سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد

خلیلی, منیره, اصغرپور, حبیب, عسکری, اسرا, اسدی, جهانبخش. (1402). تأثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه آندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار. , 66(4), -. doi: 10.22038/mjms.2023.70813.4204
منیره خلیلی; حبیب اصغرپور; اسرا عسکری; جهانبخش اسدی. "تأثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه آندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار". , 66, 4, 1402, -. doi: 10.22038/mjms.2023.70813.4204
خلیلی, منیره, اصغرپور, حبیب, عسکری, اسرا, اسدی, جهانبخش. (1402). 'تأثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه آندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار', , 66(4), pp. -. doi: 10.22038/mjms.2023.70813.4204
خلیلی, منیره, اصغرپور, حبیب, عسکری, اسرا, اسدی, جهانبخش. تأثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه آندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار. , 1402; 66(4): -. doi: 10.22038/mjms.2023.70813.4204

تأثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه آندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار

مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد
مقاله 3، دوره 66، شماره 4، مهر و آبان 1402    اصل مقاله (1.1 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22038/mjms.2023.70813.4204
نویسندگان
منیره خلیلی1؛ حبیب اصغرپور* 2؛ اسرا عسکری* 3؛ جهانبخش اسدی4
1دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت بدنی، واحد علی آباد کتول، دانشگاه آزاد اسلامی، علی آباد کتول، ایران
2استادیار تربیت بدنی و علوم ورزشی، گروه تربیت بدنی، واحد علی‌آباد کتول، دانشگاه آزاد اسلامی، علی‌آباد کتول، ایران
3استادیار فیزیولوژی ورزشی ،گروه تربیت بدنی، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران
4استاد تمام مرکز تحقیقات اختلالات متابولیک، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران
چکیده
مقدمه
شبکه اندوپلاسمی‎ در بسیاری از مسیرهای سلولی نقش اساسی دارد. تمرین منظم ورزشی و گرسنگی می‌توانند با فعال کردن مکانیسم‌هایی مانند ریتکولو‌فاژی منجر به سلامت کبد شوند. بنابراین هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر توام گرسنگی و تمرین هوازی بر شاخص‌های خطر زای، توده بدن و بیان ژن ATF6 شبکه اندوپلاسمی‎ کبد سالم رت‌های نر نژاد ویستار می‌باشد.
روش کار
در تحقیق تجربی حاضر تعداد 30 سر رت سالم نر نژاد ویستار18هفته‎ای ‎با دامنه وزنی 34/25 ±40/330 گرم انتخاب و به شش گروه 1)کنترل 2)گرسنگی3)3 روزتمرین 4)5 روزتمرین  5)گرسنگی+ 3 روزتمرین 6)گرسنگی+5 روزتمرین تقسیم شدند. رت‌های گروه‌ تمرینی، تمرین ورزشی را طی یک ماه،به تعداد 3 و 5 جلسه در هفته، به مدت یک ساعت روی تردمیل انجام دادند. گرسنگی به مدت 14ساعت در زمان بیداری رت‌ها و طی یک ماه به طور پیوسته انجام گردید. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از آزمون‌های آماری آنوای‌ یک‌طرفه و تعقیبی LSD در نرم افزار SPSS نسخه 23 انجام گردید. سطح معنی داری 05/0≥P در نظر گرفته شد.
نتایج
تجزیه و تحلیل داده‌ها کاهش معنی‌داری در میزان وزن، BMI، LDL/HDL، CHOL/HDL، TAG/HDL و افزایش معنی‌داری در بیان ژن ATF6 نشان داد 05/0≥P .
نتیجه گیری
تمرین‌هوازی همراه با گرسنگی با کاهش شاخص‌های اتروژنیک منجر به سلامت کبد شد. همچنین افزایش بیان ژن ATF6 در کبد از طریق تمرین ورزشی دویدن و گرسنگی می‌تواند منجر به تنظیم ریتکولوم‌فاژی (خودخواری شبکه اندوپلاسمی) و سلامت کبد گردد.
