رد murf1 و یاهنژ نایب رب ديدش لاورتنيا نيرمت رثا ریپ ... ·...

1398 تابستان - ورزشی علوم زيستی

522 – 732 :ص ،2 شمارة، 11 دورة

79/ 08 / 22 تاريخ دريافت :

89 / 03/ 31 : پذيرشتاريخ

در MuRF1 و TRAF6 یهااثر تمرين اينتروال شديد بر بیان ژن

پیر یهاموش یطويل انگشتان پا ةبازکنند ۀعضل

2سالمان بربط – 1عبدالرضا کاظمی

)عج(، عصریولدانشیار فیزيولوژی ورزشی، گروه علوم ورزشی، دانشکدة ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه .1. کارشناسی ارشد فیزيولوژی ورزشی، گروه فیزيولوژی ورزشی، دانشکدة ادبیات و علوم انسانی، 2رفسنجان، ايران

دانشگاه آزاد اسالمی، کرمان، ايران

چکیده

ایش است که ممکن است تجزیۀ عضالنی را افز TRAF6/MuRF1یکی از سازوکارهای دخیل در آتروفی عضالنی مسیر نندۀ طویل عضلۀ بازک MuRF1و TRAF6ی هاژن بر بیان HIIT هدف پژوهش حاضر بررسی اثر تمرینرو دهد. ازاین

( n=14( و بالغ )n=14) یرپ C57bl/6سر موش 28منظور، بود. بدین C57bl/6پیر یهاموش EDL)) انگشتان پای ۀشناسازی در برنامتمرین بعد از یک هفته آ یهاقرار گرفتند که گروه (n=7( و کنترل )n=7) رینگروه تم 2در هر گروه

روش یلۀوساستخراج و به EDL ۀتمرینی قربانی و عضل ۀساعت پس از آخرین جلس 48شرکت کردند و HIITهفته 4Real-time Pcr ی هابر بیان ژن داریاپیر و بالغ، عامل پیری اثر معن یهاگروه ۀد. در مقایسش یریگاندازه هابیان ژن

TRAF6 وMuRF1 دارد (005/0ترتیب به=P 004/0و=P ،)ن دو ایبیان چشمگیریطور تمرین ورزشی به همچنین EDLعضله نسبی بر وزن داریاکه پیری اثر معن دهدینشان م هایافته ینهمچن. (P=0001/0) دهدیمیر قرار تأثتحت راولی این مقدار به ،هده شد( مشاP=032/0بالغ و پیر کنترل ) یهابین گروه داریااختالف معن کهیطوربه ،اشته استد

سن همراه با افزایش تنباال رف( معنادار نبود. بنابراین، P=321/0) یر( و پP=117/0بالغ ) یهالحاظ آماری در هر دو گروهد و با توجه تودۀ عضالنی همراه با افزایش سن درگیرن که احتماالً در تغییرات است MuRF1و TRAF6ی هاژن بیان

حفظ منظوربهتوانند در دوران سالمندی یمدهد، این تمرینات یمرا کاهش هاژنبه اینکه تمرینات با شدت باال بیان این تودۀ عضالنی استفاده شوند.

های کلیدیواژه . MuRF1و TRAF6، عضالنی ، تودۀپیری، تمرین تناوبی شدید

: 98270609133: تلفن نويسندة مسئول .ac.ira.kazemi@vru:Email

1398، تابستان 2، شمارة 11علوم زيستی ورزشی، دورة 226

مقدمه

. (1)افتد که تخریب پروتئین بیش از سنتز آن باشد یمکاهش تودۀ عضالنی یا آتروفی زمانی اتفاق

های آتروفی گوناگون از طریق فعال شدن یتوضعدهد که عضالت اسکلتی به یممطالعات اخیر نشان

، منجر هاآتروژنبه نام هاژنی از ادستهشبکۀ پیچیده از مسیرهای بیوشیمیایی و رونویسی، به بیان

اجزای سیستم یوبی کوئیتین پروتئازوم هستند که سازوکاری را برای تجزیۀ هاآتروژنشود. بسیاری از یم

های پاتولوژیکی و یتوضعمورد در هر دو . (2)آورند یمساختاری فراهم های تنظیمی و ینپروتئانتخابی

تواند موجب کیفیت زندگی پایین، ناتوانی در انجام کارهای یمفیزیولوژیکی، ضعف و آتروفی عضالنی

های ثانویه مثل پوکی استخوان و دیابت شود. کاهش سطح مقطع تارهای یماریبروزانه، خستگی و ایجاد

ین آتروفی عضالنی همچنعضالنی و متعاقب آن اختالل در قدرت، مشخصۀ اصلی آتروفی عضالنی است.

