بهبود نیمرخ گلیسیمیک متعاقب تمرینات مقاومتی در رت‌های دیابتی با تاکید بر بیان لیپوکالین-2
الموضوعات : فصلنامه زیست شناسی جانوریمحمد پارک‌رای 1 , شهرام سهیلی 2
1 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد شهر‌قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد شهر‌قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: تمرین مقاومتی, بیان لیپوکالین 2, مقاومت انسولین, نیمرخ گلیسیمیک, دیابت نوع 2,
ملخص المقالة :
لیپوکالین-2 از مهمترین میانجی‌های التهابی مرتبط با چاقی و موثر در هموستاز گلوکز معرفی شده است. مطالعه حاضر با هدف تعیین اثر تمرینات مقاومتی بر بیان ژن لیپوکالین-2 در بافت چربی زیرپوستی همچنین نیمرخ گلیسیمیک در رت‌های چاق دیابتی بود. 14 سر رت نر ویستار پس از القای دیابت نوع 2 توسط رژیم غذایی پرچرب و تزریق STZ به گروه‌های کنترل و تمرین مقاومتی تقسیم شدند. تمرینات مقاومتی به مدت 6 هفته به تعداد 5 جلسه در هفته در قالب بالا رفتن از نردبان پله‌ای توسط رت‌های گروه مقاومتی انجام گرفت. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، همه رت‌ها تشریح شدند. بیان لیپوکالین-2، گلوکز، هموگلوبین گلیکوزیله و مقاومت انسولین اندازه‌گیری شدند و توسط آزمون تی مستقل بین دو گروه مقایسه شدند. در مقایسه با گروه کنترل، تمرینات مقاومتی به کاهش معنی‌دار گلوکز (001/0 = p)، هموگلوبین گلیکوزیله (016/0 = p)، مقاومت انسولین (001/0 = p) و بیان لیپوکالین-2 در بافت چربی زیرپوستی (003/0 = p) همچنین افزایش معنی‌دار انسولین سرم (042/0 = p) منجر شد. با استناد به این یافته‌ها، بهبود نیمرخ گلیسیمیک در رت‌های مورد مطالعه را شاید بتوان به کاهش بیان لیپوکالین-2 و کاهش مقاومت انسولین متعاقب تمرینات مقاومتی نسبت داد. درک و آگاهی بیشتر از مکانیسم‌های عهده دار این تغییرات نیازمند مطالعات بیشتر است.
1. Lopes W.A., Leite N., da Silv, L.R., Brunelli D.T., Gáspari A.F., Radominski R. B., Chacon-Mikahil, M.P., & Cavaglieri C.R. 2016. Effects of 12 weeks of combined training without caloric restriction on inflammatory markers in overweight girls. Journal of sports sciences, 34(20), 1902–1912.
2. Alibegovic A.C., Sonne M.P., Højbjerre L., Hansen T., Pedersen O., van Hall G., Holst J. J., Stallknecht B., Dela F., & Vaag A. 2010. The T-allele of TCF7L2 rs7903146 associates with a reduced compensation of insulin secretion for insulin resistance induced by 9 days of bed rest. Diabetes, 59(4), 836–843.
3. Atashak S., Ahmadi-Zad A. 2017. Effect of eight weeks of resistance exercise on new biomarkers of cardiovascular disease in obese adult males. Feyz, 21(3): 256-64.
4. Choi K.M., Kim T.N., Yoo H.J. 2009. Effect of exercise training on A-FABP, lipocalin-2 and RBP4 levels in obese women, Clin Endocrin, 70:569-74.
5. Cowland, J.B., Muta, T., & Borregaard, N. 2006. IL-1beta-specific up-regulation of neutrophil gelatinase-associated lipocalin is controlled by IkappaB-zeta. Journal of immunology Baltimore, Md, 1950, 176(9), 5559–5566.
6. Eizadi M., Soory R., Ravasi A., Baesy, K., Choobineh S. 2017. Relationship between TCF7L2 Relative Expressions in Pancreas Tissue with Changes in Insulin by High Intensity Interval Training (HIIT) in Type 2 Diabetes Rats, JSSU, 24(12):981-993.
