اثر تمرين تناوبي شديد و رژيم غذايي پرچرب بر استرس اكسيداتيو و ماركرهاي التهابي در كبد دو نسل از موش‌هاي C57BL/6J

مقدمه: استرس اكسيداتيو و ماركرهاي التهابي مي‌توانند به طور قابل توجهي عملكرد كبد را تحت تأثير قرار دهند و منجر به بيماري‌هاي مزمن شوند. هدف:اين پژوهش به اثرات تمرين تناوبي شديد و رژيم غذايي پرچرب بر اين عوامل در كبد دو نسل از موش‌هاي C57BL/6J مي‌پردازد تا به درك بهتري از مكانيسم‌هاي زيربنايي و راهكارهاي پيشگيري از آسيب‌هاي كبدي دست يابد. مواد و روش‌ها: در بخش اول پژوهش تعداد 50 موش (نسل اول) با ميانگين وزني 12 تا 15 گرم و سن 1 ماهگي، در دو گروه تقسيم و به مدت 12 هفته با رژيم غذايي پرچرب و نرمال تغذيه شدند. 28 موش نسل دومي كه پدران شان با رژيم پرچرب تغذيه شده بودند، با ميانگين وزني 11 تا 13 گرم و سن 4 هفته به طور تصادفي به چهار گروه تقسيم شدند: گروه بي‌تحرك به همراه دريافت رژيم پرچرب (n=7)، گروه تمرين تناوبي شديد به همراه دريافت رژيم پرچرب (n=7)، گروه بي‌تحرك به همراه دريافت رژيم نرمال (n=7) و گروه تمرين تناوبي شديد به همراه دريافت رژيم نرمال (n=7). گروه تمرين تناوبي شديد به مدت 10 هفته، براي 5 روز در هفته و هر جلسه ي تمريني 40 دقيقه تمرين تناوبي شديد با شدت متوسط انجام دادند. جهت بررسي بيان ژن‌هاي HMOX1، NOS2 و NFE2L2 از روش Real-time PCR و براي اندازه‌گيري بيان پروتئين NOS2 از روش وسترن بلات استفاده شد. يافته‌ها با استفاده از t مستقل،تحليل واريانس دو سويه و آزمون پيگيري توكي در سطح معناداري 05/0 ˂P آناليز شد. يافته‌ها: نتايج حاصل از بخش اول پژوهش نشان داد كه غلظت قند خون ناشتا(34/73 درصد) (P <‎ 0.001)، وزن بافت كبد(67/22 درصد) (P <‎ 0.001) و آنزيم‌هاي كبدي{ AST :(68/101 درصد) (P <‎ 0.001) و ALT:(46/58 درصد)( P <‎ 0.001)}در گروه مصرف كننده رژيم غذايي پرچرب به طور معناداري نسبت به گروه مصرف كننده ي رژيم غذايي نرمال افزايش يافت. همچنين در گروه مصرف كننده رژيم غذايي پرچرب در مقايسه با گروه مصرف كننده رژيم غذايي نرمال، بيان ژن‌هاي موثر در مسير استرس اكسيداتيو يعنيHMOX1 (6/173درصد)( P <‎ 0.001)افزايش، NOS2(30/125 درصد) (P <‎ 0.003) افزايش، NFE2L2( 52/50 درصد) (P <‎ 0.002) كاهش و بيان پروتئين NOS2 (62.173 درصد) (P <‎ 0.002)افزايش يافت. آزمون فرضيه هاي تحقيق در بخش دوم تحقيق نشان داد كه بين ميانگين قند خون، وزن بافت كبد، آنزيم هاي كبدي AST و ALT و بيان ژن‌هاي NOS2,HMOX1,NFE2L2 و بيان پروتئين NOS2 در گروه‌هاي مورد مطالعه تفاوت معناداري ملاحظه شد. نتايج آزمون توكي نيز نشان داد: قند خون در گروه HD/HD (35/11 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش، در گروه HD/HD.Ex(90/0 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش و در گروه HD/ND.Ex( 60/3) (P <‎ 0.001) كاهش نسبت به گروه كنترل HD/ND (ميانگين 111 ميلي گرم بر دسي ليتر)داشت. وزن بافت كبد در گروهHD/HD(15/2 درصد) (P <‎ 0.004) افزايش، در گروه HD/HD.Ex (09/7 درصد) (P <‎ 0.029) كاهش و در گروهHD/ND.Ex(74/7 درصد) (P <‎ 0.001) كاهش نسبت به گروه كنترل HD/ND ( ميانگين 65/4 گرم) داشت. آنزيم كبديAST در گروهHD/HD (34/29) (P <‎ 0.001) افزايش، در گروه HD/HD.Ex (14/8 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش و در گروه HD/ND.Ex(04/3 درصد) (P <‎ 0.001) كاهش نسبت به گروه كنترل HD/ND (ميانگين 6/407 واحد در ليتر)داشت.آنزيم كبديALT در گروه HD/HD(36/16 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش، در گروه HD/ND.Ex(99/10 درصد) (P <‎ 0.002) كاهش و در گروهHD/ND.Ex(27/12 درصد) (P <‎ 0.001) كاهش نسبت به گروه كنترلHD/ND(ميانگين20/78 واحد بر ليتر) داشت. بيان ژن NFE2L2 در گروهHD/HD (11/71 درصد) (P <‎ 0.001) كاهش، در گروهHD/HD.Ex(33/23 درصد) (P <‎ 0.002) كاهش و در گروهHD/ND.Ex(77/57 درصد) (P<‎ 0.001) افزايش نسبت به گروه كنترل HD/ND( ميانگين90/0 واحد) داشت.بيان ژن HMOX1 در گروه HD/HD(100 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش، در گروهHD/HD.Ex(74/91 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش و در گروهHD/ND.Ex(26/19 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش نسبت به گروه كنترل HD/ND( ميانگين09/1 واحد) داشت. بيان ژن NOS2 در گروه HD/HD(85/51 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش، در گروه HD/HD.Ex(81/54 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش و در گروه HD/ND.Ex(51/18 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش نسبت به گروه كنترل HD/ND (ميانگين35/1 واحد) داشت. بيان پروتئين NOS2 در گروه HD/HD(05/34) (P <‎ 0.004) افزايش، در گروه HD/HD.Ex(64/8 درصد) (P <‎ 0.001) افزايش و در گروه HD/ND.Ex(54/20 درصد) (P <‎ 0.001) كاهش نسبت به گروه كنترلHD/ND (ميانگين 85/1 واحد) داشت. نتيجه‌گيري: نتايج نشان دادند كه رژيم غذايي پرچرب سبب افزايش استرس اكسيداتيو و التهاب در كبد موش‌ها مي‌شود، اما تمرين تناوبي شديد مي‌تواند اين اثرات منفي را كاهش دهد.