کلیدواژه‌ها
گرسنگی؛ تمرین هوازی؛ آتروژنیک؛ فعال کننده فاکتوررونویسی6؛ شبکه اندوپلاسمی‎
مراجع
  1. Marciniak SJ, Chambers JE, Ron D. Pharmacological targeting of endoplasmic reticulum stress in disease. Nature Reviews Drug Discovery. 2022 Feb;21(2):115-40.
  2. Celik C, Lee SY, Yap WS, Thibault G. Endoplasmic reticulum stress and lipids in health and diseases. Progress in Lipid Research. 2022 Nov 13:101198.
  3. Hetz C, Zhang K, Kaufman RJ. Mechanisms, regulation and functions of the unfolded protein response. Nature reviews Molecular cell biology. 2020 Aug;21(8):421-38.
  4. Schulze RJ, Schott MB, Casey CA, Tuma PL, McNiven MA. The cell biology of the hepatocyte: A membrane trafficking machine. Journal of Cell Biology. 2019 Jul 1;218(7):2096-112.
  5. Schwarz DS, Blower MD. The endoplasmic reticulum: structure, function and response to cellular signaling. Cellular and molecular life sciences. 2016 Jan;73(1):79-94.
  6. Duwaerts CC, Maiers JL. ER Disposal Pathways in Chronic Liver Disease: Protective, Pathogenic, and Potential Therapeutic Targets. Frontiers in Molecular Biosciences. 2022:1214.
  7. Sun Z, Brodsky JL. Protein quality control in the secretory pathway. Journal of Cell Biology. 2019 Oct 7;218(10):3171-87.
  8. Guo YX, Han B, Yang T, Chen YS, Yang Y, Li JY, Yang Q, Xie RJ. Family with sequence similarity 134 member B-mediated reticulophagy ameliorates hepatocyte apoptosis induced by dithiothreitol. World Journal of Gastroenterology. 2022 Jun 6;28(23):2569.
  9. Zielke S, Kardo S, Zein L, Mari M, Covarrubias-Pinto A, Kinzler MN, Meyer N, Stolz A, Fulda S, Reggiori F, Kögel D. ATF4 links ER stress with reticulophagy in glioblastoma cells. Autophagy. 2021 Sep 2;17(9):2432-48.
  10. Ipsen DH, Lykkesfeldt J, Tveden-Nyborg P. Molecular mechanisms of hepatic lipid accumulation in non-alcoholic fatty liver disease. Cell Mol Life Sci. 2018;75:3313–3327. 
  11. Katsiki N, Mikhailidis DP, Mantzoros CS. Non-alcoholic fatty liver disease and dyslipidemia: An update. 2016;65:1109–1123.
  12. Eslam M, Sarin SK, Wong VW, Fan JG, Kawaguchi T, Ahn SH, et al. The Asian Pacific Association for the Study of the Liver clinical practice guidelines for the diagnosis and management of metabolic associated fatty liver disease. Hepatol Int. 2020;14:889–919.
  13. Song MJ, Malhi H. The unfolded protein response and hepatic lipid metabolism in non alcoholic fatty liver disease. Pharmacology & therapeutics. 2019 Nov 1;203:107401.
  14. Zheng W, Sun Q, Li L, Cheng Y, Chen Y, Lv M, Xiang X. Role of endoplasmic reticulum stress in hepatic glucose and lipid metabolism and therapeutic strategies for metabolic liver disease. International Immunopharmacology. 2022 Dec 1;113:109458.
  15. Walter P, Ron D. The unfolded protein response: from stress pathway to homeostatic regulation. science. 2011 Nov 25;334(6059):1081-6.
  16. Hillary RF, FitzGerald U. A lifetime of stress: ATF6 in development and homeostasis. Journal of Biomedical Science. 2018 Dec;25(1):1-0.
  17. Kroeger H, Grandjean JM, Chiang WC, Bindels DD, Mastey R, Okalova J, Nguyen A, Powers ET, Kelly JW, Grimsey NJ, Michaelides M. ATF6 is essential for human cone photoreceptor development. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2021 Sep 28;118(39):e2103196118.
