اثر تمرين مقاومتي بر بيان ژن GLUT4 در بافت عضله اسكتي، سطوح گلوكز و مقاومت انسولين در موش ‌هاي صحرايي ديابتي نوع II

The Effect of resistance training on GLUT4 expression in muscle tissue, glucose and insulin resistance in rats

مقدمه: يكي از مهم ترين انتقال دهنده هاي گلوكز، ناقل 4 گلوكز(GLUT4) است كه در بافت هاي حساس به انسولين از جمله بافت عضلاني، بيان مي شود. هدف از اين پژوهش بررسي اثر تمرين مقاومتي بر بيان ژن ناقل 4 گلوكز(GLUT4) در بافت عضله اسكلتي و تغييرات انسولين، گلوكز و مقاومت انسولين در موش هاي صحرايي نر مبتلا به ديابت بود. مواد و روش ها: بيست و هفت سر موش صحرايي نژاد ويستار به عنوان نمونه آماري انتخاب شدند. موش ها به مدت 6 هفته در معرض رژيم غذائي پر چرب قرار گرفتند و سپس به طور تصادفي در سه گروه: ديابتي با تمرين مقاومتي(10=n)، كنترل ديابتي(10=n) و كنترل چاق(7=n) تقسيم شدند. شيوه القاي ديابت نوع 2 به صورت تزريق يك دوز پايين استرپتوزوتوسين(STZ)(30 ميلي گرم بر كيلوگرم) انجام گرفت. برنامه تمريني مقاومتي به مدت 6 هفته و هر هفته 5 جلسه تمرين اجرا شد. غلظت گلوكز به روش آنزيمي رنگ سنجي با فن آوري گلوكز اكسيداز، انسولين سرم به روش اليزا و جهت بررسي بيان ژنGLUT4 از روش RT-Real time PCR استفاده گرديد. جهت تجزيه و تحليل استنباطي داده ها، از آزمون t مستقل و تحليل واريانس يك راهه استفاده گرديد. سطح معني داري(α≤0.05) در نظر گرفته شد. يافته هاي پژوهش: نتايج نشان داد، القاي ديابت سبب كاهش بيان نسبي ژن GLUT4 در بافت عضله دوقلوي موش هاي كنترل ديابتي گرديد(P=0.001). هم چنين ميزان بيان ژن GLUT4 در گروه تمرين نسبت به گروه كنترل ديابتي افزايش نشان داد(P=0.038). علاوه بر اين نتايج نشان داد شش هفته تمرين مقاومتي سبب كاهش معني دار گلوكز خون و مقاومت انسولين در موش هاي چاق ديابتي گرديد(P=0.001). بحث و نتيجه گيري: بر اساس يافته هاي اين پژوهش، مي توان اظهار كرد كه بيان ژن GLUT4 در بافت عضله دوقلو موش صحرايي در وضعيت ديابتيك كاهش مي يابد. هم چنين تمرينات مقاومتي توانست منجر به افزايش بيان ژن GLUT4 و بهبود سطح گلوكز و مقاومت انسولين در موش هاي ديابتي نوع 2 گردد كه اين امر مي تواند ناشي از بهبود عملكرد ناقل گلوكز در اثر تمرين مقاومتي باشد.

Introduction: One of the most important glucose transporters is glucose transporter 4 (GLUT4), which can be expressed in insulin-sensitive tissues such as skeletal muscles. The purpose of this study was to investigate the effects of resistance training on GLUT4 gene expression and glycemic index in rats with type 2 diabetes. Materials & Methods: Twenty-seven Wistar rats were selected; the rats were fed a high-fat diet for 6 weeks and then randomly divided into three groups: diabetic with resistance training (n=10), diabetic control (n=10), and obesity control (n=7). Type 2 diabetes was induced by injection of a low dose of Streptozotocin (STZ) (30 mg/kg). The resistance training program was performed for 6 weeks, five days per week. The glucose concentration was measured by glucose oxidase enzyme technology, serum insulin by the ELISA method, and real-time PCR was used to test the GLUT4 gene expression. For data analysis, independent t-test and one-way analysis of variance were used (α=0/ 05). Findings: The results indicated that induction of diabetes reduced the GLUT4 gene expression in the gastrocnemius muscle tissue of diabetic rats (P=0.001). Also, GLUT4 gene expression increased in the diabetic training group compared with the diabetic control group (P=0.038). In addition, blood glucose and insulin resistance decreased significantly. The content of GLUT4 gene expression was increased in the training group compared with the diabetic control group (p=0.001). Discussion & Conclusions: Based on the findings of this study, it can be stated that the GLUT4 gene expression in rat gastrocnemius muscle tissue is reduced in diabetic rats. Also, resistance training could increase the GLUT4 gene expression and improve glucose transport and insulin resistance in type 2 diabetic rats. This could be due to improvement in the performance of glucose transporters by resistance training.