تئوری تغییرات تخریبی عنوانبه. در واقع، پیری (1)یابد مییژگی واز طریق تغییر در ترکیب تار عضالنی

رای بدهد. یمرا افزایش آنهای گوناگون است که شانس از بین رفتن هابافتو هاسلولرونده در یشپ

( عضالت ران را در طول عمر CSA) 1درصد در سطح مقطع عرضی 40تا 25وهشی کاهش در پژمثال،

با افراد جوان کاهش یسهنشان داده است که افراد پیر در مقا زمینهدر همین . همچنین، (3) گزارش کردند

2. به این کاهش توده و قدرت عضالنی همراه با پیری سارکوپنیا(4) تار عضالنی دارند ۀدر انداز چشمگیری

شود.یمگفته

اختالل در محیط آنابولیکی/کاتابولیکی در گردش مانند عقاید بسیاری در خصوص علل سارکوپنیا

التهابی هاییتوکاینخون، افزایش بدعملکردی میتوکندریایی، آسیب اکسایشی و افزایش در غلظت سا

اغلب تجزیۀ .(5) اندشده عضالنی با افزایش سن در نظر گرفته ۀعنوان عوامل درگیر در کاهش تودبه

(، 3هاینکالپهای سلولی از طریق مسیرهای اصلی شامل پروتئازهای سیستئین وابسته به کلسیم )ینپروتئ

6کوئیتین پروتئازومو مسیر یوبی 5لیزوزومی-(، اتوفازی4سیستئین )کاسپیزها-پروتئاز اسید آسپارتیک

کوئیتین نقش واسطۀ یوبیکه تجزیۀ پروتئین به انددادهشوند. بسیاری از مطالعات نشان یمی گرواسطه

ین همچن) MAFbxو muRF1شامل E3. دو لیگاز یوبی کوئیتین (6)چشمگیری در آتروفی عضالنی دارد

1. Cross Sectional Area

2. Sarcopenia

3. Calpains

4. Caspase

5. Autophagy Lysosome

6. Ubiquitin Proteasome Pathway

227 ... طويل ةبازکنند ۀدر عضل MuRF1 و TRAF6 یهااثر تمرين اينتروال شديد بر بیان ژن

هاانسانی مختلف آتروفی عضالت اسکلتی در هر دو جوندگان و هامدلشود( در یمنامیده 1آتروژین

. (7)یابند یمفزایشی تنظیم ا

های آداپتور ینپروتئی اخانواده( شامل TRAFsعوامل مرتبط با گیرندۀ عامل نکروز تومور )

( که در دامنۀ وسیعی از فرایندهای 2ند )ارسانی مختلفییامپۀ درگیر در فعال شدن آبشارهای شدحفاظت

. در میان (8)ایمنی سازشی، متابولیسم استخوان و غیره نقش دارند فیزیولوژیکی شامل ایمنی ذاتی،

( چندین ویژگی مجزا TRAF6) TNF 6نواده، پروتئین آداپتور گیرندۀ ۀ این خاشدشناختههای ینپروتئ

ی مسیرهای سازفعالدر مرکز TRAF6. اندنشدهبه اشتراک گذاشته TRAFدارد که با سایر اعضای خانوادۀ

در پاسخ به AKTکیناز/ -3و فسفاتیدیل اینوزیتول NF-κB ،MAPKرسانی مختلف شامل یامپ

کنندۀ اصلی در یمتنظ TRAF6مشخص شده است که .(2)ها و محصوالت میکروبی است یتوکاینسا

های فیزیولوژیکی )بدون عصب شدن( و پاتولوژیکی )کاچکسی یکتحرآتروفی عضلۀ اسکلتی در هر دو

در عضلۀ متمایزشده سازوکاری TRAF6رو، نشان داده شده است که کاهش بیان ینازاسرطان( است.

. آتروفی (2 ،7)های طبیعی است یتوضعکی مختلف در برای جلوگیری از فعال شدن مسیرهای کاتابولی

دستی یوبی کوئیتین یینپاهای کاتابولیکی مختلف، شامل فعال شدن سیستم یتوضععضلۀ اسکلتی، در

در عضالتی TRAF6یی که سازوکارها. نشان داده شده است یکی از (2)است ATPپروتئازوم وابسته به

MAFbxشود، از طریق افزایش بیان هر دو یمهای عضله ینپروتئکه عصب قطع شده بود موجب تخریب

چشمگیری در عضالت طوربه MyHCتخریب است. در همین زمینه نشان داده شده است که MuRF1و

MuRF1یی که دریافتند هاگزارششود، و این با یم، متوقف TRAF6ی فاقد ژن هاموششدۀ بدون عصب

دهد، سازگار است یمرا در عضالت اسکلتی هدف قرار MyHCهای ضخیم شامل یالمانفهای ینپروتئ

TRAF6در شرایط آتروفی ناشی از گرسنگی هم ( نشان دادند 2012بر این پائول و همکاران ). عالوه(2)

که نشان داده یطوربههم با افزایش بیان لیگازهای یوبی کوئیتینی در کاهش تودۀ عضالنی نقش دارد.

تنظیم TRAF6ی فاقد ژن هاموششایان توجهی در طوربه MuRF1و MAFbxشده است بیان هر دو

دست آن یینپارسانی یامپی هامولکولو TRAF6ین نشان داده شده است که همچن. (7)یابد یمکاهشی

in vivoو in vitroدر آتروفی عضالنی ناشی از دگزامتازون در هر دو محیط MAFbxو MuRF1شامل

( CSAیابند و افزایش در این عوامل همراه با کاهش در سطح مقطع تارهای عضالنی )یمتنظیم افزایشی

سرعت اختالالت توانندیمناسب م ۀفعالیت ورزشی و تغذی. از سوی دیگر، نشان داده شده است که (8)بود

، سنتز پروتئین عضله در پاسخ به دهندینشان م بسیاریشواهد . (9) النی را کاهش دهندعصبی عض


که دهدی، پژوهشی نشان مزمینهدر همین .(10)یابد یفعالیت بدنی در افراد جوان و مسن افزایش م

و کاهش در بیان 4ییزاو فاکتور تنظیمی عضله MyoDدر چشمگیریافراد مسن و جوان هر دو افزایش

تواند بیان ژن یمبر این، فعالیت ورزشی . عالوه(11) اندژن مایواستاتین پس از فعالیت ورزشی نشان داده

.(12)را کاهش دهد MuRF1و پروتئین لیگازهای

حال بهما تا اکه اشاره شد، پیری از شرایطی است که کاهش تودۀ عضالنی در آن بارز است، طورهمان

وئیتین در کدر آتروفی ناشی از پیری و همچنین اثر فعالیت ورزشی بر بیان این لیگاز یوبی TRAF6نقش

ی هاروشۀ ی درگیر در آتروفی و بازسازی عضله به توسعسازوکارهاعضالت پیر بررسی نشده است. شناخت

تحرکی یبشی از های مانند دیستروفی عضالنی، آتروفی نایماریبها و یتوضعدرمانی جدید برای مقابله با

ندازۀ عضله او پیری کمک خواهد کرد. چندین مسیر سیگنالینگ کاتابولیکی و آنابولیکی مرتبط با تغییر

یق تعادل بین سنتز و تخریب پروتئین طر دهد که اندازۀ عضله ازیم. شواهد بسیار قوی نشان (13)هستند

نی و افزایش عضال ۀتوجه به اثر مثبت فعالیت ورزشی بر بهبود تود بنابراین، با. (14)شود یممشخص

ی هاژنبیان بر تواندیکه آیا فعالیت ورزشی م آیدیعملکرد عضالنی در افراد پیر، این سؤال پیش م

TRAF6 وMuRF1 ناوبی شدید بررسی اثر چهار هفته تمرین ت، هدف از پژوهش حاضر رویناثر بگذارد؟ ازا

ی پیر بود. هاموشدر عضلۀ بازکنندۀ طویل انگشتان MuRF1و TRAF6ی هاژنبر بیان

هاروشمواد و

هداف،پژوهش حاضر از نوع تجربی و بنیادی است. برای بررسی فرضیات پژوهش حاضر و رسیدن به ا

2اتاق یدمااستاندارد ) طیدر شرا، ( ماه سن تهیهn=14) 26تا 24( و n=14ماه ) 6 تا 4سر موش با 28

در شدند. یدارنگهو دسترسی آزاد به غذا و آب (یکیتار نور/ ۀساعت چرخ 12و گرادسانتی درجۀ 22 ±

صورت تصادفی قرار گرفتند. ( بهn=7) ین( و بدون تمرn=7) ینتمر هاییرگروهدو گروه پیر و بالغ با ز

گروه چهارطور تصادفی در ها بهپس از یک هفته آشناسازی و سازگاری حیوانات با محیط جدید موش

6تا 6BL/57C 4سر موش نژاد 7: این گروه شامل 1(ADT) ینگروه بالغ تمر :قرار گرفتندبه شرح زیر

ساعت پس از 48مرین تناوبی شدید انجام دادند و جلسه ت 5هفته و هر هفته 4ماهه بودند که به مدت

سر موش نژاد 7: این گروه شامل 2(ADC) ینتمرینی قربانی شدند. گروه بالغ بدون تمر ۀآخرین جلس

1. Adult Training

2. Adult Control


6BL/57C 4 ینگروه پیر تمردادند. یفعالیت ورزشی انجام نم گونهیچماهه بودند که ه 6تا (AGT)1 این :

جلسه 5هفته و هر هفته 4ماهه بودند که به مدت 26تا C57BL/6 24سر موش نژاد 7گروه شامل

سر موش نژاد 7: این گروه شامل 2(AGC) ینگروه پیر بدون تمر. تمرین تناوبی شدید انجام دادند

C57BL/6 24 همزمان با هاگروهدادند. تمامی یفعالیت ورزشی انجام نم گونهیچماهه بودند که ه 26تا

کلیۀ اصول اخالقی کار با .یرفتروی آنها انجام پذ هامراحل و آزمایش ۀنی شدند و کلیگروه اول قربا

حیوانات آزمایشگاهی زیر نظر دانشگاه علوم پزشکی کرمان رعایت شد.

منظور کاهش استرس و همچنین آشنایی با دویدن روی تردمیلها بهدر ابتدای پژوهش موش

(Model T510E, Diagnostic and Research, Taoyuan, Taiwan) تمرینی به مدت یک ۀدر یک برنام

ساعت پس از آخرین 48 زمان ده دقیقه شرکت کردند. متر در دقیقه و مدت 18تا 10هفته با سرعت

که با سرعت ده متر بر دقیقه شروع گرفتآشناسازی آزمون ورزشی فزاینده تا مرز خستگی انجام ۀجلس

ها زمان رسیدن به خستگی با عدم توانایی موش. قه، دو متر بر سرعت آن افزوده شدبه ازای هر دو دقی .شد

مانند شوک بادی و ایجاد صدا با زدن ضربه مختلف یهاوجود ایجاد محرک در دویدن روی تردمیل با

و گروه 66/33±33/2)میانگین حداکثر سرعت برای گروه بالغ مشخص شد روی درپوش تردمیل

آمده طراحی و به مدت چهار دست. تمرین تناوبی شدید براساس سرعت حداکثر به(33/29±26/3پیر

85تمرینی اعمال شد. در ابتدا تمرین تناوبی با شدتی برابر با یهاهفته و پنج جلسه در هفته بر گروه

سرعت افزوده شد وصورت هفتگی پنج درصد بهتناوبی به ۀدرصد حداکثر سرعت شروع و در ادامه، برنام

(. هر تناوب شامل دو دقیقه فعالیت با فواصل 1 درصد سرعت خاتمه یافت )جدول 95آخر با ۀدو هفت

چهارم به ۀکه در هفت بود تمرینی ۀاول شامل شش مرحل ۀیک دقیقه همراه بود. هفت یرفعالغ استراحتی

.(15) ده مرحله رسید

اينتروال شديد یاهفتهچهارتمرينی ۀرنامب. 1جدول

4 3 2 1 تمرينی ۀهفت

10 10 8 6 تمرين یهاجلسات تمرينی/ وهله

95 95 90 85 )درصد سرعت بیشینه( سرعت میانگین در هفته

)متر بر دقیقه( ينیسرعت در هفته تمر میانگین 28 28 4/26 9/24 پیر

32 32 3/30 6/28 بالغ

1. Aged Training

2. Aged control


Real time- PCRو Cdnaو سنتز RNAاستخراج

در 10به 1طویل انگشتان، این عضله به نسبت ۀبازکنند ۀاز عضل total RNAاستخراج برای

QIAzol Lysis Reagent پروتئینی، محصول در یمنظور برداشتن اجزاد. بهشهموژنC 4 ،min10 ،

g12000 شدت تکان ثانیه به 15با کلروفرم مخلوط و به مدت 5/0به 1وژ شد. سپس به نسبت یسانتریف

وژ و بخش معدنی و آبی از هم جدا شدند، بخش یسانتریف C 4 ،min15 ،g12000داده شد. محصول در

دقیقه در دمای اتاق 10با ایزوپروپانول مخلوط و به مدت 5/0به 1و با نسبت شد برداشته RNAمحتوی

شو و در ودر اتانول شست RNAحاوی Pelletوژ شد. یسانتریف C 4 ،min10 ،g12000ا و سپس در ره

Lµ20 آبRNAS-Free غلظت د.شحلRNA ( با استفاده از دستگاهEppendorff, Germany سنجش )

با استفاده از cDNAد. سنتز شعنوان تخلیص مطلوب تعریف به 2تا 8/1بین 280به 260شد و نسبت

gµ1 ازRNA کیت سنتز و با استفاده ازcDNA و آنزیم ساخت فرمنتازMulv Reverse transcriptase

انجام گرفت.

با استفاده از Real time-PCRروش کمی با MuRF1 و TRAF6 یهاژن سطوح بیان یریگاندازه

Primix syber green II گرفتانجام (USA Applied Biosystems, مخلوط واکنش در حجم نهایی .)

Lµ20 صورت و هر واکنش بهduplicate یهاصورت پذیرفت. طراحی پرایمرها براساس اطالعات ژن

TRAF6 و MuRF1 وβ-actin در بانک ژنیNCBI ( و توسط شرکت ماکرو ژنMacrogen Inc. Seoul,

Koreaشده است، ضمن اینکه از ارشگز 2استفاده در جدول . توالی پرایمرهای موردگرفت ( انجامβ-

actin استفاده در دمایی مورد ۀد. برنامشعنوان ژن کنترل استفاده بهReal time-PCR به مدت 95شامل

موردنظر یهاسیکل( بود. میزان بیان ژن 40دقیقه )تکرار 1به مدت 60ثانیه، 15به مدت 95 -دقیقه 10

شد. یریگاندازه CT∆∆-2نیز با روش

راستفاده در پژوهش حاض توالی پرايمرهای مورد. 2جدول

هاژن توالی پرايمر بانک ژن

NM_007393.4 F=AACTGACAGGTGTTGGATGATCTC R=ACTCCAGGTAAAGCAGAAACAAGC

TRAF6

NM_007393.4 F=ATCCTGGACGAGAAGAAGAGCGAG R=TTGGAGGCTTCTACAATGCTCTTG

MuRF1

NM_007393.4 F: GCCCTGAGGCTCTTTTCCAG

R: TGCCACAGGATTCCATACCC β-actin


در بخش آمار و پراکندگی انحراف معیار، میانگین و نمودار یهادر بخش آمار توصیفی از شاخص

. شد ه( استفادKS) اسمیرنوف –ها از آزمون کولموگروف تعیین نرمال بودن توزیع داده منظوربهاستنباطی

بودن تفاوت بین داراتعیین معن برایشد. هسنجید Levenبا آزمون هایانسهمسان بودن وار ینهمچن

ها از داده وتحلیلیهتجز منظورو به Tukeyو آزمون تعقیبی two way ANOVAمتغیرها از آزمون آماری

شد. هاستفاد SPSS-22 افزارنرم

های تحقیق یافته

4و در جدول مختلف پژوهش یهاتمرینی در گروه ۀبدنی پیش و پس از دور ۀتغییرات تود 3در جدول

شده است. ارائه پژوهش یهادر گروه EDL ۀوزن عضل

پژوهش یهابدنی پیش و پس از تمرين در گروه ةتود . میانگین3جدول

هاگروه تودة بدنی )گرم(

پس از تمرين پیش از تمرين

24±707/0 بالغ کنترل 303/1±730/25

800/23±303/1 بالغ تمرين 408/2±600/25

800/32±64/1 پیر کنترل 447/0±670/30

700/30±962/3 پیر تمرين 363/3±200/30

EDL ۀمیانگین تغییرات وزن عضل. 4جدول

پیر تمرين پیر کنترل بالغ تمرين بالغ کنترل هاگروه

EDLوزن

(گرمیلی)م 517/0±567/13 349/0±472/14 539/0±343/14 136/1±768/14

ها و تجانس واریانس از آزمون منظور بررسی نرمال بودن توزیع دادهآماری به یهاپیش از انجام آزمون

بدنی، میزان بیان ۀاستفاده شد و نتایج این آزمون برای متغیرهای تود Levensکولموگروف اسمیرنوف و

از توزیع نرمال و یرهاتمامی متغ بود، بنابراین ≤ EDL 05/0 P ۀو وزن عضل TRAF6 ،MuRF1ی هاژن

افزایششود، نتایج آنالیز واریانس دوطرفه مالحظه می شکلطورکه در همان .ندتجانس واریانس برخوردار

پیر کنترل و تمرین با یهاگروه EDL ۀدر عضل TRAF6را در عامل پیری بر سطوح بیان ژن داریامعن


(. بنابراین، P=0001/0) دهدیتناوبی شدید نشان مهفته تمرین چهاربالغ کنترل و تمرین پس از یهاگروه

اثر دارد. C57BL/6 یهاطویل انگشتان موش ۀبازکنند ۀدر عضل TRAF6پیری بر بیان ژن

را در عامل داریامعن افزایششود، نتایج آنالیز واریانس دوطرفه مالحظه می 2شکل طورکه در همان

بالغ کنترل و یهاپیر کنترل و تمرین با گروه یهاگروه EDL ۀدر عضل آتروژینبر سطوح بیان ژن پیری

بر بیان ژن پیری(. بنابراین، P=0001/0) دهدیهفته تمرین تناوبی شدید نشان م چهارتمرین پس از

MuRF1 یهاطویل انگشتان موش ۀبازکنند ۀدر عضل C57BL/6 اثر دارد.

b :05/0>Pدر مقايسه با گروه کنترل جوان. a :05/0>Pی مختلف پژوهش. هاگروهدر TRAF6. بیان ژن 1 شکل

در مقايسه با گروه کنترل پیر

0.000000

0.010000

0.020000

0.030000

0.040000

0.050000

0.060000

کنترل جوان تمرين جوان کنترل پیر تمرين پیر

ن ن ژ

یان ب

گییان

مT

RA

F6

a

b


b :05/0>Pدر مقايسه با گروه کنترل جوان. a :05/0>Pی مختلف پژوهش. هاگروهدر MuRF1. بیان ژن 2شکل

در مقايسه با گروه کنترل پیر

بحث

نتیجه با کاهش قدرت و عملکرد عضله و در وپیری یهامشخصه ینترعضالنی از برجسته ۀکاهش تود

مبنی بر آتروفی مشابه در بین تارهای ییهاهرچند گزارش است.ناتوانی در اجرای کارهای روزمره همراه

اند تارهای نوع دو بیشتر از تارهای نوع یک تحت تأثیر ر مطالعات نشان داده، بیشتمختلف وجود دارد

تخریب نسبت یندهایتسریع در فرا ۀ. آتروفی عضالنی نتیج(9 ،16)ند گیریآتروفی ناشی از پیری قرار م

، التهاب، (5 ،17)تارهای عضالنی از بین رفتن عصب مانند. عوامل مختلفی استبه سنتز پروتئین

و کاهش بیان (4ی )اماهواره یها، کاهش تعداد سلول(17) بدعملکردی میتوکندریایی و فشار اکسایشی

عنوان سازوکارهای درگیر در آتروفی عضالنی ناشی از پیری شناختهبه (18 ،19) فاکتورهای رشدی

اند. شده

را تحت تأثیر قرار داده EDL ۀوزن عضل داریاطور معنپژوهش حاضر نشان داد که پیری به هاییافته

بین گروه بالغ و پیر کنترل وجود داریااریانس یکطرفه نشان داد، اختالف معنطورکه آنالیز واست و همان

. (20) یافته است پیر کاهش یهاعضالنی در موش ۀدارد و همسو با نتایج تحقیقات پیشین تود

ی حرکتی در تارهای عضالنی هانوروندهد که افزایش سن همراه با تخریب یمنشان ادبیات موجود

ROS، تولید MuRF1 (21)تارهای عضالنی بیان پروتئولیزهای از بین رفتن عصبنوع دو است.

0.0000

0.0100

0.0200

0.0300

0.0400

0.0500

0.0600

0.0700

0.0800

0.0900

0.1000

کنترل جوان تمرين جوان کنترل پیر تمرين پیر

ن ن ژ

یان ب

گییان

مM

uR

F1

a

b


( نشان دادند که 2010از سوی دیگر پائول و همکاران )دهد. یرا در عضله افزایش م (17) میتوکندریایی

در شرایط قطع TRAF6ی فاقد هاموشیابد و یمدر شرایط بدون عصب شدن افزایش TRAF6بیان

. (2)شده نشان دادند ی کنترل بدون عصبهاموشعصب آتروفی کمتری را در تارهای عضالنی نسبت به

بهبود وضعیت شده در پژوهش حاضر از طریقکه احتماالً تمرین ورزشی استفاده گفت توانیم

داده است. در همین زمینه قدیری و همکاران نشان دادند را کاهش MuRF1و TRAF6رسانی، بیان عصب

که عامل هدایت عصبی درگیر در Sema3aبیان که در پی تمرینات تناوبی با شدت باال در دوران پیری

.(22)فرایند تخریب عصب است، کاهش یافته است

است التهاب از سازوکارهای درگیر در آتروفی عضالنی ناشی از پیری بر این، نشان داده شده که عالوه

روی مهار آتروفی عضالنی و فعال شدن مسیرهای TRAF6گزارش شده است که تأثیرات حذف .(23)

یل دلبهو این اثر احتماالً (2)کاتابولیکی در شرایط کاچکسی سرطان، بیشتر از بدون عصب شدن است

های حامل تومور است که در نتیجۀ یآزمودنهای کاتابولیکی و فیبروزی در یتوکاینساافزایش سطح

های یتوکاینسادهد که یم. مرور ادبیات نشان (24)یابند یمافزایش التهاب سیستمیک افزایش

و p38 MAPKدستی یینپاالتهابی مختلف و عوامل مشتق از تومور برای فعال کردن مسیرهای پیش

NFκB کنند، نیازمند یمی گرواسطهکه آتروفی عضالنی راTRAF6 بنابراین افزایش (25)هستند .

TRAF6 و در نتیجه فعال آنهادلیل باال بودن سطوح التهاب سیستمیک در تواند بهیمدر گروه کنترل پیر

.باشد TRAF6شدن مسیرهای التهابی درگیر در آتروفی عضالنی و در پی آن افزایش نیاز به

با کاهش بیان TRAF6( که گزارش کردند حذف 2010همسو با نتایج پائول و همکاران ) بر این،عالوه

MuRF1 وMAFbx ،که بیان نشان دادنتایج این پژوهش هم همراه استMuRF1 پس از تمرینات تناوبی

از سوی MuRF1بود. این تنظیم کاهشی TRAF6شدید کاهش یافته است و این همراستا با کاهش در

TRAF6 تواند نتیجۀ مهار مسیرهای کاتابولیکی و رونویسی باشد، زیرا نشان داده شده است که حذف یم

TRAF6 ویژۀ عضله موجب مهار فعال شدن مسیرهایNFκB ،AMPK ،MAPK وJNK (2)شود یم .

توانند در تنظیم لیگازهای یوبی کوئیتین درگیر یم ذکرشدههمچنین در تأیید این موضوع که مسیرهای

و p38 MAPK یرهایاز طریق مس TNF-α انددادهیی اشاره کرد که نشان هاپژوهشتوان به یمباشند،

NFκB 1آتروژین یگازهایبیان ل/ MAFbx وMuRF1 (26)دهد یرا در عضالت اسکلتی افزایش م.

