بررسی فعالیت و بیان ژن لیپوپروتئین لیپاز به دنبال یک جلسه تمرین استقامتی در عضله و پلاسمای موش صحرایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی ورزش، دانشکده تربیت بدنی، دانشگاه تربیت معلم سبزوار، سبزوار، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشگاه تربیت معلم سبزوار، ایران

3 کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزش، دانشگاه تربیت معلم سبزوار، ایران

4 گروه بیوتکنولوژی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: لیپوپروتئین لیپاز(LPL) یکی از آنزیم­های کلیدی در متابولیسم چربی­ها و حفظ تعادل انرژی است. پاسخ حاد و تاخیری آن به یک جلسه تمرین در موش­های صحرایی به­خوبی مورد مطالعه قرار­نگرفته­است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی اثر یک جلسه دویدن طولانی­مدت روی تردمیل بر بیان ژن و فعالیت LPL در عضله اسکلتی و همچنین پلاسمای موش های نر صحرایی بود.
 مواد و روش­ها: تعداد 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 31 ±388 گرم به­طور تصادفی در دو گروه کنترل(دوازده سر) و تجربی(ذوازده سر) قرار­گرفتند. گروه تجربی، یک جلسه تمرین به مدت 120 دقیقه و با شدت 18 متر بر دقیقه را روی تردمیل انجام­دادند. بی­درنگ، 2 و 24 ساعت پس­از تمرین، موش­ها بیهوش و نمونه­گیری خون و بافت عضله سولئوس انجام­شد. بیان ژن LPL به روش RT-PCR مورد بررسی قرار­گرفت. داده­ها با استفاده از آزمون ANOVA با اندازه­گیری مکرر تجزیه­و­تحلیل شدند.
 نتایج: نتایج تحقیق نشان­داد که بیان ژن LPL عضله در 2 و 24 ساعت پس­از تمرین به­طور معنی­داری در مقایسه با گروه کنترل افزایش­داشت (به ترتیب P=0.02 و P=0.004)؛ همین­طور، فعالیت LPL عضله در 2 و 24 ساعت پس­از تمرین به­طور معنی­داری در مقایسه با گروه کنترل افزایش­یافت (به ترتیب P=0.03 و P=0.007)؛ غلظت LPL پلاسمایی نیز در 24 ساعت پس­از تمرین افزایش معنی­دار نشان­داد (P=0.04).
 نتیجه­ گیری: این مطالعه نشان­داد که یک جلسه تمرین طولانی­مدت با افزایش بیان LPL در سطح عضله می­تواند به افزایش هیدرولیز تری­گلیسریدها منجر­شود؛ بنابراین قابلیت عضلات برای اکسیداسیون تری­گلیسریدها پلاسما افزایش­یافته،  متابولیسم چربی­ها بهبود­می­یابد.   

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of lipoprotein lipase gene expression and activity following a session of endurance exercise in muscle tissue and plasma of rat

نویسندگان [English]

  • Seyed Ali Reza Hosseini-Kakhk 1
  • Mitra Khademosharie 2
  • Manije Shiargar 3
  • Mohammad Reza Hamedinia 1
  • Amir Hosseini Haghighi 1
  • Fatemeh Rahbarizadeh 4
1 Department of Exercise Physiology, Sabzevar Tarbiat Moallem University, Sabzevar, Iran.
2 Department of Exercise Physiology, Sabzevar Tarbiat Moallem University, Sabzevar, Iran.
3 Department of Exercise Physiology, Sabzevar Tarbiat Moallem University, Sabzevar, Iran
4 Department of Medical Biotechnology, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Background and Objective:  Lipoprotein lipase (LPL) is a key enzyme in lipid metabolism and maintenance of energy homeostasis. Acute and delayed response of LPL to one session of exercise has not been well studied. The purpose of the present study was to examine the effect of one session of prolonged treadmill running on soleus muscle LPL mRNA and activity and plasma LPL activity in male Wistar rats.
 Materials and Methods: Twenty four male Wisatr rats (weight: 388 ± 31 g) were randomly divided into two groups: control group (n=12) and trained group (n=12). The exercised rats ran on treadmill for 120 minutes (18 m/min, 0 º incline). Rats were anesthetized, sacrificed, and blood and soleus muscle sample were taken 0, 2, and 24 h after exercise. Semi-quantitative RT-PCR was used to measure LPL mRNA level in soleus muscle. Data were analyzed using repeated measures ANOVA.
 Results: The results showed that muscle LPL mRNA significantly increases 2 and 24 hours after exercise (p =0.002 and p =0.004 respectively). Also, muscle LPL activity significantly increased 2 and 24 hours after exercise (p=0.03 and p=0.007 respectively). Plasma LPL activity also significantly increased 24 hours after exercise (p =0.004).
 Conclusion: The study showed that single session of prolonged exercise via increasing muscle LPL gene expression can promote triglyceride hydrolysis. Therefore, the ability of muscle for FFA oxidation increases and lipid metabolism improves.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Exercise
  • LPL
  • Rats
  • Muscle
  • Plasma

