بررسي اثر مهار آنزيم ليزيلاكسيداز بر ژنهاي دخيل در هايپرتروفي متعاقب يك دوره تمرين مقاومتي در رتهاي نژاد ويستار

Examining the Effect of Inhibition of Lysyl oxidase on Involved Genes in Hypertrophy Following One Period of Resistance Training in Wistar Rats

زمينه و هدف: تحقيقات اخير به دخالت ليزيل­اكسيداز در فرآيند توسعه عضلاني اشاره كرده­اند. با وجود اين، تاكنون ارتباط فعاليت اين آنزيم با فاكتورهاي درگير در مايوژنز و هايپرتروفي وابسته به تمرين مقاوتي بررسي نشده است. بنابراين، هدف تحقيق حاضر، بررسي اثر مهار ليزيل­اكسيداز بر هايپرتروفي ناشي از تمرين و نيز بيان ژن­هاي MyoD1، مايوژنين، TGF-β و LOX درعضله خم كننده شست(FHL) رت­هاي ويستار بود. مواد و روش ­ها: در اين مطالعه تجربي، تعداد 32 سررت نژاد ويستار با ميانگين وزني 15 ± 220 گرم به چهار گروه شامل گروه تمرين مقاومتي، گروه كنترل سالم، گروه كنترل تيمار و گروه تمريني تيمار تقسيم شدند. تمرين مقاومتي به مدت 8 هفته و به­ صورت بالا بردن وزنه آويخته شده به دم حيوان از يك نردبان يك متري با شيب 85 درجه بود. هم­چنين به منظور مهار ليزيل­اكسيداز روزانه 120 ميلي­ گرم به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن محلول بتاآمينوپروپيونيتريل (BAPN) به صورت درون صفاقي ، به رت­ هاي گروه تيمار تزريق شد. پس از تشريح رت­ها وزن نسبي عضله ­FHL و هم­ چنين بيان نسبي ژن­ ها با روش Real Time- PCR انجام شد. يافته ­ها: در گروه ­هاي تيمار شده با BAPN، وزن نسبي عضله FHL به طور معني­ داري نسبت به گروه­هاي سالم كاهش يافت (05/0 > p). بيان ژن LOX متعاقب يك دوره تمرين مقاومتي افزايش معني­داري را نسبت به گروه كنترل سالم نشان داد(05/0 > p). هم­چنين، مشاهده شد بيان ژن LOX در گروه­هاي تيمار در مقايسه با گروه كنترل سالم به­طور معني­داري افزايش يافت (05/0 > p). بيان ژن TGF-β در گروه­هاي تيمار شده با BAPN افزايش معني دار(05/0 > p) و مايوژنين در گروه­هاي تيمار،كاهش معني­داري را نسبت به گروه­هاي سالم نشان ­دادند (05/0 > p). بيان ژن MyoD1 در گروه­هاي تيمار فقط در گروه كنترل تيمار نسبت به كنترل سالم كاهش معني­دار داشت (05/0 > p). نتيجه­ گيري: نتايج تحقيق حاضر نشان داد كه مهار آنزيم ليزيل­اكسيداز توانست ژن­هاي دخيل در هايپرتروفي را تحت تاثير قرار داده و هايپرتروفي ناشي از تمرين مقاومتي را كاهش دهد.

Background: Recent Research has pointed to the involvement of lysyl oxidase (LOX) in the muscle development. Despite the fact, there is currently no direct evidence that lox is involved in the myogenic factors and exercise-induced hypertrophy. Therefore, the purpose of this study was to investigate the effect of lysyl oxidase inhibition on exercise-induced hypertrophy, as well as the gene expression of MyoD1, myogenin, TGF-β and LOX in FHL muscle of wistar rats. Material and Methods: In this experimental research, 32 male Wister rats with an average weight of 220±15 were divided into four groups: resistance training, normal control, treated control and treated resistance training. Rats performed a resistance training for 8 weeks in which animals climbed a vertical ladder of 1­m and inclined at 85° with weights attached to their tails. In order to inhibit lysyl oxidase, treatment group rats received daily injection of intraperitoneal β-aminopropionitrile (120 mg/kg/day). FHL muscle was extracted to measure relative muscle weight, as well as genes expression of MyoD1, myogenin, TGF-β and LOX by real time-PCR. Results: Relative weight of FHL muscle was decreased significantly in the treated groups with BAPN, compared with normal groups (p<0.05). Lysyl oxidase showed a significant increase compared to the normal control group following a resistance training (p<0.05). LOX gene expression in treatment groups showed a significant increase compared to normal control group (p<0.05). TGF-β gene expression in BAPN-treated groups significantly was increased (p<0.05) and Myogenin in treatment groups showed a significant decrease compared to normal control groups (p<0.05). The expression of MyoD1 gene in treatment groups was only decreased significantly in the treated control groups compared to normal control groups (p<0.05). Conclusion: Results showed that inhibiting the lysine oxidase enzyme could affect the genes involved in hypertrophy and reduce the hypertrophy induced by resistance training.