تاثیر یک دوره بی‌تحرکی اندام تحتانی بر بیان برخی ژن‌های درگیر در تنظیم فرآیندهای میتوکندریایی عضله‌ی نعلی رت‌های تمرین کرده و بی‌تمرین

زمینه و هدف: هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر یک دوره بی تحرکی اندام تحتانی بر بیان ژن های pgc-1α، nrf1، mfn2، pink1 و drp1به عنوان تنظیم گرهای اصلی کیفیت و عملکرد میتوکندریایی در عضله نعلی رت های تمرین کرده استقامتی بود. مواد و روش ها: به همین منظور 15 سر رت نر اسپراگ داولی به سه گروه (کنترل، ورزش+ بی تحرکی و گروه بی تحرکی) تقسیم شدند. رت های گروه ورزش+ بی تحرکی طی 12 هفته و هر هفته 5 جلسه بر روی تردمیل دویدند. اندام تحتانی حیوانات برای 7 روز با روش قالب گیری بی تحرک شد. عضله ی نعلی استخراج و میزان بیان ژن های موردنظر به روش rt-pcr اندازه گیری گردید. جهت تعیین تفاوت ها از روش آنوای یک طرفه و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی داری 0.05≥α استفاده شد. ملاحظات اخلاقی: این مطالعه با کد اخلاق ir.sums.rec.1396.s444 به تصویب کمیته اخلاق پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی شیراز رسیده است.یافته ها: نتایج نشان داد که بی تحرکی در هر دو گروه بی تحرکی و ورزش + بی تحرکی نسبت به گروه کنترل موجب کاهش بیان ژن های pgc-1α (p = 0.001 and p = 0.045), nrf1 (p = 0.001 و p = 0.006), mfn2 (p = 0.001, p = 0.001) و افزایش (p = 0.001 و p= 0.001), می شود، اما بیان ژن drp1 تغییر معناداری نداشت (0.069p= و 0.223p=). هم چنین بررسی ها مشخص کرد که در گروه ورزش + بی تحرکی، کاهش بیان pgc-1α (0.013=p)، nrf1 (0.001=p) و mfn2 (0.001=p) کمتر از گروه بی تحرکی بود. هم چنین افزایش بیان pink1 نیز کمتر از گروه بی تحرکی بود (0.001=p). نتیجه گیری: این مطالعه نشان می دهد تمرین استقامتی اثر محافظتی بر کیفیت میتوکندریایی در دوره بی تحرکی دارد، اما نمی تواند از بروز نقص میتوکندریایی جلوگیری کند.

The Effect of Hind Limb Immobilization on Expression of Some Genes Involved in the Regulation of Mitochondrial Processes in Soleus Muscle of Trained and Untrained Rats

Background and Aim: The purpose of this study was to determine the effect of a hind limb immobilization on the expression of PGC1 alpha;, NRF1, Mfn2, PINK1 and Drp1 genes as the main regulators of mitochondrial quality and function in soleus muscle of endurance trained rats.Materials and Methods: In this study, 15 male SpragueDawley rats were divided into three groups (control, exercise +immobilization and immobilization). The exercise + immobilization group run on the treadmill for 12 weeks and five times per week. The hind limb of the animal was immobilized for seven days with the casting method. Soleus muscle was extracted and the expression of the genes was measured by RTPCR method. Univariate ANOVA and Tukey post hoc test were used to determine the differences ( alpha; = 0.05).Ethical Considerations: This study with research ethics code IR.SUMS.REC.1396.S444 has been approved by research ethics committee at Shiraz university of medical sciences, Iran.Findings: Results showed that immobilization in both immobilization and exercise +immobilization groups, compared to the conterl group, reduced the expression of PGC1 alpha; gene (p = 0.001 and p = 0.045), NRF1 (p = 0.001 and p = 0.006), Mfn2 (p = 0.001, p = 0.001) and increased the expression of PINK1 (p = 0.001 and p= 0.001), but the expression of Drp1 gene didn't change significantly (p = 0.069 and p = 0.223). Also, studies showed that the expression of PGC1 alpha; (p = 0.013), NRF1 (p = 0.001) and Mfn2 (p = 0.001) in the exercise + immobilization was lower in compare with the immobilization group. The expression of PINK1 was lower than immobilization group as well (p = 0.001).Conclusion: This study shows that endurance training has a protective effect on mitochondrial quality during the immobilization period, but it can't prevent mitochondrial dysfunction.