7. Esteve E., Ricart W., & Fernández-Real J.M. 2009. Adipocytokines and insulin resistance: the possible role of lipocalin-2, retinol binding protein-4, and adiponectin. Diabetes care, 32 (2), S362–S367.
8. Fain J.N. 2006. Release of interleukins and other inflammatory cytokines by human adipose tissue is enhanced in obesity and primarily due to the nonfat cells. Vitamins and hormones, 74, 443–477.
9. Ferreira A.C., Dá Mesquita S., Sousa J. C., Correia-Neves M., Sousa N., Palha J. A., & Marques F. 2015. From the periphery to the brain: Lipocalin-2, a friend or foe? Progress in Neurobiology, 131, 120–136.
10. Ford E.S. 2005. Prevalence of the metabolic syndrome defined by the International Diabetes Federation among adults in the U.S. Diabetes care, 28(11), 2745–2749.
11. Glans F., Eriksson K.F., Segerström A., Thorsson O., Wollmer P., & Groop L. 2009. Evaluation of the effects of exercise on insulin sensitivity in Arabian and Swedish women with type 2 diabetes. Diabetes research and clinical practice, 85(1), 69–74.
12. Goetz D.H., Holmes M.A., Borregaard N., Bluhm M. E., Raymond K.N., & Strong R.K. 2002. The neutrophil lipocalin NGAL is a bacteriostatic agent that interferes with siderophore-mediated iron acquisition. Molecular cell, 10(5), 1033–1043.
13. Jager J., Grémeaux T., Cormont M., Le Marchand-Brustel Y., & Tanti J.F. 2007. Interleukin-1beta-induced insulin resistance in adipocytes through down-regulation of insulin receptor substrate-1 expression. Endocrinology, 148(1), 241–251.
14. Jayaraman A., Roberts K.A., Yoon J., Yarmush D.M., Duan X., Lee K., & Yarmush M.L. 2005. Identification of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) as a discriminatory marker of the hepatocyte-secreted protein response to IL-1beta: a proteomic analysis. Biotechnology and bioengineering, 91(4), 502–515.
15. Jessen B.A., & Stevens G.J. 2002. Expression profiling during adipocyte differentiation of 3T3-L1 fibroblasts. Gene, 299(1-2), 95–100.
16. Klöting N., Schleinitz D., Ruschke K., Berndt J., Fasshauer M., Tönjes A., Schön M.R., Kovacs P., Stumvoll M., & Blüher, M. 2008. Inverse relationship between obesity and FTO gene expression in visceral adipose tissue in humans. Diabetologia, 51(4), 641–647.
17. Leonardini A., Laviola L., Perrini S., Natalicchio A., Giorgino F. 2009. Cross-Talk between PPARgamma and Insulin Signaling and Modulation of Insulin Sensitivity. PPAR Res, 2009:818945.
18. Lopes W.A., Leite N., da Silva L.R., Brunelli D.T., Gáspari A.F., Radominski R.B., Chacon-Mikahil M.P., & Cavaglieri, C.R. 2016. Effects of 12 weeks of combined training without caloric restriction on inflammatory markers in overweight girls. Journal of sports sciences, 34(20), 1902–1912.
19. Maltais M.L., Perreault K., Courchesne-Loyer A., Lagacé J.C., Barsalani R., & Dionne I.J. 2016. Effect of Resistance Training and Various Sources of Protein Supplementation on Body Fat Mass and Metabolic Profile in Sarcopenic Overweight Older Adult Men: A Pilot Study. International journal of sport nutrition and exercise metabolism, 26(1), 71–77.
20. McAuley K.A., Williams S.M., Mann J.I., Walker R.J., Lewis-Barned N.J., Temple L.A., & Duncan A.W. 2001. Diagnosing insulin resistance in the general population. Diabetes care, 24(3), 460–464.
21. Mehrabani J., Damirchi2 A., & Rahmaninia F. 2014. Effect of Two Aerobic Exercise Intensities on Lipocalin-2, Interleukin-1ß Levels, and Insulin Resistance Index in Sedentary Obese Men. Sport Physiology, 6(21), 95-108.