  18. Glembotski CC, Rosarda JD, Wiseman RL. Proteostasis and beyond: ATF6 in ischemic disease. Trends in molecular medicine. 2019 Jun 1;25(6):538-50.
  19. Thirupathi A, Wang M, Lin JK, Fekete G, István B, Baker JS, Gu Y. Effect of different exercise modalities on oxidative stress: a systematic review. BioMed Research International. 2021 Feb 11;2021.
  20. Farzanegi P, Dana A, Ebrahimpoor Z, Asadi M, Azarbayjani MA. Mechanisms of beneficial effects of exercise training on non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD): Roles of oxidative stress and inflammation. European journal of sport science. 2019 Aug 9;19(7):994-1003.
  21. Passos E, Pereira C, Gonçalves IO, Faria A, Ascensão A, Monteiro R, Magalhães J, Martins MJ. Physical exercise positively modulates nonalcoholic steatohepatitis‐related hepatic endoplasmic reticulum stress. Journal of Cellular Biochemistry. 2022 Apr 25.
  22. Ruan L, Li F, Li S, Zhang M, Wang F, Lv X, Liu Q. Effect of different exercise intensities on hepatocyte apoptosis in HFD-induced NAFLD in rats: the possible role of endoplasmic reticulum stress through the regulation of the IRE1/JNK and eIF2α/CHOP signal pathways. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021 Mar 15;2021.
  23. Longo VD, Mattson MP. Fasting: molecular mechanisms and clinical applications. Cell metabolism. 2014 Feb 4;19(2):181-92.
  24. De Cabo R, Mattson MP. Effects of intermittent fasting on health, aging, and disease. New England Journal of Medicine. 2019 Dec 26;381(26):2541-51.
  25. Marin-Alejandre BA, Abete I, Cantero I, Monreal JI, Elorz M, Herrero JI, Benito-Boillos A, Quiroga J, Martinez-Echeverria A, Uriz-Otano JI, Huarte-Muniesa MP. The metabolic and hepatic impact of two personalized dietary strategies in subjects with obesity and nonalcoholic fatty liver disease: the fatty liver in obesity (FLiO) randomized controlled trial. Nutrients. 2019 Oct 22;11(10):2543.
  26. Zouhal H, Bagheri R, Ashtary-Larky D, Wong A, Triki R, Hackney AC, Laher I, Abderrahman AB. Effects of Ramadan intermittent fasting on inflammatory and biochemical biomarkers in males with obesity. Physiology & Behavior. 2020 Oct 15;225:113090.
  27. Zouhal H, Bagheri R, Triki R, Saeidi A, Wong A, Hackney AC, Laher I, Suzuki K, Ben Abderrahman A. Effects of Ramadan intermittent fasting on gut hormones and body composition in males with obesity. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020 Aug;17(15):5600.
  28. Cho AR, Moon JY, Kim S, An KY, Oh M, Jeon JY, Jung DH, Choi MH, Lee JW. Effects of alternate day fasting and exercise on cholesterol metabolism in overweight or obese adults: a pilot randomized controlled trial. Metabolism. 2019 Apr 1;93:52-60.
  29. Ho M, Garnett SP, Baur LA, Burrows T, Stewart L, Neve M, Collins C. Impact of dietary and exercise interventions on weight change and metabolic outcomes in obese children and adolescents: a systematic review and meta-analysis of randomized trials. JAMA pediatrics. 2013 Aug 1;167(8):759-68.
  30. Alex S, Boss A, Heerschap A, Kersten S. Exercise training improves liver steatosis in mice. Nutrition & metabolism. 2015 Dec;12(1):1-1.
  31. Malinowski B, Zalewska K, Węsierska A, Sokołowska MM, Socha M, Liczner G, Pawlak-Osińska K, Wiciński M. Intermittent fasting in cardiovascular disorders—an overview. Nutrients. 2019 Mar 20;11(3):673.
