نشریه فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی

نشریه فیزیولوژی ورزش و فعالیت بدنی

اثر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان ژن گیرنده D2 دوپامین و آنزیم تیروزین هیدروکسیلاز در هیپوکامپ رت‌های نر دیابتی ویستار

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم ورزشی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2 گروه فیزیولوژی، دانشکدة پزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان. ایران
چکیده
چکیده
زمینه و هدف: دیابت نوع 1 با اختلالات متابولیکی و عصبی گسترده همراه است و می‌تواند از طریق تغییر در مسیرهای دوپامینرژیک، به‌ویژه در هیپوکامپ، عملکرد شناختی را تحت تأثیر قرار دهد. گیرنده دوپامین (DRD2) D2 و آنزیم تیروزین هیدروکسیلاز (TH) از اجزای اصلی این مسیر به شمار می‌روند و تغییرات بیان آن‌ها می‌تواند نشان‌دهنده اختلال در تنظیم دوپامین باشد. با وجود شواهد موجود درباره اثرات سودمند فعالیت بدنی بر نوروپلاستیسیته و عملکرد مغز، اثر تمرین تناوبی شدید (HIIT) بر شاخص‌های مولکولی سیستم دوپامینرژیک در شرایط دیابت نوع 1 به‌طور کامل روشن نشده است. ازاین‌رو، هدف پژوهش حاضر بررسی اثر هشت هفته تمرین تناوبی شدید بر بیان ژن DRD2 دوپامین و آنزیم TH در هیپوکامپ رت‌های نر دیابتی ویستار بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش از نوع تجربی بود. در این مطالعه، ۳۲ سر رت نر ویستار، با سن ۶ تا ۸ هفته به‌صورت تصادفی در چهار گروه کنترل سالم، شم، کنترل دیابتیی و دیابتی + HIIT قرار گرفتند. دیابت با تزریق درون‌صفاقی استرپتوزوتوسین (STZ) با دوز ۵۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم القا شد. پروتکل HIIT به مدت ۸ هفته، ۵ جلسه در هفته، روی تردمیل با شدت ۸۰ درصد VO2max اجرا شد. ۲۴ ساعت پس از آخرین جلسه تمرین، بافت هیپوکامپ استخراج شد و بیان ژن‌های DRD2 و TH با روش Real-time RT-PCR اندازه‌گیری شد. تحلیل داده‌ها با آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی‌داری 0/05> P با نرم‌افزار (IBM, SPSS version 26) انجام شد.
نتایج: در ابتدای مطالعه، تفاوت معنی‌داری بین گروه‌ها از نظر قند خون مشاهده نشد (P=0/076). پس از ۸ هفته، قند خون در دو گروه دیابتی به‌طور معنی‌داری بالاتر از دو گروه‌ سالم بود (P<0/001) و HIIT کاهش معنی‌داری نسبت به گروه دیابتی بی‌تحرک ایجاد نکرد. بیان ژن DRD2 بین گروه‌ها تفاوت معنی‌داری داشت (P=0/014). این شاخص در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل سالم کاهش معنی‌داری نشان داد (P=0/049)، در حالی‌که در گروه دیابتی + HIIT نسبت به گروه دیابتی افزایش معنی‌داری مشاهده شد (P=0/035). همچنین بیان ژن TH بین گروه‌ها متفاوت بود (P<0/001). این شاخص در گروه دیابتی نسبت به کنترل سالم افزایش معنی‌داری داشت (P=0/010) و در گروه دیابتی + HIIT نیز بالاتر از کنترل سالم بود (P<0/001)، اما تفاوت بین دو گروه دیابتی معنی‌دار نشد (P=0/17).
نتیجه‌گیری: هشت هفته HIIT کاهش ناشی از دیابت در بیان ژن گیرنده D2 دوپامین را در هیپوکامپ رت‌های نر دیابتی ویستار تعدیل کرد، اما نتوانست افزایش بیان ژن تیروزین هیدروکسیلاز را به‌طور معنی‌دار اصلاح کند. این یافته‌ها نشان دادند که HIIT می‌تواند بخشی از اختلالات دوپامینرژیک هیپوکامپ را در شرایط دیابت بهبود دهد، هرچند اثر آن بر همه اجزای این مسیر یکسان نبود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Effect of Eight Weeks of High-Intensity Interval Training on Dopamine D2 Receptor and Tyrosine Hydroxylase Gene Expression in the Hippocampus of Male Diabetic Wistar Rats

نویسندگان English

Atefeh Jahanbazfard 1
Sayed Mohammad Marandi 1
Zeinab Rezaei 1
Hojjatollah Alai 2
1 Department of Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, University of Isfahan, Isfahan, Iran
2 Department of Physiology, Faculty of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده English

Abstract
Background and Objective: Type 1 diabetes is associated with widespread metabolic and neurological disturbances and may impair cognitive function through alterations in dopaminergic pathways, particularly in the hippocampus. Dopamine D2 receptor (DRD2) and tyrosine hydroxylase (TH) are key components of this pathway, and changes in their expression may reflect dysregulation of dopaminergic signaling. Despite existing evidence regarding the beneficial effects of physical activity on neuroplasticity and brain function, the effect of high-intensity interval training (HIIT) on molecular markers of the dopaminergic system under type 1 diabetic conditions has not been fully elucidated. Therefore, the present study aimed to investigate the effect of eight weeks of HIIT on the gene expression of dopamine D2 receptor and TH in the hippocampus of diabetic male Wistar rats.
Materials and Methods: This was an experimental study. Thirty-two male Wistar rats aged 6–8 weeks were randomly assigned to four groups: healthy control, sham, diabetic control, and diabetic + HIIT. Diabetes was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) at a dose of 50 mg/kg. The HIIT protocol was performed on a treadmill for 8 weeks, 5 sessions per week, at an intensity of 80% VO2max. Twenty-four hours after the last training session, hippocampal tissue was collected, and the gene expression levels of DRD2 and TH were measured using real-time RT-PCR. Data were analyzed using one-way analysis of variance followed by Tukey’s post hoc test at a significance level of P < 0.05 using SPSS version 26.
Results: At baseline, no significant difference was observed among the groups in blood glucose levels (P = 0.076). After 8 weeks, blood glucose levels in both diabetic groups were significantly higher than those in the healthy groups (P < 0.001), and HIIT did not produce a significant reduction compared with the sedentary diabetic group. DRD2 gene expression differed significantly among the groups (P = 0.014). This marker showed a significant decrease in the diabetic group compared with the healthy control group (P = 0.049), whereas a significant increase was observed in the diabetic + HIIT group compared with the diabetic group (P = 0.035). TH gene expression also differed significantly among the groups (P < 0.001). This marker was significantly higher in the diabetic group than in the healthy control group (P = 0.010), and it was also higher in the diabetic + HIIT group than in the healthy control group (P < 0.001); however, the difference between the two diabetic groups was not significant (P = 0.17).
Conclusion: Eight weeks of HIIT attenuated the diabetes-induced reduction in dopamine D2 receptor gene expression in the hippocampus of diabetic male Wistar rats, but did not significantly normalize the increased expression of tyrosine hydroxylase. These findings suggest that HIIT may improve certain aspects of hippocampal dopaminergic dysfunction under diabetic conditions, although its effects were not uniform across all components of this pathway.

کلیدواژه‌ها English

Keywords: diabetes
high-intensity interval training
dopamine D2 receptor
tyrosine hydroxylase
hippocampus

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 04 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 21 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 03 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 04 شهریور 1405
  • تاریخ اولین انتشار 04 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 04 شهریور 1405