High-intensity interval training , high-fat diet , oxidative stress , inflammatory markers

The Effect of High-Intensity Interval Training an‎d a High-Fat Diet on Oxidative Stress an‎d Inflammatory Markers in the Liver of Two Generations of C57BL/6J male Mice

فيزيولوژي ورزش

The Effects of High-Intensity Interval Training an‎d a High-Fat Diet on Oxidative Stress an‎d Inflammatory Markers in the Liver of Two Generations of C57BL/6J Mice Introduction: Oxidative stress an‎d inflammatory markers can significantly affect liver function an‎d lead to chronic diseases. Objective: This study examines the effects of high-intensity interval training an‎d high-fat diet on these factors in the liver of two generations of C57BL/6J mice to gain a better understan‎ding of the underlying mechanisms an‎d strategies for preventing liver damage. Materials an‎d Methods: In the first part of the study, 50 mice (first generation) with an average weight of 12 to 15 grams an‎d an age of 1 month were divided into two groups an‎d fed a high-fat an‎d normal diet for 12 weeks. 28 mice of the second generation whose fathers were fed a high-fat diet, with an average weight of 11 to 13 grams an‎d an age of 4 weeks, were ran‎domly divided into four groups: Sedentary group with high-fat diet (n=7), high-intensity interval training group with high-fat diet (n=7), sedentary group with normal diet (n=7), an‎d high-intensity interval training group with normal diet (n=7). The high-intensity interval training group performed moderate-intensity interval training for 10 weeks, 5 days a week, with each training session lasting 40 minutes. Real-time PCR was used to examine the expression of HMOX1, NOS2, an‎d NFE2L2 genes, an‎d Western blot was used to measure the expression of NOS2 protein. The findings were analyzed using independent t-test, two-way analysis of variance, an‎d Tukeyʹs follow-up test at a significance level of P <‎ 0.05. Results: The results from the first part of the study showed that fasting blood sugar concentration (73.34%) (P <‎ 0.001), liver tissue weight (22.67%) (P <‎ 0.001), an‎d liver enzymes {AST: (101.68%) (P <‎ 0.001) an‎d ALT: (58.46%) (P <‎ 0.001)} increased significantly in the high-fat diet group compared to the normal diet group. Also, in the high-fat diet group compared to the normal diet group, the expression of genes involved in the oxidative stress pathway, namely HMOX1 (173.6%) (P <‎ 0.001) increased, NOS2 (125.30%) (P <‎ 0.003) increased, NFE2L2 (50.52%) (P <‎ 0.002) decreased, an‎d NOS2 protein expression (62.173%) (P <‎ 0.002) increased. Testing the research hypotheses in the second part of the study showed that there was a significant difference between the mean blood sugar, liver tissue weight, liver enzymes AST an‎d ALT, an‎d expression of NOS2, HMOX1, NFE2L2 genes an‎d expression of NOS2 protein in the studied groups. The results of the Tukey test also showed: Blood sugar increased in the HD/HD group (11.35%) (P <‎ 0.001), increased in the HD/HD.Ex group (3.60%) (P <‎ 0.001), an‎d decreased in the HD/ND.Ex group (0.90%) (P <‎ 0.001) compared to the HD/ND control group (mean 111 mg/dL). (2.15%) (P <‎ 0.004), decreased in the HD/HD.Ex group (7.09%) (P <‎ 0.029), an‎d decreased in the HD/ND.Ex group (7.74%) (P <‎ 0.001) compared to the HD/ND control group (mean 4.65 g). Liver enzyme AST increased in the HD/HD group (29.34%) (P <‎ 0.001), increased in the HD/HD.Ex group (8.14%) (P <‎ 0.001), an‎d decreased in the HD/ND.Ex group (3.04%) (P <‎ 0.001) compared to the HD/ND control group (mean 407.6 units/liter). The liver enzyme ALT increased in the HD/HD group (16.36%) (P <‎ 0.001), decreased in the HD/ND.Ex group (10.99%) (P <‎ 0.002), an‎d decreased in the HD/ND.Ex group (12.27%) (P <‎ 0.001) compared to the HD/ND control group (mean 20.78 units/liter). .

5

152127