  32. Asgharpour H, Rezaeeshirazi R. The Effect of four Weeks of Continuous Aerobic Training and Starvation on the Expression of Gene Pink1 and Bnibp3 in liver Tissue, liver Enzymes and lipid profile in Wistar Fatty Model Rats. Jorjani Biomedicine Journal. 2022 Oct 10;10(3):15-25.
  33. Hetz C, Axten JM, Patterson JB. Pharmacological targeting of the unfolded protein response for disease intervention. Nature chemical biology. 2019 Aug;15(8):764-75.
  34. Karagöz GE, Acosta-Alvear D, Walter P. The unfolded protein response: detecting and responding to fluctuations in the protein-folding capacity of the endoplasmic reticulum. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2019 Sep 1;11(9):a033886.
  35. Younossi ZM, Loomba R, Rinella ME, Bugianesi E, Marchesini G, Neuschwander‐Tetri BA, Serfaty L, Negro F, Caldwell SH, Ratziu V, Corey KE. Current and future therapeutic regimens for nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis. Hepatology. 2018 Jul;68(1):361-71.
  36. Keating SE, Adams LA. Exercise in NAFLD: Just do it. Journal of hepatology. 2016 Oct 1;65(4):671-3.
  37. Ogborn DI, McKay BR, Crane JD, Parise G, Tarnopolsky MA. The unfolded protein response is triggered following a single, unaccustomed resistance-exercise bout. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2014 Sep 15;307(6):R664-9.
  38. Wu J, Ruas JL, Estall JL, Rasbach KA, Choi JH, Ye L, Boström P, Tyra HM, Crawford RW, Campbell KP, Rutkowski DT. The unfolded protein response mediates adaptation to exercise in skeletal muscle through a PGC-1α/ATF6α complex. Cell metabolism. 2011 Feb 2;13(2):160-9.
  39. Li J, Huang L, Xiong W, Gu C, Zhang S, Xue X. Effect of aerobic exercise on GRP78 and ATF6 expressions in mice with non-alcoholic fatty liver disease. Sports Medicine and Health Science. 2022 Nov 22.
  40. Zhang HJ, He J, Pan LL, Ma ZM, Han CK, Chen CS, Chen Z, Han HW, Chen S, Sun Q, Zhang JF. Effects of moderate and vigorous exercise on nonalcoholic fatty liver disease: a randomized clinical trial. JAMA internal medicine. 2016 Aug 1;176(8):1074-82.
  41. Sargeant JA, Bawden S, Aithal GP, Simpson EJ, Macdonald IA, Turner MC, Cegielski J, Smith K, Dorling JL, Gowland PA, Nimmo MA. Effects of sprint interval training on ectopic lipids and tissue-specific insulin sensitivity in men with non-alcoholic fatty liver disease. European Journal of Applied Physiology. 2018 Apr;118(4):817-28.
  42. Kannan U, Vasudevan K, Balasubramaniam K, Yerrabelli D, Shanmugavel K, John NA. Effect of exercise intensity on lipid profile in sedentary obese adults. Journal of clinical and diagnostic research: JCDR. 2014 Jul;8(7):BC08.
  43. Houghton D, Thoma C, Hallsworth K, Cassidy S, Hardy T, Burt AD, Tiniakos D, Hollingsworth KG, Taylor R, Day CP, McPherson S. Exercise reduces liver lipids and visceral adiposity in patients with nonalcoholic steatohepatitis in a randomized controlled trial. Clinical Gastroenterology and Hepatology. 2017 Jan 1;15(1):96-102.
  44. Bacchi E, Negri C, Targher G, Faccioli N, Lanza M, Zoppini G, Zanolin E, Schena F, Bonora E, Moghetti P. Both resistance training and aerobic training reduce hepatic fat content in type 2 diabetic subjects with nonalcoholic fatty liver disease (the RAED2 Randomized Trial). Hepatology. 2013 Oct;58(4):1287-95.
