اثرات مستقل و تعاملی فعالیت بدنی داوطلبانه در محیط غنی‌شده و سینئول بر بیان ژن‌های مرتبط با التهاب، استرس اکسیداتیو و متابولیسم کبدی در موش‌های چاقِ در معرض

اردشیری لردجانی, مسعود; تقیان, فرزانه; جلالی دهکردی, خسرو

doi:10.48308/joeppa.2026.242701.1414

اثرات مستقل و تعاملی فعالیت بدنی داوطلبانه در محیط غنی‌شده و سینئول بر بیان ژن‌های مرتبط با التهاب، استرس اکسیداتیو و متابولیسم کبدی در موش‌های چاقِ در معرض

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

مسعود اردشیری لردجانی

فرزانه تقیان

خسرو جلالی دهکردی

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

10.48308/joeppa.2026.242701.1414

چکیده

زمینه و هدف: چاقی به عنوان یک اختلال مزمن سوخت‌وسازی، 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 سوخت‌وساز بافت کبد می‌شود. در پژوهش حاضر، اثر ترکیب هم‌افزای فعالیت بدنی داوطلبانه در محیط غنی‌شده و سینئول بر بیان ژن‌های کلیدی مرتبط با التهاب، سوخت‌وساز و فشار اکسایشی در الگوی حیوانی چاقی القاشده با رژیم پرچرب حاوی آکریل‌آمید ارزیابی شد.

مواد و روش‌ها: ۵۴ سر موش از نژاد C57BL/6J به مدت هشت هفته تحت تیمارهای مختلف قرار گرفتند. موش‌ها به صورت تصادفی در 9 گروه مساوی (هر گروه شامل ۶ موش) قرار گرفتند: 1- کنترل سالم، 2- چاق با رژیم پرچرب حاوی آکریل‌آمید (رژیم غذایی پرچرب 45 درصدی حرارتدیده و غنی‌شده با ۱۰۰۰ واحد در میلیارد آکریل‌آمید)، 3- چاق با رژیم پرچرب بدون آکریل‌آمید (رژیم غذایی پرچرب 45 درصدی)، 4- چاق با رژیم آکریل‌آمید و فعالیت بدنی داوطلبانه در محیط غنی‌شده (به مدت 8 هفته، 5 روز در هفته، روزانه 60 تا 90 دقیقه با شدت کم تا متوسط)، 5- چاق با رژیم آکریل‌آمید و تیمار سینئول (با غلظت 10 میکرومولار، به صورت گاواژ)، 6- چاق با تمرین در محیط غنی‌شده، 7- چاق با سینئول، 8- چاق با رژیم حاوی آکریل‌آمید، تمرین در محیط غنی‌شده و سینئول، 9- چاق در محیط غنی‌شده و سینئول، بدون آکریل‌آمید. میل ترکیبی دارویی بر پایۀ الگوسازی فارماکوفور و اتصال مولکولی ارزیابی شد. تحلیل پیشرفتۀ داده‌های زیستی از مجموعه داده‌های میکروآرایه انجام گردید. پس از استخراج RNA از بافت کبد، بیان ژن‌ها با استفاده از روش Real-Time PCR سنجیده شد.

نتایج: فعالیت بدنی داوطلبانه در محیط غنی‌شده و سینئول، در مقایسه با سایر گروه‌های مداخله، سبب افزایش معنادار بیان ژن‌های (P

کلیدواژه‌ها

چاقی

سینئول

محیط غنی‌شده

آکریل‌آمید

التهاب

فشار اکسایشی

موضوعات

بیوشیمی و متابولیسم

عنوان مقاله English

Independent and interactive effects of environmental enrichment-associated voluntary physical activity and cineole on hepatic inflammatory, oxidative-stress, and metabolic gene expression in obese mice exposed to acrylamide

نویسندگان English

Masoud Ardeshirilordejani

Farzaneh Taghian

Khosro Jalali Dehkordi

Department of Sports Physiology, Isf.C., Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

چکیده English

Background and Purpose: Obesity, as a chronic metabolic disorder, is associated with the activation of inflammatory pathways, impaired energy regulation, and increased production of reactive oxygen species. Obesity-induced inflammation and exposure to acrylamide may disturb 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 were evaluated in an obese animal model induced by a high-fat diet containing acrylamide.

