اثر زمان تمرین هوازی در چرخه ی روشنائی- تاریکی بر کنترل قند خون، بیان پروتئین sirt1 و نسبت nad+/nadh در عضله‌ی اسکلتی موش های مدل دیابت نوع 2

مقدمه: عملکرد میتوکندری در شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک توسط چرخه‌ی روشنائیتاریکی تنظیم می شود. ممکن است مداخلات تمرینی وابسته به زمان؛ با تنظیم هیپرگلیسمی، بر سلامت متابولیک بیماران مبتلا به دیابت تاثیر بگذارد. لیکن، اطلاعات محدودی در مورد ارتباط بین زمان تمرین و تنظیم مسیرهای شبانه روزی عضلانی در شرایط دیابت در دسترس است. این تحقیق با هدف بررسی تاثیر زمان تمرین در چرخه ی روشنائی تاریکی بر بیان پروتئین sirt1 و نسبت nad+/nadh، در عضله دوقلوی موش های مدل دیابت نوع 2 انجام شد. مواد و روش ها: در این تحقیق تجربی، تعداد سی سر موش‌ نر سالم نژاد nmri به طور تصادفی به سه گروه شاهد، دیابتی و دیابتی+تمرین تقسیم بندی شدند. دیابت نوع دو با استفاده از ترکیبی از رژیم غذایی پرچرب (5 هفته) و تزریق استرپتوزوتوسین (20 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن) القا شد. سپس هشت هفته تمرین هوازی، با شدت متوسط (5 روز، 6080 دقیقه) روی تردمیل در دو زمان متفاوت در اوایل مرحله روشنائی:zt3)  در ساعت 9:00 صبح) و اوایل مرحله تاریکی:zt15)  در ساعت 9:00 شب) انجام شد. عضله دوقلو در دو زمان تمرین جمع ­آوری و بیان پروتئین sirt1 با روش وسترن بلات ارزیابی شد. محتوای nad+/nadh سلولی و غلظت گلوکز با روش رنگ‌‌سنجی ارزیابی گردید. برای تجزیه و تحلیل داده ها از تحلیل واریانس دوراهه استفاده شد. یافته ها: هشت هفته تمرین هوازی فقط در اوایل مرحله تاریکی باعث افزایش معنی دار بیان پروتئین sirt1 و سطح nadh (p< 0/001 ) و بهبود هایپرگلایسمی (0/005=p) شد. تمرین هوازی بصورت مستقل از زمان بر افزایش نسبت nad+/nadh اثرگذار بود (0/003=p). نتیجه گیری: زمان‌بندی مناسب تمرین در اوایل تاریکی، همزمان با تغییرات شبانه ­روزی پروتئین sirt1 و سطح nad+، ممکن است باعث تقویت اثرات تمرین و اصلاح موثرتر هایپرگلایسمی شود.

Effect of Time of Aerobic Exercise in the Light-dark Cycle on Glycemic Control, SIRT1 Protein Expression, and NAD+/NADH Ratio in Skeletal Muscle of Type 2 Diabetes Model Mice

Introduction: Mitochondrial function is regulated by the darklight cycle under physiological and pathological conditions. Timedependent exercise interventions may affect metabolic health in diabetic patients by regulating hyperglycemia. However, limited data are available about the correlation between the time of exercise and the regulation of muscle circadian rhythm in diabetes conditions. This study aimed to investigate the effect of time of exercise in the darklight cycle on SIRT1 protein expression and the NAD+/NADH ratio in the gastrocnemius muscle of diabetic mice. Materials and Methods: In this experimental study, thirty healthy male NMRI mice were randomly divided into three groups: control, diabetic, and diabetic+exercise. Type 2 diabetes was induced using a combination of a highfat diet (five weeks) and streptozotocin injection (20 mg/kg body weight). Eight weeks of aerobic exercise with moderate intensity (5 days, 8060 minutes) were performed on a treadmill at two times of the day, the early light phase (ZT3) at 9:00 AM and the early dark phase (ZT15) at 9:00 PM. Gastrocnemius muscles were collected at two times of the day, and SIRT1 protein expression was evaluated by Western blot analysis. The cellular NAD+/NADH content and glucose concentrations were measured using the colorimetric method. A twoway analysis of variance was used to analyze the data. Results: Eight weeks of aerobic exercise significantly increased SIRT1 protein and NADH levels (P<0.001) and improved hyperglycemia (P=0.005) only in the early dark phase. Aerobic exercise increased the NAD+/NADH ratio independently of time (P=0.003). Conclusion: Proper exercise timing in the early dark, along with SIRT1 protein and NAD+ level circadian changes, may strengthen the effects of exercise and correct hyperglycemia more effectively.