توانسته است از طریق سایر TRAF6تنظیم کاهشی بر عالوهاز سوی دیگر احتماالً تمرین ورزشی

-TNFشده است که نشان داده که اشاره شد،طورهمان طور مثال. بهرا کاهش دهد MuRF1مسیرها بیان


α یرهایاز طریق مس p38 MAPK وNFκB 1آتروژین یگازهایبیان ل/ MAFbx وMuRF1 را در عضالت

است و یکی التهاب از سازوکارهای درگیر در آتروفی عضالنی ناشی از پیری .(27)دهد یاسکلتی افزایش م

احتماالً تمرین التهاب باشد وتواند همین باال بودن یمدر گروه پیر کنترل MuRF1از دالیل افزایش

فعالیت ورزشی . همچنین (23)داده است ضدالتهابی خود این مسیر را تحت تأثیر قرار تأثیراتورزشی با

عضالنی ناشی از افزایش یهاش بیان پروتئازوماز افزای تواندیم (28)اکسیدانی یبا تقویت ظرفیت آنت

ROS (27) جلوگیری کند.

گیرییجهنت

یهاموش EDL ۀدر عضل MuRF1و TRAF6ی هاکلی، نتایج پژوهش حاضر نشان داد که بیان ژن طوربه

هرچند در پژوهش . از سوی دیگر،بود EDL ۀعضل ۀاست و این همراه با کاهش در تود یافتهیش پیر افزا

مشخص نشد، با توجه به ادبیات موجود و تمرینات ورزشیحاضر فراخوانی تارهای نوع تند با این نوع

با افزایش فراخوانی تارهای نوع تند بیان تواندیمتمرین اینتروال شدید احتماالًتوان گفت که یمیاط بااحت

در شرایط. بنابراین، کندنی ناشی از پیری مقابله عالوه با آتروفی عضالو به کردهرا تعدیل هاژن این

عضالنی بر انجام کارهای زندگی ۀمخرب کاهش تود آثاراز اجرای تمرینات با شدت باال توانند یم یسالمند

د.کننمتابولیکی جلوگیری هاییماریروزمره و ابتال به ب

تقدير و تشکر

وسیله از تمامی ینبدفیزیولوژی ورزشی است، نامۀ کارشناسی ارشدیانپاپژوهش حاضر مستخرج از

شود. یمکسانی که ما را در این پژوهش یاری کردند، تقدیر و تشکر

منابع و مآخذ

1. Fanzani A, Conraads VM, Penna F, Martinet W. Molecular and cellular mechanisms of

skeletal muscle atrophy: an update. Journal of cachexia, sarcopenia and muscle.

2012;3(3):163-79.

2. Paul PK, Gupta SK, Bhatnagar S, Panguluri SK, Darnay BG, Choi Y, et al. Targeted

ablation of TRAF6 inhibits skeletal muscle wasting in mice. The Journal of cell biology.

2010;191(7):1395-411.

3. Lexell J, Taylor CC, Sjöström M. What is the cause of the ageing atrophy?: Total number,

size and proportion of different fiber types studied in whole vastus lateralis muscle from

15-to 83-year-old men. Journal of the neurological sciences. 1988;84(2-3):275-94.


4. Verdijk LB, Koopman R, Schaart G, Meijer K, Savelberg HH, van Loon LJ. Satellite cell

content is specifically reduced in type II skeletal muscle fibers in the elderly. American

Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2007;292(1):E151-E7.

5. Rowan SL, Rygiel K, Purves-Smith FM, Solbak NM, Turnbull DM, Hepple RT.

Denervation causes fiber atrophy and myosin heavy chain co-expression in senescent

skeletal muscle. PloS one. 2012;7(1):e29082.

6. Bialek P, Morris C, Parkington J, St. Andre M, Owens J, Yaworsky P, et al. Distinct protein

degradation profiles are induced by different disuse models of skeletal muscle atrophy.

Physiological genomics. 2011;43(19):1075-86.

7. Paul PK, Bhatnagar S, Mishra V, Srivastava S, Darnay BG, Choi Y, et al. The E3 ubiquitin

ligase TRAF6 intercedes in starvation-induced skeletal muscle atrophy through multiple

mechanisms. Molecular and cellular biology. 2012;32(7):1248-59.

8. Sun H, Gong Y, Qiu J, Chen Y, Ding F, Zhao Q. TRAF6 inhibition rescues dexamethasone-

induced muscle atrophy. International journal of molecular sciences. 2014;15(6):11126-41.

9. Aagaard P, Suetta C, Caserotti P, Magnusson SP, Kjær M. Role of the nervous system in

sarcopenia and muscle atrophy with aging: strength training as a countermeasure.

Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2010;20(1):49-64.