Materials and Methods: 54 C57BL/6J mice were subjected to different treatments for eight weeks. Mice were randomly assigned to nine equal groups (n, 6 per group): (1) healthy control; (2) obese mice fed a high-fat diet containing acrylamide (45% high-fat diet heated and enriched with 1000 ppm acrylamide); (3) obese mice fed a high-fat diet without acrylamide (45% high-fat diet); (4) obese mice fed acrylamide-containing-diet and undergoing voluntary physical activity in an enriched environment (8 weeks, 5 days/week, 60-90 minutes/day, at low to moderate intensity); (5) obese mice fed an acrylamide-containing diet and treated with cineole (10 μM concentration by gavage); (6) obese mice, undergoing voluntary physical activity in an enriched environment; (7) obese mice treated with cineole; (8) obese mice fed an acrylamide-containing diet, undergoing voluntary physical activity in an enriched environment, and receiving cineole; (9) obese mice exposed to an enriched environment and treated with cineole without acrylamide exposure. Drug affinity analyses were based on pharmacophore modeling and molecular binding. Advanced biological data analysis was performed using microarray datasets. Gene expression was measured by Real-Time PCR following RNA extraction from liver tissue.

Results: voluntary physical activity in enriched environment complained with cineole significantly increased the expression (P

کلیدواژه‌ها English

Obesity

cineole

Enriched environment

Acrylamide

Inflammation

Oxidative stress

1. Ataey A, Jafarvand E, Adham D, Moradi-Asl E. The relationship between obesity, overweight, and the human development index in world health organization eastern mediterranean region countries. Journal of Preventive Medicine and Public Health. 2020;53(2):98. DOI: 10.3961/jpmph.19.100. 2. Flores-Cordero JA, Pérez-Pérez A, Jiménez-Cortegana C, Alba G, Flores-Barragán A, Sánchez-Margalet V. Obesity as a risk factor for dementia and Alzheimer’s disease: the role of leptin. International journal of molecular sciences. 2022;23(9):5202. DOI:10.3390/ijms23095202. 3. Mehramiz M, Porter T, O’Brien EK, Rainey-Smith SR, Laws SM. A potential role for sirtuin-1 in Alzheimer’s disease: reviewing the biological and environmental evidence. Journal of Alzheimer's Disease Reports. 2023;7(1):823-43. DOI:10.3233/ADR-220088. 4. Zhang Q, Jin K, Chen B, Liu R, Cheng S, Zhang Y, et al. Overnutrition induced cognitive impairment: insulin resistance, gut-brain axis, and neuroinflammation. Frontiers in Neuroscience. 2022;16:884579. DOI: 10.3389/fnins.2022.884579. 5. Dhurandhar Y, Tomar S, Das A, Prajapati JL, Singh AP, Bodake SH, et al. Chronic inflammation in obesity and neurodegenerative diseases: exploring the link in disease onset and progression. Molecular Biology Reports. 2025;52(1):424. DOI: 10.1007/s11033-025-10509-z. 6. Naomi R, Teoh SH, Embong H, Balan SS, Othman F, Bahari H, et al. The Role of Oxidative Stress and Inflammation in Obesity and Its Impact on Cognitive Impairments—A Narrative Review. Antioxidants. 2023;12(5):1071. DOI: 10.3390/antiox12051071. 7. Butler MJ, Muscat SM, Caetano-Silva ME, Shrestha A, Olmo BMG, Mackey-Alfonso SE, et al. Obesity-associated memory impairment and neuroinflammation precede widespread peripheral perturbations in aged rats. Immunity & Ageing. 2025;22(1):2. DOI: 10.1186/s12979-024-00496-3. 8. Picard F, Kurtev M, Chung N, Topark-Ngarm A, Senawong T, Machado de Oliveira R, et al. Sirt1 promotes fat mobilization in white adipocytes by repressing PPAR-γ. Nature. 2004;429(6993):771-6. DOI: 10.1038/nature02583. 9. Ma Y, Ji Y, Xu L, Li Z, Ge S. Obesity aggravated hippocampal-dependent cognitive impairment after sleeve gastrectomy in C57/BL6J mice via SIRT1/CREB/BDNF pathway. Experimental brain research. 2022;240(11):2897-906. DOI: 10.1007/s00221-022-06465-w. 10. Kersten S, Desvergne B, Wahli W. Roles of PPARs in health and disease. Nature. 2000;405(6785):421-4. DOI: 10.1038/35013000 11. Montagner A, Polizzi A, Fouché E, Ducheix S, Lippi Y, Lasserre F, et al. Liver PPARα is crucial for whole-body fatty acid homeostasis and is protective against NAFLD. Gut. 2016;65(7):1202-14. DOI: 10.1136/gutjnl-2015-310798. 