22. Moghadasi M., Mohammadi D.A. 2014. Effects of Resistance versus Endurance Training on Plasma Lipocalin-2 in Young Men. Asian journal of sports medicine, 5(2), 108–114.
23. Moghadasi M., Mohammadi Domieh A. 2014. Effects of Resistance versus Endurance Training on Plasma Lipocalin-2 in Young Men. Asian journal of sports medicine, 5(2), 108–114.
24. Oliveira C.A., Paiva M.F., Mota C. A., Ribeiro C., Leme J.A., Luciano E., & Mello M. A.,2010. Exercise at anaerobic threshold intensity and insulin secretion by isolated pancreatic islets of rats. Islets, 2(4), 240–246.
25. Oliveira C.A., Paiva M.F., Mota C. A., Ribeiro C., Leme J.A., Luciano E., & Mello M.A. 2010. Exercise at anaerobic threshold intensity and insulin secretion by isolated pancreatic islets of rats. Islets, 2(4), 240–246.
26. Shen F., Hu Z., Goswami J., & Gaffen, S.L. 2006. Identification of common transcriptional regulatory elements in interleukin-17 target genes. The Journal of biological chemistry, 281(34), 24138–24148.
27. Sommer G., Weise S., Kralisch S., Lossner U., Bluher M., Stumvoll M., & Fasshauer M. 2009. Lipocalin-2 is induced by interleukin-1beta in murine adipocytes in vitro. Journal of cellular biochemistry, 106(1), 103–108.
28. Park S., Hong S.M., Lee J. E., & Sung S.R. 2007. Exercise improves glucose homeostasis that has been impaired by a high-fat diet by potentiating pancreatic beta-cell function and mass through IRS2 in diabetic rats. Journal of applied physiology (Bethesda, Md.: 1985), 103(5), 1764–1771.
29. Talebi-garakani E., Hoseini-Andargoli M., Fathi R., Safarzade A.R. 2012. Changes of Adipose Tissue Lipocalin-2 gene Expression in Response to One Session Exercise in the Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism, 14(2): 178-184.
30. Tontonoz P., & Spiegelman B.M. 2008. Fat and beyond: the diverse biology of PPARgamma. Annual Review of biochemistry, 77, 289–312.
31. Van Dam R.M., & Hu F.B. 2007. Lipocalins and insulin resistance: etiological role of retinol-binding protein 4 and lipocalin-2. Clinical chemistry, 53(1), 5–7.
32. Vancea D. M., Vancea J.N., Pires M. I., Reis M.A., Moura R.B., & Dib S.A. 2009. Effect of frequency of physical exercise on glycemic control and body composition in type 2 diabetic patients. Arquivos brasileiros de cardiologia, 92(1), 23–30.
33. Wang Y., Lam K.S., Kraegen E.W., Sweeney G., Zhang J., Tso A.W., Chow W.S., Wat N.M., Xu J.Y., Hoo R.L., & Xu A. 2007. Lipocalin-2 is an inflammatory marker closely associated with obesity, insulin resistance, and hyperglycemia in humans. Clinical chemistry, 53(1), 34–41.
34. Ni W., Zheng M., Xi G., Keep R.F., & Hua Y. 2015. Role of lipocalin-2 in brain injury after intracerebral hemorrhage. Journal of cerebral blood flow and metabolism: official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 35(9), 1454–1461.
35. Yazdanpazhooh S., Banaeifar A., Arshadi S., Eizadi M. 2019. The effect of resistance training on PPARy expression in subcutaneous fat tissue of diabetic rats with high fat diet and STZ. Razi Journal of Medical Sciences, 26(8):68-77.
36. Zhang J., Wu Y., Zhang Y., Leroith D., Bernlohr D.A., & Chen X. 2008. The role of lipocalin 2 in the regulation of inflammation in adipocytes and macrophages. Molecular endocrinology (Baltimore, Md.), 22(6), 1416–1426.
37. Zhao P., Elks C.M., & Stephens J.M. 2014. The induction of lipocalin-2 protein expression in vivo and in vitro. The Journal of biological chemistry, 289(9), 5960–5969.
