نشریه فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی

نشریه فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی

اثر تعاملی اگزوزوم تخلیص شده از جینسنگ با تمرین استقامتی بر عملکرد حرکتی، بیان عضلانی ژن‌های CDK1، Pax7 و غلظت پروتئین Pax7 در موش‌های مسن

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
گروه فیزیولوژی ورزش، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران
10.48308/joeppa.2026.244061.1451
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به کاهش فعال‌سازی سلول‌های ماهواره‌ای طی فرایند پیری، شناخت راهکارهای موثر در تنظیم تمایز و تکثیر سلول‌های بنیادی عضله برای توسعه استراتژی‌های درمان اختلالات عضلانی ضروری است. فعالیت ورزشی به‌عنوان مداخله‌ای موثر برای کاهش از دست دادن توده و عملکرد عضلانی مرتبط با سن معرفی شده است. به علاوه، مکمل‌یاری با جینسنگ می‌تواند در فعال‌سازی و بازیابی حوضچه‌های سلول‌های ماهواره‌ای به‌ویژه در کنار فعالیت ورزشی نقش داشته باشد. لذا هدف این مطالعه بررسی اثر تعاملی اگزوزوم تخلیص شده از جینسنگ با تمرین استقامتی بر عملکرد حرکتی، بیان عضلانی ژن‌های CDK1، Pax7 و غلظت پروتئین Pax7 در موش‌های مسن می‌باشد.

مواد و روش‌ها: 20 سر موش صحرایی نر ویستار با سن 16-20 ماهه به ‌طور تصادفی به 4 گروه مساوی شامل کنترل مسن + حلال (آب مقطر)، مسن + جینسنگ، مسن + تمرین و مسن + جینسنگ + تمرین تقسیم شدند. تمرین استقامتی به مدت 6 هفته، 5 جلسه در هفته شامل 30 دقیقه دویدن تداومی روی نوارگردان بدون شیب با سرعت 5 تا 20 متر در دقیقه همراه با اضافه بار بود. مکمل‌یاری با اگزوزوم تخلیص شده از عصاره جینسنگ، 10 میلی لیتر/کیلوگرم وزن بدن یک ساعت پیش از فعالیت به صورت گاواژ انجام شد. 72 ساعت قبل از فدا نمودن نمونه‌ها، آزمون عملکردی استوانه (Cylinders) جهت ارزیابی عملکرد حسی حرکتی و فعالیت فیزیکی خودبه‌خودی اجرا شد. در نهایت، بیان ژن‌های CDK1 و Pax7 به روش Real-time PCR و هم‌چنین غلطت نسبی پروتئین Pax7 به روش وسترن بلات در عضله نعلی اندازه‌گیری شد. داده‌های به دست آمده توسط آزمون آنوای دو عاملی در سطح 05/0P≤ تجریه و تحلیل شدند.

نتایج: تمرین استقامتی و مکمل‌یاری با اگزوزوم تخلیص شده از عصاره جینسنگ هر کدام به‌ طور جداگانه توانستند باعث افزایش معنادار بیان ژن‌های CDK1 (001/0=P برای تمرین و 007/0=P برای مکمل)، Pax7 (001/0=P برای هر دو مداخله) و افزایش غلظت پروتئین Pax7 (001/0=P برای هر دو مداخله) و هم‌چنین بهبود معنادار عملکرد حرکتی (001/0=P برای هر دو مداخله) شوند. با این حال، اثر تعاملی معنادار تمرین استقامتی به همراه مکمل‌یاری با عصاره جینسنگ بر بیان ژن‌های CDK1 (144/0=P)، Pax7 (188/0=P)، غلظت پروتئین Pax7 (861/0=P) و عملکرد حرکتی (592/0=P) مشاهده نگردید.

