تأثير 12 هفته تمرين هوازي با و بدون محدوديت غذايي بر SIRT3، PGC1-α و SOD2 عضله نعلي موش‌هاي صحرايي نر

The Effect of 12 Weeks of Aerobic Training with or without Dietary Restriction on the Expression Levels of SIRT3, PGC1-α and SOD2 of Soleusmuscle in Male Rats

سابقه و هدف: به تازگي تأثير هم‌افزايي محدوديت غذايي (DR) بر سازگاري‌هاي ناشي از تمرينات ورزشي توجه محققان را به خود جلب كرده است. از اين رو، هدف مطالعه حاضر تعيين تأثير 12 هفته تمرين هوازي (AT) همراه با محدوديت غذايي بر ميزان بيان ژن پروتئين‌هاي SIRT3، PGC1-α و SOD2 بافت عضله نعلي موش‌هاي صحرايي نر بود. مواد و روش‌ها: اين مطالعه در قالب يك طرح تجربي چند گروهي با گروه‌هاي كنترل (مدل حيواني) به مدت 12 هفته روي 40 سر موش صحرايي نر سه ماهه انجام شد. آزمودني‌ها به شكل تصادفي در چهار گروه همگن كنترل (9سر=Con)، محدوديت غذايي (10سر=DR)، تمرين ورزشي (8سر=T) و تمرين ورزشي+محدوديت غذايي (8سر=T+DR) جايگزين شدند. تمامي موش‌هاي صحرايي، پس از آخرين جلسه‌ تمرين سه ماهه، جراحي و بخشي از بافت عضله نعلي آنها براي بررسي mRNA پروتئين‌هاي SIRT3، PGC-1α و SOD استخراج شد و روش RT-PCR مورد استفاده قرار گرفت. داده‌هاي حاصله توسط آزمون آناليز واريانس دو‌راهه و در سطح معني داري 05/0 تجزيه و تحليل شدند. يافته‌ها‌: پس از اتمام پروتكل تحقيق در گروه T بيان پروتئين‌هاي SIRT3، PGC1-α و SOD به طور معني‌داري بيشتر از گروه كنترل بود، در حالي كه در گروه DR تنها بيان پروتئين SIRT3 به طور معني داري افزايش يافته بود، همچنين ميزان بيان پروتئين PGC1-α و SIRT3 در گروه DR+T به طور معني‌داري بيشتر از گروه كنترل بود، تمرين باعث كاهش اثر افزايشي محدوديت غذايي بر بيان پروتئين‌هاي SIRT3 شد، درحالي كه تمرين و محدوديت غذايي داراي اثر تعاملي در بيان پروتئين PGC1-α بودند، اما اثر تعاملي و يا تقابلي در بيان پروتئين SOD مشاهده نشد. نتيجه گيري: استفاده از محدوديت غذايي شديد به همراه تمرينات هوازي احتمالاً باعث سركوب فرآيندهاي مرتبط با افزايش طول عمر سلولي مي‌گردد.

Background and Objectives: Background and Objectives: Recently, synergistic effect of dietary restriction (DR) on the exercise induced adaptations has attracted the attention of researchers. The aim of this research was to evaluate the effect of 12 weeks of dietary restriction with or without aerobic training on the gene expression or mRNA of SIRT3, PGC1-α and SOD2 proteins of soleusmuscle tissue in male rats. Materials & Methods: This study was conducted as experimental design (animal model) with control groups. Forty 3- month old male rats were randomly divided into four homogenous groups including: 1) Six-month old control (Con; n=9), 2) Dietary restriction (DR; n=9), 3) Exercise training (ET; n=8) and 4- Exercise training + dietary restriction (ET+DR; n=8). After the last exercise session, all animals were sacrificed and their soleusmuscle tissue was removed. Soleusmuscle tissue was analyzed for mRNA expression of SIRT3, PGC1-α and SOD2 using RT-PCR method. Data were analyzed using Two-way ANOVA test and the significant level was set at P<0.05. Results: The results showed the increasing effect of aerobic training on SIRT3, PGC1-α and SOD2 gene expression (P<0.05) while the effect of dietary restriction was significant only on PGC1-α expression (P<0.05). However, additive effect of aerobic training and dietary restriction on SIRT3 and PGC1-α genes expression was significant (P<0.05). The aerobic training reduced the effect of increasing dietary restriction on the SIRT3 expression (P<0.05). Meanwhile, aerobic training and dietary restriction had an interactive effect on expression of PGC1-α protein (P<0.05) but the effect of aerobic training and dietary restriction in interaction with each other on SOD2 gene expression was not significant (P<0.05). Conclusion: Overall, it seems that the use of extreme dietary restriction along with aerobic training is likely to suppress the processes related to cell longevity.