10. Sheffield-Moore M, Yeckel C, Volpi E, Wolf S, Morio B, Chinkes D, et al. Postexercise

protein metabolism in older and younger men following moderate-intensity aerobic

exercise. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.

2004;287(3):E513-E22.

11. Raue U, Slivka D, Jemiolo B, Hollon C, Trappe S. Myogenic gene expression at rest and

after a bout of resistance exercise in young (18–30 yr) and old (80–89 yr) women. Journal

of Applied Physiology. 2006;101(1):53-9.

12. Gielen S, Sandri M, Kozarez I, Kratzsch J, Teupser D, Thiery J, et al. Exercise training

attenuates MuRF-1 expression in the skeletal muscle of patients with chronic heart failure

independent of age: the randomized Leipzig Exercise Intervention in Chronic Heart Failure

and Aging catabolism study. Circulation. 2012;125(22):2716-27.

13. Drey M, Krieger B, Sieber CC, Bauer JM, Hettwer S, Bertsch T, et al. Motoneuron loss is

associated with sarcopenia. Journal of the American Medical Directors Association.

2014;15(6):435-9.

14. Glass DJ. Signalling pathways that mediate skeletal muscle hypertrophy and atrophy.

Nature cell biology. 2003;5(2):87.

15. Thomas C, Bishop D, Moore-Morris T, Mercier J. Effects of high-intensity training on

MCT1, MCT4, and NBC expressions in rat skeletal muscles: influence of chronic metabolic

alkalosis. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism.

2007;293(4):E916-E22.

16. Nilwik R, Snijders T, Leenders M, Groen BB, van Kranenburg J, Verdijk LB, et al. The

decline in skeletal muscle mass with aging is mainly attributed to a reduction in type II

muscle fiber size. Experimental gerontology. 2013;48(5):492-8.


17. Muller FL, Song W, Jang YC, Liu Y, Sabia M, Richardson A, et al. Denervation-induced

skeletal muscle atrophy is associated with increased mitochondrial ROS production.

American journal of physiology-Regulatory, integrative and comparative physiology.

2007;293(3):R1159-R68.

18. Bonaldo P, Sandri M. Cellular and molecular mechanisms of muscle atrophy. Disease

models & mechanisms. 2013;6(1):25-39.

19. Sandri M, Barberi L, Bijlsma A, Blaauw B, Dyar K, Milan G, et al. Signalling pathways

regulating muscle mass in ageing skeletal muscle. The role of the IGF1-Akt-mTOR-FoxO

pathway. Biogerontology. 2013;14(3):303-23.

20. Morissette MR, Stricker JC, Rosenberg MA, Buranasombati C, Levitan EB, Mittleman

MA, et al. Effects of myostatin deletion in aging mice. Aging cell. 2009;8(5):573-83.

21. Gomes AV, Waddell DS, Siu R, Stein M, Dewey S, Furlow JD, et al. Upregulation of

proteasome activity in muscle RING finger 1-null mice following denervation. The FASEB

Journal. 2012;26(7):2986-99.

22. GhadiriHormati L, Aminaei M, Dakhili AB. The Effect of High-Intensity Exercise Training

on Gene Expression of Semaphorin 3A in Extensor Digitorum Longus Muscles ofAged

C57bl/6 Mice. scientific journal of ilam university of medical sciences. 2017;25(1):92-102.

23. Gleeson M, Bishop NC, Stensel DJ, Lindley MR, Mastana SS, Nimmo MA. The anti-

inflammatory effects of exercise: mechanisms and implications for the prevention and

treatment of disease. Nature reviews immunology. 2011;11(9):607.

24. Argilés JM, Busquets S, Toledo M, López-Soriano FJ. The role of cytokines in cancer

cachexia. Current opinion in supportive and palliative care. 2009;3(4):263-8.

25. Zapata JM, Lefebvre S, Reed JC. Targeting TRAfs for therapeutic intervention. TNF

Receptor Associated Factors (TRAFs): Springer; 2007. p. 188-201.

26. Adams V, Mangner N, Gasch A, Krohne C, Gielen S, Hirner S, et al. Induction of MuRF1

is essential for TNF-α-induced loss of muscle function in mice. Journal of molecular

biology. 2008;384(1):48-59.

27. Li Y-P, Chen Y, John J, Moylan J, Jin B, Mann DL, et al. TNF-α acts via p38 MAPK to

stimulate expression of the ubiquitin ligase atrogin1/MAFbx in skeletal muscle. The

FASEB Journal. 2005;19(3):362-70.

28. Cunha TF, Bacurau AV, Moreira JB, Paixão NA, Campos JC, Ferreira JC, et al. Exercise

training prevents oxidative stress and ubiquitin-proteasome system overactivity and reverse

skeletal muscle atrophy in heart failure. PloS one. 2012;7(8):e41701.

رد murf1 و یاهنژ نایب رب ديدش لاورتنيا نيرمت رثا ریپ ... ·...

Documents