نتیجه‌گیری: به نظر می‌رسد که تمرین استقامتی و اگزوزوم عصاره جینسنگ هر کدام به‌تنهایی احتمالا می‌توانند از طریق افزایش بیان Pax7 و CDK1 و بهبود عملکرد حرکتی، راهکارهای موثری برای مقابله با آتروفی عضلانی در سالمندی باشند. با این حال، با توجه به اثر تعاملی غیرمعنادار دو مداخله، افزودن مکمل جینسنگ به یک برنامه‌ی تمرینی از پیش اثربخش، شاید مزیت اضافه‌ای در تقویت نشانگرهای سلول‌های ماهواره‌ای یا استقامت عضلانی ایجاد نکند و احتمالاً مکانیسم‌های مشترک سیگنالینگ سلولی هر دو مداخله، پاسخ سینرژیستی را محدود می‌سازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The Interactive Effect of Purified Ginseng-derived Exosomes with Endurance Training on Motor Function, Muscle Expression of CDK1 and Pax7 Genes, and Pax7 Protein Concentration in Aged Rats

نویسندگان English

Alireza Jadid
Alireza Rahimi
Fariba Aghaei
Amir Sarshin
Department of exercise physiology, Ka.C., Islamic Azad University, Karaj, Iran
چکیده English

Background and Aim: Given the decline in satellite cell activation during aging, understanding effective strategies for regulating muscle stem cell differentiation and proliferation is essential for developing treatment strategies for muscle disorders. Exercise has been identified as an effective intervention to reduce age-related muscle mass and function loss. In addition, ginseng supplementation may play a role in activating and restoring satellite cell pools, especially in conjunction with exercise. Therefore, the aim of this study was to investigate the interactive effect of ginseng-purified exosome with endurance exercise on motor performance, muscle expression of CDK1 and Pax7 genes, and Pax7 protein concentration in aged rats.

Materials and Methods: Twenty male Wistar rats aged 16-20 months were randomly divided into 4 equal groups including control, aged + solvent (distilled water), aged + ginseng, aged + exercise, and aged + ginseng + exercise. Endurance training consisted of 30 minutes of continuous running on a treadmill without incline at a speed of 5 to 20 meters per minute with overload for 6 weeks, 5 sessions per week. Supplementation with purified exosomes from ginseng extract, 10 ml/kg body weight, was performed by gavage one hour before activity. 72 hours before sacrificing the samples, the cylinder functional test was performed to evaluate sensory motor function and spontaneous physical activity. Finally, the expression of CDK1 and Pax7 genes was measured by Real-time PCR and the relative abundance of Pax7 protein was measured by Western blot in the soleus muscle. The obtained data were analyzed using two-way ANOVA test at the P≤0.05 level.

Results: Endurance training and supplementation with purified ginseng-derived exosomes, each independently, resulted in significant increases in CDK1 gene expression (P = 0.001 for training; P = 0.007 for supplementation), Pax7 gene expression (P = 0.001 for both interventions), Pax7 protein concentration (P = 0.001 for both interventions), and significantly improved motor function (P = 0.001 for both interventions). However, no significant interactive effects of endurance training combined with ginseng supplementation were observed on CDK1 expression (P = 0.144), Pax7 expression (P = 0.188), Pax7 protein concentration (P = 0.861), or motor function (P = 0.592).

Conclusion: It appears that endurance training and ginseng-derived exosomes, each independently, may serve as effective strategies for counteracting age-related muscle atrophy, likely through increasing the expression of Pax7 and CDK1 and enhancing motor function. However, given the non-significant interactive effects of the two interventions, adding ginseng supplementation to an already effective training program may not confer additional benefits in boosting satellite cell markers or muscle endurance. This lack of synergy may be attributed to shared cellular signaling pathways underlying both interventions.

کلیدواژه‌ها English

Aerobic exercise
ginsenoside
aging
satellite cell
Pax7

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 تیر 1405

  • تاریخ دریافت 07 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 01 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 27 تیر 1405
  • تاریخ اولین انتشار 27 تیر 1405
  • تاریخ انتشار 27 تیر 1405