA in the anabolic capacity of skeletal muscle with aging. Exercise and sport sciences reviews. 2018;46(2):86-91.
  30. Francaux M, Deldicque L. Exercise and the control of muscle mass in human. Pflügers Archiv-European Journal of Physiology. 2018:1-15
  31. Pareja-Galeano H, Sanchis-Gomar F, García-Giménez JL. Physical exercise and epigenetic modulation: elucidating intricate mechanisms. Sports medicine. 2014;44(4):429-36.
  32. Kirby TJ, McCarthy JJ, Peterson CA, Fry CS. Synergist ablation as a rodent model to study satellite cell dynamics in adult skeletal muscle. Skeletal Muscle Regeneration in the Mouse: Springer; 2016. p. 43-52.
  33. McCarthy JJ, Esser KA. MicroRNA-1 and microRNA-133a expression are decreased during skeletal muscle hypertrophy. Journal of applied physiology. 2007;102(1):306-13.
  34. Drummond MJ, McCarthy JJ, Fry CS, Esser KA, Rasmussen BB. Aging differentially affects human skeletal muscle microRNA expression at rest and after an anabolic stimulus of resistance exercise and essential amino acids. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2008;295(6):E1333-E40.
  35. Safdar A, Abadi A, Akhtar M, Hettinga BP, Tarnopolsky MA. miRNA in the regulation of skeletal muscle adaptation to acute endurance exercise in C57Bl/6J male mice. PloS one. 2009;4(5):e5610.
  36. Davidsen PK, Gallagher IJ, Hartman JW, Tarnopolsky MA, Dela F, Helge JW, et al. High responders to resistance exercise training demonstrate differential regulation of skeletal muscle microRNA expression. Journal of applied physiology. 2010;110(2):309-17.
  37. Soci UPR, Fernandes T, Hashimoto NY, Mota GF, Amadeu MA, Rosa KT, et al. MicroRNAs 29 are involved in the improvement of ventricular compliance promoted by aerobic exercise training in rats. Physiological genomics. 2011;43(11):665-73.
  38. McGee SL. Exercise and MEF2–HDAC interactions. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 2007;32(5):852-6.
  39. Xu T, Liu Q, Yao J, Dai Y, Wang H, Xiao J. Circulating microRNAs in response to exercise. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2015;25(2):e149-e54.
  40. Aoi W, Ichikawa H, Mune K, Tanimura Y, Mizushima K, Naito Y, et al. Muscle-enriched microRNA miR-486 decreases in circulation in response to exercise in young men. Frontiers in physiology. 2013;4:80.
  41. Bye A, Røsjø H, Aspenes ST, Condorelli G, Omland T, Wisløff U. Circulating microRNAs and aerobic fitness–the HUNT-Study. PloS one. 2013;8(2):e57496.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 3,641
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,648