مراجع

1.     Jequier E, Tappy L. Regulation of body weight in humans. Physiol Rev. 1995;  79(2): 452-472.
 2.   Arch J. Central regulation of energy balance: inputs, outputs and leptin resistance. Proc Nutr Soc. 2005; 64(1): 39-46.
 3.   Schwarts MW, Woods SC, Seely RJ, Brash GS, Baskin DG, and Leibel RL. Is the energy homeostasis system inherently biased toward weight gain? Diabetes. 2003; 52 (2): 232-238.
 4.   Woods S, and Seeley R. Adiposity signals and the control of energy homeostasis. Nutrition. 2000; 16(10): 894 –902.
 5.   Hamman A, Matthaei S. Regulation of energy balance by leptin. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 1996; 104(4):293-300.
 6.   Hamilton M, Etienne J, Mcclure W, Pavey B, and Holloway A. Role of local contractile activity and muscle fiber type on LPL regulation during exercise. Physiol 275 (Endocrinol Metab). 1998; 38: e1016- 1022.
 7.   Tsutsumi  K. Lipoprotein lipase and atherosclerosis. Curr Vasc Pharmacol. 2003; 1(1): 11-17.
 8.   Mead JR, Iravine SA, Ramji DP. Lipoprotein lipase: structure, function, regulation and role in disease. J Mol Med. 2002; 80(12): 753-769.
 9.   Hamilton M and Bey L. Suppression of skeletal muscle lipoprotein lipase activity during physical  inactivity: a molecular reason to maintain daily low- intensity activity. J Physiology. 2003; 551(2):673-682.
 10. Kiens B, Roepstroff C, Glatz JFC, Bonen A, Schjerling P, Knudsen J, and Nielsen JN. Lipid binding protein and lipoprotein lipase activity in human skeletal muscle: influence of physical activity and gender. J Appl Physiol. 2004; 97:1209-1218.
 11. Goldberg IJ, Eckel RH, Abumard NA. Regulation of fatty acid uptake into tissue: lipoprotein lipase and CD36-mediated pathways. J lipid Res. 2009; 50: S86- S90.
 12. Zurlo F, Larson K, Bogardus C, and Ravussin E. Skeletal muscle metabolism is a major determinant of resting energy expenditure. J Clin Invest. 1990; 86(5): 1423–1427.
 13. Atanassova P, Delchev S, Georgieva K, Koeva Y. Lipoprotein lipase enzyme histochemical activity in subcutaneous adipose tissue and skeletal muscle of the rat after submaximal exercise training. J. Conference of Biol. 2005; 263-268.
 14. Bergeron J. Race differences in the response of postheparin plasma lipoprotein lipase and hepatic lipase activities to endurance exercise training in men Results from the HERITAGE Family Study.
Atherosclerosis. 2001;159( 2): 399-406
 15. Herd SL, Hardman AE, Boobis LH, Cairns CJ. The effect of 13 weeks of running training followed by 9 d of detraining on postprandial lipaemia. Br J Nutr. 1998 ;80(1):57-66.
 16. Seip R, Mair K, Cole T, and Semenkovich C. Induction of human skeletal muscle lipoprotein lipase gene expression by short-term exercise is transient. J Physiol. 1997; 272: 255- 261.
 17. Seip RL, Poulos TJA, Kovich CFS. Exercise induces human lipoprotein lipase gene expression in skeletal muscle but not adipose tissue. Am J Physiol. 1995 Feb;268(2 Pt 1):E229-36
 18. Ladu M، Kapsas H and Palmer W. Regulation of lipoprotein lipase in muscle and adipose tissue during exercise. J Appl Physiol. 1991; 71(2): 404- 409.
 19. Ong J, Simsolo R, Saghizadeh M, Goers J, and Kern P. Effects of exercise training and feeding on lipoprotein lipase gene expression in adipose tissue, heart, and skeletal muscle of the rat. Metabolism. 1995;44(12):1596-605.
 20. Paulin A, Lalonde J, Deshaies Y. Beta-adrenergic blockade and lipoprotein lipase activity in rat tissues after acute exercise. Am J Physiol. 1991;261(4 Pt 2):R891-7.
 21. Magnoni L, and Weber J-M. Endurance swimming activates trout lipoprotein lipase: plasma lipids as a fuel for muscle. J Experim Biol. 2007, 210: 4016-4023
 22. Kern PA. Potential role of TNFα and lipoprotein lipase as candidate genes for obesity. J Nutr. 1997, 127: 1971S-1922S.
 23. Perreault L, Lavely JM, Kittelson JM, Horton TJ. Gender differences in lipoprotein lipase activity after acute exercise. Obes Res. 2004; 12(2): 241- 249.
 24. Donahoo WT, Jensen DR, Shepard TY, and Eckel RH. Seasonal variation in lipoprotein lipase and plasma lipids in physically active, normal weight humans. J Clin Endocrinol Metab 2000, 85: 3065-3068
 25. Oscai LB, Tsika RW, Essig DA. Exercise training has a heparin-like effect on lipoprotein lipase activity in muscle. Can J Physiol Pharmacol. 1992;70(6):905-9.
 26. Friedman JM, Hallas JL. Leptin and the regulation of body weight in mammals. Nature. 1998; 395: 763-770.
 27. Lin X, Chavez M, Bruch R, Kilroy G, Simmons L, Lin L, et al. The effects of a high fat diet on leptin mRNA, serum leptin and the response to leptin are not altered in a rat strain susceptible to high fat diet-induced obesity. J Nutr. 1998; 128: 1606–1613.
 28. Pataly M, Lofgren I, Freake H, Koo S, and Fernandez M. The lowering of plasma lipids following a weight reduction program is related to increased expression of the LDL receptor and lipoprotein lipase. J Nutr. 2005; 135: 735–739.
دانشور پزشکی
دوره 19، شماره 2 - شماره پیاپی 93
خرداد و تیر 1390
صفحه 61-70

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار