جلد 26، شماره 1 - ( 1-1398 )                   جلد 26 شماره 1 صفحات 88-78 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Pourrazi H, asgharpour arshad M. Effect of dietary restriction with or without exercise training on β-catenin and glycogen synthase kinase-3β gene expression in skeletal muscle of male rats. RJMS 2019; 26 (1) :78-88
URL: http://rjms.iums.ac.ir/article-1-5475-fa.html
پوررضی حسن، اصغرپور ارشد مسعود. تاثیر محدودیت غذایی با یا بدون تمرین ورزشی بر بیان ژن‌های بتا-کاتنین و گلیکوژن‌سنتازکیناز۳-بتا در عضله اسکلتی موش‌های صحرایی نر. مجله علوم پزشکی رازی 1398; 26 (1) :88-78

URL: http://rjms.iums.ac.ir/article-1-5475-fa.html

دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران ، purrazi.h@gmail.com
چکیده:   (2229 مشاهده)
زمینه و هدف: محدودیت غذایی و تمرین ورزشی یکی از مداخلات کاربردی برای کاهش وزن و افزایش طول عمر می‌باشد. با این حال، ابهاماتی در رابطه با تأثیر محدودیت غذایی با یا بدون تمرین ورزشی بر توده و قدرت عضلانی وجود دارد و هنوز مسیر پیام‌رسانی و پروتئین‌های درگیر در این زمینه به طور دقیق مشخص نشده‌اند. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف تعیین تأثیر محدودیت غذایی با یا بدون تمرین ورزشی بر بیان ژن‌های بتا-کاتنین و گلیکوژن سنتازکیناز۳-بتا در عضله‌ نعلی موش‌های صحرایی نر انجام گردید.
روش‌ کار: ۲۴موش صحرایی نربه شکل تصادفی در سه گروه کنترل، محدودیت غذایی و محدودیت غذایی+تمرین ورزشی جایگزین شدند.طی سه ماه پژوهش،گروه کنترل به صورت آزادانه به آب و غذا دسترسی داشت، در حالی که غذای گروه‌های دارای محدودیت غذایی تا حد۵۰ درصد گروه کنترل محدود شد. گروه محدودیت غذایی+تمرین ورزشی علاوه بر محدودیت غذایی، به مدت ۱۲هفته در برنامه‌ی تمرین ورزشی شرکت کرد. ۴۸ساعت پس از آخرین جلسه تمرین، عضله اسکلتی موش‌های صحرایی استخراج و میزان بیان ژن‌های بتا-کاتنین و گلیکوژن سنتازکیناز۳-بتا با استفاده از روش Real Time-PCR بررسی شد. داده‌های حاصله توسط آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و تعقیبی توکی تجزیه و تحلیل شدند (۰۵/۰>p).
یافته‌ها: بیان ژن بتا-کاتنین در عضله نعلی گروه محدودیت غذایی و محدودیت غذایی+تمرین ورزشی به طوری غیر معنی‌داری کمتر از گروه کنترل بود(به ترتیب %۳۸ و %۸/۸؛ ۰۵/۰<p). در حالی که بیان ژن گلیکوژن سنتازکیناز۳-بتا در گروه محدودیت غذایی به طور معنی‌داریبیشتر از گروه کنترل و محدودیت غذایی+تمرین ورزشی بود(به ترتیب %۴۴۹ و %۱۷۷؛ ۰۱/۰>p).
نتیجه‌گیری: در کل، ۱۲هفته محدودیت غذایی(۵۰%)، موجب افزایش بیان ژن کلیدی گلیکوژن سنتازکیناز۳-بتا در مسیر پیام‌رسانی Wnt عضله نعلی شد و این ممکن است با کاهش توده و قدرت عضله اسکلتی همراه باشد. با این حال، اضافه شدن تمرین ورزشی به محدودیت غذایی ممکن است این روند را کند نماید.
متن کامل [PDF 839 kb]   (934 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: علوم تغذیه

فهرست منابع
1. 1. Stiegler P, Cunliffe A. The role of diet and exercise for the maintenance of fat-free mass and resting metabolic rate during weight loss. Sports medicine. 2006;36(3):239-62.
2. 2. Barquissau V, Léger B, Beuzelin D, Martins F, Amri E-Z, Pisani DF, et al. Caloric restriction and diet-induced weight loss do not induce browning of human subcutaneous white adipose tissue in women and men with obesity. Cell reports. 2018;22(4):1079-89.
3. 3. Ahern AL, Hetherington MM. The thin ideal and body image: An experimental study of implicit attitudes. Psychology of Addictive Behaviors. 2006;20(3):338.
4. 4. Carbone JW, McClung JP, Pasiakos SM. Skeletal muscle responses to negative energy balance: effects of dietary protein. Advances in Nutrition. 2012;3(2):119-26.
5. 5. Weinheimer EM, Sands LP, Campbell WW. A systematic review of the separate and combined effects of energy restriction and exercise on fat-free mass in middle-aged and older adults: implications for sarcopenic obesity. Nutrition reviews. 2010;68(7):375-88.
6. 6. Aschenbach WG, Ho RC, Sakamoto K, Fujii N, Li Y, Kim Y-B, et al. Regulation of Dishevelled and β-catenin in rat skeletal muscle: an alternative exercise-induced GSK-3β signaling pathway. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2006;291(1):E152-E8.
7. 7. Owens DJ. Nutritional Support to Counteract Muscle Atrophy. Muscle Atrophy: Springer; 2018. p. 483-95.
8. 8. Yoshida S, Yamahara K, Kume S, Koya D, Yasuda‐Yamahara M, Takeda N, et al. Role of dietary amino acid balance in diet restriction‐mediated lifespan extension, renoprotection, and muscle weakness in aged mice. Aging cell. 2018;17(4):e12796.
9. 9. Cheng C-C, Hsu C-Y, Liu J-F. Effects of dietary and exercise intervention on weight loss and body composition in obese postmenopausal women: a systematic review and meta-analysis. Menopause. 2018;25(7):772-82.
10. 10. Miller T, Mull S, Aragon AA, Krieger J, Schoenfeld BJ. Resistance Training Combined With Diet Decreases Body Fat While Preserving Lean Mass Independent of Resting Metabolic Rate: A Randomized Trial. International journal of sport nutrition and exercise metabolism. 2018;28(1):46-54.
11. 11. Girardi F, Le Grand F. Wnt Signaling in Skeletal Muscle Development and Regeneration. Progress in molecular biology and translational science. 153: Elsevier; 2018. p. 157-79.
12. 12. Roberts MD, Haun CT, Mobley CB, Mumford PW, Romero MA, Roberson PA, et al. Physiological differences between low versus high skeletal muscle hypertrophic responders to resistance exercise training: current perspectives and future research directions. Frontiers in physiology. 2018;9:834.
13. 13. Leal ML, Lamas L, Aoki MS, Ugrinowitsch C, Ramos MSC, Tricoli V, et al. Effect of different resistance-training regimens on the WNT-signaling pathway. European journal of applied physiology. 2011;111(10):2535-45.
14. 14. Spillane M, Schwarz N, Willoughby DS. Upper-body resistance exercise augments vastus lateralis androgen receptor–DNA binding and canonical Wnt/β-catenin signaling compared to lower-body resistance exercise in resistance-trained men without an acute increase in serum testosterone. Steroids. 2015;98:63-71.
15. 15. Willert K, Nusse R. Wnt proteins. Cold Spring Harbor perspectives in biology. 2012;4(9):a007864.
16. 16. Li F, Chong Z, Maiese K. Winding through the WNT pathway during cellular development and demise. Histology and histopathology. 2006;21(1):103.