  45. Pinto AP, Da Rocha AL, Oliveira LD, Morais GP, De Vicente LG, Cintra DE, Pauli JR, Moura LP, Ropelle ER, da Silva AS. Levels of hepatic activating transcription factor 6 and caspase-3 are downregulated in mice after excessive training. Frontiers in endocrinology. 2017 Sep 26;8:247.
  46. Kristensen CM, Brandt CT, Ringholm S, Pilegaard H. PGC-1α in aging and lifelong exercise training-mediated regulation of UPR in mouse liver. Experimental Gerontology. 2017 Nov 1;98:124-33.
  47. Chapados NA, Lavoie JM. Exercise training increases hepatic endoplasmic reticulum (er) stress protein expression in MTP‐inhibited high‐fat fed rats. Cell Biochemistry and Function: Cellular biochemistry and its modulation by active agents or disease. 2010 Apr;28(3):202-10.
  48. Kohno K. Stress-sensing mechanisms in the unfolded protein response: similarities and differences between yeast and mammals. Journal of biochemistry. 2010 Jan 1;147(1):27-33.
  49. Cebollero E, Reggiori F, Kraft C. Reticulophagy and ribophagy: regulated degradation of protein production factories. International journal of cell biology. 2012 Oct;2012.
  50. Chen X, Zhang F, Gong Q, Cui A, Zhuo S, Hu Z, Han Y, Gao J, Sun Y, Liu Z, Yang Z. Hepatic ATF6 increases fatty acid oxidation to attenuate hepatic steatosis in mice through peroxisome proliferator–activated receptor α. Diabetes. 2016 Jul 1;65(7):1904-15.
  51. Sun X, Li W, Deng Y, Dong B, Sun Y, Xue Y, Wang Y. Hepatic conditional knockout of ATF6 exacerbates liver metabolic damage by repressing autophage through MTOR pathway. Biochemical and biophysical research communications. 2018 Oct 20;505(1):45-50.
  52. Bogdanovic E, Kraus N, Patsouris D, Diao L, Wang V, Abdullahi A, Jeschke MG. Endoplasmic reticulum stress in adipose tissue augments lipolysis. Journal of cellular and molecular medicine. 2015 Jan;19(1):82-91.
  53. Wang L, Zhang B, Huang F, Liu B, Xie Y. Curcumin inhibits lipolysis via suppression of ER stress in adipose tissue and prevents hepatic insulin resistance [S]. Journal of lipid research. 2016 Jul 1;57(7):1243-55.
  54. Khadir A, Kavalakatt S, Abubaker J, Cherian P, Madhu D, Al-Khairi I, Abu-Farha M, Warsame S, Elkum N, Dehbi M, Tiss A. Physical exercise alleviates ER stress in obese humans through reduction in the expression and release of GRP78 chaperone. Metabolism. 2016 Sep 1;65(9):1409-20.
  55. Sasaki T, Kuboyama A, Mita M, Murata S, Shimizu M, Inoue J, Mori K, Sato R. The exercise-inducible bile acid receptor Tgr5 improves skeletal muscle function in mice. Journal of Biological Chemistry. 2018 Jun 29;293(26):10322-32.
  56. Browning JD, Baxter J, Satapati S, Burgess SC. The effect of short-term fasting on liver and skeletal muscle lipid, glucose, and energy metabolism in healthy women and men. Journal of lipid research. 2012 Mar 1;53(3):577-86.
  57. Cai H, Qin YL, Shi ZY, Chen JH, Zeng MJ, Zhou W, Chen RQ, Chen ZY. Effects of alternate-day fasting on body weight and dyslipidaemia in patients with non-alcoholic fatty liver disease: a randomised controlled trial. BMC gastroenterology. 2019 Dec;19(1):1-8.
  58. Goldstein I, Hager GL. Transcriptional and chromatin regulation during fasting–the genomic era. Trends in Endocrinology & Metabolism. 2015 Dec 1;26(12):699-710.
  59. Davoodi M. The effect of eight weeks selected aerobic exercise on liver parenchyma and liver enzymes (AST, ALT) of fat liver patients. Journal of Shahrekord Uuniversity of Medical Sciences. 2012;14.

 

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 812
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 654