تاثیر دویدن اجباری با شدت کم روی نوارگردان بربیان ژن های pgc1α، fndc5 و bdnf درهیپوکامپ موش های صحرایی نر

زمینه و هدف: مطالعات پیشین نشان داده اند که عامل نوروتروفیک مشتق شده از مغز (bdnf) در القاء اثرات مفید فعالیت ورزشی بر مغز به ویژه هیپوکامپ نقش بسیار حیاتی دارد. با این وجود مسیرهای پیام دهی درگیر در افزایش bdnf ناشی از تمرین ورزشی اجباری در هیپوکامپ به خوبی شناخته نشده است. از این رو، هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر هشت هفته تمرین اجباری نوارگردان با شدت کم بر بیان ژن های گیرنده فعال کننده تکثیر پروکسی زوم گاما هم فعال ساز آلفا (pgc1α)، فیبرونکتین نوع 3 حاوی پروتئین 5 (fndc5) و bdnfدر هیپوکامپ موش های صحرایی نر بود. روش تحقیق: تعداد 18 سر موش صحرائی نر نژاد ویستار به طور تصادفی به 3 گروه کنترل (6 سر)، شم (6 سر) و تمرین اجباری (6 سر) تقسیم شدند. حیوانات در گروه تمرین ورزشی به انجام 8 هفته تمرین اجباری (5 جلسه در هفته) با شدت پایین (سرعت 15 متر بر دقیقه) بر روی نوارگردان پرداختند. 24  ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی همه موش ها بی هوش شدند. سر حیوانات جدا شد و هیپوکامپ استخراج گردید و در دمای 80 درجه سانتی گراد برای تجزیه تحلیل های بعدی نگهداری شد. به منظور سنجش میزان بیان ژن ها در هیپوکامپ از روش واکنش زنجیره پلی مراز زمان واقعی (real-time-pcr) استفاده شد. داده ها با روش تحلیل واریانس یکطرفه و آزمون تعقیبی توکی در سطح p<0/05 تجزیه تحلیل شد. یافته ها: نتایج این تحقیق نشان داد سطوح ژن های pgc1α (p<0/006)، fndc5   (p<0/003) و  bdnf (p<0/02) در گروه تمرین اجباری نسبت به گروه کنترل به طور معنی داری بالاتر بود. اما تفاوتی بین گروه شم و کنترل در میزان mrna ژن ها مشاهده نشد(p>0/05). نتیجه گیری: به نظر می رسد تمرین اجباری با شدت کم احتمالاً از مسیر پیام دهی وابسته به  pgc1αمنجر به افزایش بیان fndc5 و در نتیجه افزایش بیان bdnf می گردد. بنابراین، این نوع از تمرین ورزشی را می توان به منظور القاء اثرات مفید ورزش بر هیپوکامپ، به کار گرفت.

The effect of the treadmill running on genes expression ofthePGC1α, FNDC5 and BDNF in hippocampus of male rats

Background and Aim: Previous studies have shown that brainderived neurotrophic factor (BDNF) plays a vital role to induce the beneficial effects of exercise on the brain, especially the hippocampus. However, signaling pathways related to increasing BDNF induced by forced exercise in hippocampus not well known. Therefore, the purpose of current study was to investigate the effect of 8weeks of lowintensity forced treadmill training on genes expression of peroxisome proliferator activated receptorgamma coactivator 1alpha (PGC1α), Fibronectin type III domain containing 5 (FNDC5) and BDNF in hippocampus of male rats. Materials and Methods: Eighteen male Wistar rats were randomly divided into 3 groups: Control (n=6), Sham (n=6) and Forced training (n=6). Animals in the training group performed 8 weeks of forced training (5 sessions per week) with lowintensity (speed: 15 m/min) on the treadmill. Twentyfour hours after last session of exercise, rats were decapitated and the hippocampus were carefully removed and rapidly frozen in liquid nitrogen, and finally stored at 80°C for further analysis. RealTimePCR method was used to measure the expression of genes in the hippocampus. Data were analyzed by one way ANOVA and Tukey post hoc test at the significant level of p<0.05.Results: The results of showed that mRNA levels of PGC1α(p<0.003), FNDC5 (p<0.006) and BDNF(p<0.02) in the forced training group were significantly higher than the control group. However, there was no significant difference in the mRNA levels of genes between the sham and control groups. Conclusion: It seems that the lowintensity forced training, likely through a PGC1αdependent signaling pathway, leads to increasing expression of FNDC5 and as a result causes increasing the expression of BDNF. Thus, this type exercise training can be used as induction of beneficial effects of exercise on the hippocampus.