تاثیر هشت هفته تمرین تناوبی با شدت بالا همراه با محدودیت کالریک بر بیان ژن های SIRT1، ERRα و PDK4 در کبد رت های نر نژاد ویستار: مقایسه رژیم غذایی چرب و غذای استاندارد (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
زمینه و هدف: رژیم غذایی محدودکننده کالری، یکی از روش های کاهش دریافت کالری بدون سوء تغذیه است. هدف پژوهش حاضر بررسی تاثیر هشت هفته تمرین تناوبی با شدت بالا و رژیم غذایی چرب و یا استاندارد، همراه با محدودیت کالریک، بر بیان ژن های سیرتوئین ۱ (SIRT1)، گیرنده وابسته استروژن آلفا (ERRα) و پیروات دهیدروزناز کینا-۴ (PDK4) در بافت کبد رت های نر نژاد ویستار بود. روش تحقیق: تعداد 48 سر موش صحرایی نر به طور تصادفی به شش گروه (8n=) شامل کنترل، تمرین تناوبی با شدت بالا، رژیم غذایی چرب با محدودیت کالریک، رژیم غذایی استاندارد با محدودیت کالریک، رژیم غذایی استاندارد با محدودیت کالریک + تمرین تناوبی، و رژیم غذایی چرب با محدودیت کالریک + تمرین تناوبی تقسیم شدند. تمرین ورزشی به مدت هشت هفته با تکرار پنج روز در هفته با شدت ۹۰ تا ۱۰۰ درصد سرعت بیشینه به صورت دویدن روی نوارگردان اجرا شد. بیان ژن های SIRT1، ERRα و PDK4 در بافت کبد به روش Real-Time PCR اندازه گیری گردید و از روش آماری تحلیل واریانس یک راهه برای مقایسه بین گروهی در سطح 0/05>p استفاده شد. یافته ها: تمرین تناوبی با شدت بالا، منجر به افزایش معنی دار بیان ژن ERRα نسبت به گروه کنترل شد (0/001=p). رژیم غذایی چرب با محدودیت کالریک، باعث کاهش معنی داری بیان ژن SIRT1 نسبت به رژیم غذایی استاندارد با محدودیت کالریک (0/002=p)؛ و رژیم غذایی استاندارد با محدودیت کالریک، منجر به افزایش معنی داری بیان ژن PDK4 نسبت به گروه کنترل شد (0/02=p). نتیجه گیری: در شرایط محدودیت کالریک، تمرین تناوبی با شدت بالا از طریق بیش تنظیمی بیان ژن ERRα می تواند نقش کلیدی در افزایش گلوکونئوژنز کبدی داشته باشد. به طور جالب، رژیم غذایی پر چرب ممکن است حتی در شرایط محدودیت کالریک، با کاهش بیان SIRT1 - که نقش مهمی در ظرفیت آنتی اکسیدانی کبد دارد-، اثر منفی بر کبد داشته باشد.The effect of eight weeks of high-intensity interval training with caloric restriction on the expression of SIRT1, ERRα and PDK4 genes in the liver of male Wistar rats: Comparison of high-fat diet and standard diet
Background and Aim: A calorie restriction diet is one way of the ways to reduce calorie intake without malnutrition. The purpose of this study was to investigate the effect of eight weeks of high-intensity interval training with calorie restriction of high-fat or standard diet regimens on the expression of sirtuin 1 (SIRT1), estrogen-related receptor alpha (ERRα) and pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4) in the liver of male Wistar rats. Materials and Methods: 48 rats were randomly divided into six groups (n=8): control, high-intensity interval training, high-fat diet with caloric restriction, standard diet with caloric restriction, standard diet with caloric restriction + interval training, and fatty diet with caloric restriction + interval training were divided. High-intensity interval training was performed for 8 weeks and 5 days a week with an intensity of 90 to 100% of the maximum speed in the form of running on a treadmill. Expression of SIRT1, ERRα and PDK4 genes in liver tissue was measured by Real-Time PCR method and one-way ANOVA statistical method was used to compare between groups. Results: Interval training led to a significant increase in ERRα gene expression compared to the control group (p=0.001). Fatty diet with calorie restriction significantly decreased SIRT1 gene expression compared to standard diet with calorie restriction (p=0.002). Also, eight weeks of standard diet with caloric restriction led to a significant increase in PDK4 gene expression compared to the control group (p=0.02). Conclusion: In the condition of calorie restriction, periodic exercise through the up regulation of ERRα gene expression may play a key role in increasing hepatic gluconeogenesis. Interestingly, high-fat diet may have negative effects on the liver even under caloric restriction by reducing the expression of SIRT1, which plays an important role in the antioxidant capacity of the liver.