مقایسه تغییرات بیان ژن‌های مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ سنتز و تجزیه پروتئین عضله اسکلتی ناشی از دو پروتکل تمرین ورزشی

زمینه و هدف: توده عضله اسکلتی به تعادل بین سنتز و تجزیه پروتئین بستگی دارد که در شرایط بیماری و پیری دچار تغییر می شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر دو پروتکل تمرینی بر تغییرات برخی ژن های درگیر در مسیر سنتز و تجزیه پروتئین، به منظور دستیابی به یک برنامه تمرینی موثرتر هنگام بروز شرایط پاتولوژیک، فرآیند پیری و بهبود عملکرد ورزشکاران انجام شد.روش بررسی: در این مطالعه تجربی، موش های صحرایی هشت هفته ای نژاد ویستار به طور تصادفی به سه گروه تمرین مقاومتی، تناوبی پرشدت و شاهد تقسیم شدند. 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرینی، عضلات نعلی جدا و جهت بررسی بیان ژن، در دمای 80 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. تفاوت های بین گروهی، با استفاده از آزمون های پارامتریک و ناپارامتریک در سطح معنی داری، 0.05˂α تجزیه وتحلیل شدند.یافته ها: افزایش بیان ژن akt1 و rps6kb1 نسبت به گروه شاهد در هر دو گروه تمرینی معنی دار بود (به خصوص گروه مقاومتی). همچنین بیان ژن های مرتبط با مسیر تجزیه پروتئین (murf1 و map1lc3a)، توسط هر دو پروتکل، به ویژه تناوبی پرشدت سرکوب و به وسیله روش وسترن بلاتینگ مورد تایید قرار گرفت.نتیجه گیری: با توجه به اینکه بیان ژن های مرتبط با سنتز پروتئین توسط تمرین مقاومتی افزایش می یابد و ژن های درگیر در روند تجزیه پروتئین توسط پروتکل تناوبی پرشدت سرکوب می شوند؛ بنابراین کاربرد عملی دو پروتکل به طور همزمان به منظور کاهش آتروفی عضلانی در شرایط پاتولوژیک و سالمندی، همچنین افزایش قدرت عضلانی برای بهبود عملکرد ورزشی می تواند موردتوجه قرار گیرد.

Comparison of the Alterations of Gene Expression Related to Signaling Pathways of Synthesis and Degradation of Skeletal Muscle Protein Induced by Two Exercise Training Protocols

Background and Objectives: Skeletal muscle mass depends on the balance between synthesis and degradation of muscle protein, which changes with aging and disease. The aim of the present reserch was to examine the effects of two exercise training protocols on alterations of some genes involved in pathways of protein synthesis and degradation in order to achieve a more effective training program in case of pathological conditions, aging process, and improvement of athletic performance. Methods: In this experimental study, 8 week old Wistar rats, were randomly divided into three groups of resistance training, highintensity interval training, and control. To examine gene expression, 48 hours after the last exercise session, the Soleus muscles were dissected and stored at 80C. Betweengroup differences, were analysed using parametric and nonparametric tests at the significance level of α˂0.05. Results: Compared to the control group, the increased expression of AKT and Rps6kb1 genes, was significant in both training groups (especially resistance group). Moreover, the gene expression related to the protein degradation signaling pathway, (MuRF1 and Map1LC3a), were suppressed by both training protocols, especially highintensity interval training group and were confirmed by Western blotting analysis. Conclusion: Given the fact that the protein synthesisrelated gene expression was increased by resistance training and protein degradationrelated gene expression was suppressed by highintensity interval training, the practical application of the two protocols can be considered simultaneously in order to reduce muscle atrophy in pathological conditions, aging, as well as to increase muscle strength to improve athletic performance.