محیط غنی‌شده و سینئول، مسیرهای التهابی و سوخت و ساز را در موش‌های چاق بهبود می‌بخشند: پژوهش تحلیل دادهای زیستی و تجربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران،

2 استاد تمام، گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

3 گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان

چکیده

زمینه و هدف: چاقی به‌عنوان یک اختلال مزمن سوخت وسازی، با فعال‌سازی مسیرهای التهابی، اختلال در تنظیم انرژی و افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن همراه است. التهاب ناشی از چاقی و مواجهه با آکریل‌آمید، سبب اختلالات در میزان سوخت و ساز بافت کبد می گردد. در این پژوهش، اثر ترکیب هم‌افزای محیط غنی‌شده و سینئول بر بیان ژن‌های کلیدی وابسته به التهاب، سوخت و ساز و فشار اکسایشی در الگوی حیوانی چاق القاشده با رژیم پرچرب حاوی آکریل‌آمید مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: ۵۴ سر موش نژاد C57BL/6J به‌مدت هشت هفته تحت تیمارهای مختلف قرار گرفتند. موش ها به‌صورت تصادفی در نه گروه مساوی (هر گروه شامل شش موش) جایگزین شدند: (1) کنترل سالم، (2) چاق با رژیم پرچرب حاوی آکریل‌آمید (رژیم غذایی 45% پرچرب حرارت دیده و غنی از ۱۰۰۰ واحد در میلیارد آکریل آمید)، (3) چاق با رژیم پرچرب بدون آکریل‌آمید (رژیم غذایی 45% پرچرب)، (4) چاق با رژیم آکریل‌آمید و تمرین در محیط غنی‌شده (پروتکل فعالیت بدنی ارادی–اکتشافی در محیطی غنی‌شده با سازه‌های حرکتی (رمپ، سکو، نردبان، چرخ و فلک) و ابزارهای اکتشافی (اشیاء جویدنی، تونل‌ها) اجرا شد تا تحرک فیزیکی و رفتارهای شناختی موش‌ها را در شرایط غیرالزامی و کم‌استرس ارزیابی گردد، هشت هفته، پنج روز/هفته، 60-90 دقیقه روزانه، شدت کم-متوسط) (5) چاق با رژیم آکریل‌آمید و تیمار سینئول (غلظت 10 میکرومولار به صورت گاواژ)، (6) چاق با تمرین در محیط غنی‌شده، (7) چاق با سینئول، (8) چاق با رژیم آکریل‌آمید، تمرین در محیط غنی‌شده و سینئول، (9) چاق با محیط غنی‌شده و سینئول (بدون آکریل‌آمید). نتایج میل ترکیبی دارویی برپایه الگوسازی فارماکوفور و اتصال مولکولی انجام شده است. تحلیل دادهای زیستی پیشرفته از مجموعه داده‌های میکروآرایه انجام گردید. از استخراج RNA از بافت کبد، سنجش بیان ژن‌ها با روش Real-Time PCR انجام شد. نتایج: استفاده از ترکیب زیست‌فعال سینئول در مطالعات هم‌نشانی، دقت و کارایی محاسباتی را بهبود بخشید و یک رویکرد راهبرد بالقوه برای طراحی عوامل محافظتی که مسیرهای سوخت و سازی با واسطه PPARα را در بافت کبد هدف قرار می‌دهند، ارائه می‌دهد. فعالیت در محیط غنی‌شده و سینئول سبب افزایش معناداری در بیان (P<"۰"/"001" ) Sirt1، PPARα (P<"۰"/"001" ) و PPARγ (P<"۰"/"001" ) و سبب کاهش معنادار (P<"۰"/"001" ) CXCL15 وCYP2E1 (P<"۰"/"001" ) نسبت به سایر گروه‌های مداخله داشته است. نتیجه گیری: تحلیل دادهای زیستی نشان داد که ژنهای Sirt1، PPARα، PPARγ، CXCL15 و CYP2E1 نقش کلیدی در فعال‌سازی مسیرهای التهابی، اختلال در تنظیم انرژی و افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن در بافت کبد موش های چاقی دارند. نقش محافظتی سینئول و فعالیت در محیط غنی شده سبب تعدیل بیان ژنهای ذکر شده می گردد. است. این دو مداخله می‌تواند به‌عنوان رویکردی مؤثر در پیشگیری از اختلالات متابولیکی مرتبط با چاقی مطرح شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Enriched environment and cineole improve inflammatory and metabolic pathways in obese mice: A biological and experimental data analysis study