12. Ma X, Wang D, Zhao W, Xu L. Deciphering the roles of PPARγ in adipocytes via dynamic change of transcription complex. Frontiers in endocrinology. 2018;9:473. DOI: 10.3389/fendo.2018.00473. 13. Ahmadian M, Suh JM, Hah N, Liddle C, Atkins AR, Downes M, et al. PPARγ signaling and metabolism: the good, the bad and the future. Nature medicine. 2013;19(5):557-66. DOI: 10.1038/nm.3159. 14. Kapadia R, Yi J-H, Vemuganti R. Mechanisms of anti-inflammatory and neuroprotective actions of PPAR-gamma agonists. Frontiers in bioscience: a journal and virtual library. 2008;13:1813. DOI: 10.2741/2802. 15. Cederbaum AI. CYP2E1potentiates toxicity in obesity and after chronic ethanol treatment. Drug metabolism and drug interactions. 2012;27(3):125-44. DOI: 10.1515/dmdi-2012-0014 16. Semple BD, Kossmann T, Morganti-Kossmann MC. Role of chemokines in CNS health and pathology: a focus on the CCL2/CCR2 and CXCL8/CXCR2 networks. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2010;30(3):459-73. DOI: 10.1038/jcbfm.2009.240. 17. Wu W, Wang D, Shi Y, Wang Y, Wu Y, Wu X, et al. 1, 8-Cineole Alleviates Hippocampal Oxidative Stress in CUMS Mice via the PI3K/Akt/Nrf2 Pathway. Nutrients. 2025;17(6):1027. DOI: 10.3390/nu17061027. 18. Zhou B, Wang Z, Zhu L, Huang G, Li B, Chen C, et al. Effects of different physical activities on brain-derived neurotrophic factor: A systematic review and bayesian network meta-analysis. Frontiers in aging neuroscience. 2022;14:981002. DOI: 10.3389/fnagi.2022.981002 19. Tareke E, Rydberg P, Karlsson P, Eriksson S, Törnqvist M. Acrylamide: a cooking carcinogen? Chemical research in toxicology. 2000;13(6):517-22. DOI: 10.1021/tx9901938. 20. Chen J, Lou R, Zhou F, Li D, Peng C, Lin L. Sirtuins: Key players in obesity-associated adipose tissue remodeling. Frontiers in immunology. 2022;13:1068986. DOI: 10.3389/fimmu.2022.1068986. 21. Wang L, Teng R, Di L, Rogers H, Wu H, Kopp JB, et al. PPARα and Sirt1 mediate erythropoietin action in increasing metabolic activity and browning of white adipocytes to protect against obesity and metabolic disorders. Diabetes. 2013;62(12):4122-31. DOI: 10.2337/db13-0518. 22. Zhang Y, Yan T, Wang T, Liu X, Hamada K, Sun D, et al. Crosstalk between CYP2E1and PPARα substrates and agonists modulate adipose browning and obesity. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2022;12(5):2224-38. DOI: 10.1016/j.apsb.2022.02.004. 23. Qiang L, Wang L, Kon N, Zhao W, Lee S, Zhang Y, et al. Brown remodeling of white adipose tissue by SirT1-dependent deacetylation of Pparγ. Cell. 2012;150(3):620-32. DOI: 10.1016/j.cell.2012.06.027. 24. Mayoral R, Osborn O, McNelis J, Johnson AM, Oh DY, Izquierdo CL, et al. Adipocyte SIRT1 knockout promotes PPARγ activity, adipogenesis and insulin sensitivity in chronic-HFD and obesity. Molecular metabolism. 2015;4(5):378-91. DOI: 10.1016/j.molmet.2015.02.007. 25. Abdelmegeed MA, Yoo S-H, Henderson LE, Gonzalez FJ, Woodcroft KJ, Song B-J. PPARα Expression Protects Male Mice from High Fat–Induced Nonalcoholic Fatty Liver1–3. The Journal of nutrition. 2011;141(4):603-10. DOI: 10.3945/jn.110.135210. 26. Díaz de León-Guerrero S, Salazar-León J, Meza-Sosa KF, Valle-Garcia D, Aguilar-León D, Pedraza-Alva G, et al. An enriched environment re-establishes metabolic homeostasis by reducing obesity-induced inflammation. Disease Models & Mechanisms. 2022;15(6):dmm048936. DOI: 10.1242/dmm.048936. 27. Manzo R, Gallardo-Becerra L, Diaz de Leon-Guerrero S, Villaseñor T, Cornejo-Granados F, Salazar-León J, et al. Environmental enrichment prevents gut dysbiosis progression and enhances glucose metabolism in high-fat diet-induced obese mice. Int J Mol Sci. 2024;25(13):6904. DOI: 10.3390/ijms25136904. 28. Yang H, Chen Y-x, Linghu K-g, Ren P-y, Yao Y-t, Jiang F, et al. 1, 8-Cineole alleviates Nrf2-mediated redox imbalance and mitochondrial dysfunction in diabetes mellitus by targeting Sirt1. Phytomedicine. 2024;135:156099. DOI: 10.1016/j.phymed.2024.156099 29. Shao J, Yin Z, Wang Y, Yang Y, Tang Q, Zhang M, et al. Effects of different doses of Eucalyptus oil from Eucalyptus globulus Labill on respiratory tract immunity and immune function in healthy Rats. Frontiers in Pharmacology. 2020;11:1287. DOI: 10.3389/fphar.2020.01287.