17. 17. Sakamoto K, Arnolds DE, Ekberg I, Thorell A, Goodyear LJ. Exercise regulates Akt and glycogen synthase kinase-3 activities in human skeletal muscle. Biochemical and biophysical research communications. 2004;319(2):419-25.
18. 18. Schakman O, Kalista S, Bertrand L, Lause P, Verniers J, Ketelslegers J-M, et al. Role of Akt/GSK-3β/β-catenin transduction pathway in the muscle anti-atrophy action of insulin-like growth factor-I in glucocorticoid-treated rats. Endocrinology. 2008;149(8):3900-8.
19. 19. Ishido M, Uda M, Masuhara M, Kami K. Alterations of M‐cadherin, neural cell adhesion molecule and β‐catenin expression in satellite cells during overload‐induced skeletal muscle hypertrophy. Acta physiologica. 2006;187(3):407-18.
20. 20. Bashiri J, NourAzar A, Pourrazi H. [Effect of three months aerobic training on Wnt-signaling pathway in skeletal muscle of male rats]. Razi Journal of Medical Sciences. 2017;24(160):7-16. (persian)
21. 21. Verhees KJ, Schols AM, Kelders MC, Op den Kamp CM, van der Velden JL, Langen RC. Glycogen synthase kinase-3β is required for the induction of skeletal muscle atrophy. American Journal of Physiology-Cell Physiology. 2011;301(5):C995-C1007.
22. 22. Li Q, Hannah SS. Wnt/β-catenin signaling is downregulated but restored by nutrition interventions in the aged heart in mice. Archives of gerontology and geriatrics. 2012;55(3):749-54.
23. 23. Patel BP, Safdar A, Raha S, Tarnopolsky MA, Hamadeh MJ. Caloric restriction shortens lifespan through an increase in lipid peroxidation, inflammation and apoptosis in the G93A mouse, an animal model of ALS. PLoS One. 2010;5(2):e9386.
24. 24. Naito H, Powers SK, Demirel HA, Aoki J. Exercise training increases heat shock protein in skeletal muscles of old rats. Medicine and science in sports and exercise. 2001;33(5):729-34.
25. 25. Nootash S, Sheikhzadeh N, Baradaran B, Oushani AK, Moghadam MRM, Nofouzi K, et al. Green tea (Camellia sinensis) administration induces expression of immune relevant genes and biochemical parameters in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Fish & shellfish immunology. 2013;35(6):1916-23.
26. 26. Pfaffl MW, Horgan GW, Dempfle L. Relative expression software tool (REST©) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucleic acids research. 2002;30(9):e36-e.
27. 27. Rommel C, Bodine SC, Clarke BA, Rossman R, Nunez L, Stitt TN, et al. Mediation of IGF-1-induced skeletal myotube hypertrophy by PI (3) K/Akt/mTOR and PI (3) K/Akt/GSK3 pathways. Nature cell biology. 2001;3(11):1009.
28. 28. Vyas DR, Spangenburg EE, Abraha TW, Childs TE, Booth FW. GSK-3β negatively regulates skeletal myotube hypertrophy. American Journal of Physiology-Cell Physiology. 2002;283(2):C545-C51.
29. 29. Petropoulos H, Skerjanc IS. β-Catenin is essential and sufficient for skeletal myogenesis in P19 cells. Journal of Biological Chemistry. 2002;277(18):15393-9.
30. 30. Fujimaki S, Hidaka R, Asashima M, Takemasa T, Kuwabara T. Wnt-mediated satellite cell conversion in adult and aged mice following voluntary wheel running. Journal of Biological Chemistry. 2014:jbc. M113. 539247.
31. 31. Sharma M, Chuang WW, Sun Z. Phosphatidylinositol 3-kinase/Akt stimulates androgen pathway through GSK3β inhibition and nuclear β-catenin accumulation. Journal of Biological Chemistry. 2002;277(34):30935-41.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله علوم پزشکی رازی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2023 CC BY-NC 4.0 | Razi Journal of Medical Sciences

Designed & Developed by : Yektaweb