نویسندگان [English]

  • Masoud Ardeshirilordejani 1
  • Farzaneh Taghian 2
  • Khosro Jalali Dehkordi 3
1 Department of Sports Physiology, Isf.C., Islamic Azad University, Isfahan, Iran.
2 Department of Sports Physiology, Isf.C., Islamic Azad University, Isfahan,
3 Department of Sports Physiology, Isf.C., Islamic Azad University, Isfahan, Iran.
چکیده [English]

Background and Objective: Obesity, as a chronic metabolic disorder, is associated with activation of inflammatory pathways, impaired energy regulation, and increased production of reactive oxygen species. Inflammation caused by obesity and exposure to acrylamide causes disturbances in the metabolic rate of liver tissue. In this study, the effect of the synergistic combination of enriched medium and cineole on the expression of key genes related to inflammation, metabolism, and oxidative stress in an obese animal model induced by a high-fat diet containing acrylamide was evaluated. Materials and Methods: 54 C57BL/6J mice were subjected to different treatments for eight weeks. Mice were randomly assigned to nine equal groups (each group containing 6 mice): (1) healthy control, (2) obese with a high-fat diet containing acrylamide (45% high-fat diet heated and enriched with 1000 ppm acrylamide), (3) obese with a high-fat diet without acrylamide (45% high-fat diet), (4) obese with an acrylamide diet and training in an enriched environment (The voluntary-exploratory physical activity protocol was implemented in an environment enriched with locomotor structures (ramps, platforms, ladders, carousels) and exploratory tools (chewable objects, tunnels) to assess the physical mobility and cognitive behaviors of rats in non-mandatory and low-stress conditions, eight weeks, five days/week, 60-90 minutes daily, low-moderate intensity), (5) obese with an acrylamide diet and cineole treatment (10 μM concentration by gavage), (6) obese with training in an enriched environment, (7) obese with cineole, (8) obese with an acrylamide diet, training in an enriched environment and cineole, (9) obese with an enriched environment and cineole (without acrylamide). Drug affinity results were based on pharmacophore modeling and molecular binding. Advanced biological data analysis was performed from microarray datasets. Gene expression was measured by Real-Time PCR from RNA extraction from liver tissue. Results: The use of the bioactive compound cineole in association studies improved the accuracy and computational efficiency and provides a potential strategic approach for designing protective agents that target PPARα-mediated metabolic pathways in liver tissue. Activity in enriched medium and cineole significantly increased the expression (P<0/001) of Sirt1, PPARα (P<0/001) and PPARγ (P<0/001) and significantly decreased (P<0/001) of CXCL15 and CYP2E1 (P<0/001) compared to other intervention groups. Conclusion: Analysis of biological data showed that the genes Sirt1, PPARα, PPARγ, CXCL15, and CYP2E1 play a key role in activating inflammatory pathways, disrupting energy regulation, and increasing the production of reactive oxygen species in the liver tissue of obese mice. The protective role of cineole and activity in an enriched environment modulates the expression of the mentioned genes. These two interventions can be considered as an effective approach in preventing metabolic disorders associated with obesity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Obesity
  • cineole
  • enriched environment
  • inflammation
  • oxidative stress

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 21 فروردین 1405
  • تاریخ دریافت: 14 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری: 17 فروردین 1405
  • تاریخ پذیرش: 21 فروردین 1405
  • تاریخ اولین انتشار: 21 فروردین 1405
  • تاریخ انتشار: 21 فروردین 1405