:: دوره 26، شماره 2 - ( تابستان 1403 ) ::
جلد 26 شماره 2 صفحات 21-12 برگشت به فهرست نسخه ها
اثر یک جلسه فعالیت مقاومتی شدید همراه با مکمل یاری گلوتامین بر بیان نسبی ژن ایزوفورم‌های آلفا و IIX زنجیره سنگین میوزین تار تند انقباض موش‌های صحرایی نر
منصور متحدی1 ، طاهره باقرپور* 2، اردشیر ظفری3 ، نعمت الله نعمتی4
1- دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی - گرایش قلب و عروق و تنفس، گروه فیزیولوژی ورزشی و علوم ورزشی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران.
2- استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران. ، bagherpoor_ta@yahoo.com
3- استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
4- دانشیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران.
چکیده:   (1008 مشاهده)

زمینه و هدف: بیان ایزوفورم‌های تارهای تندانقباض در عضلات در حال رشد و بالغ توسط عوامل عصبی، هورمونی و مکانیکی تنظیم می‌شود. مکانیسم‌های رونویسی مسؤول تنظیم نوع فیبر بیان ژن زنجیره سنگین چندان شناخته شده نیستند. این مطالعه به منظور تعیین اثر یک جلسه فعالیت مقاومتی شدید همراه با مکمل یاری گلوتامین بر بیان نسبی ژن ایزوفورم‌های آلفا و IIX زنجیره سنگین میوزین تار تند انقباض موش‌های صحرایی نر انجام شد.


روش بررسی: این مطالعه تجربی روی 30 سر موش نر بالغ نژاد ویستار در سه گروه کنترل، تمرین شدید مقاومتی (گروه تجربی اول) و تمرین شدید مقاومتی توام با مصرف مکمل گلوتامین (گروه تجربی دوم) انجام شد. گروه‌های تمرین در یک جلسه فعالیت مقاومتی صعود از سطح شیب‌دار با 4 ست، 5 تکرار، 30 ثانیه استراحت بین تکرارها و 2 دقیقه استراحت بین ست‌ها شرکت کردند. پودر مکمل گلوتامین در 100 میلی‌لیتر آب مقطر با دوز 0.5 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن حل شد و یک بار در روز به مدت 5 روز به موش‌ها گاواژ شد. بیان ژن ایزوفورم‌های زنجیره سنگین آلفا و IIX، در بافت عضله دراز بازکننده انگشتان بررسی شدند.


یافته‌ها: بیان نسبی ژن زنجیره سنگین مایوزین آلفا تار عضلانی تند انقباض گروه تجربی اول (1.93±0.298) و گروه تجربی دوم (1.65±0.195) در مقایسه با گروه کنترل افزایش آماری یافت (P<0.05). بیان نسبی ژن واحد حرکتی IIX تار عضلانی تند انقباض گروه تجربی اول (1.42±0.239) و گروه تجربی دوم (1.26±0.190) در مقایسه با گروه کنترل افزایش آماری یافت (P<0.05). افزایش بیان نسبی ژن زنجیره سنگین مایوزین آلفا تار عضلانی تند انقباض گروه تجربی اول در مقایسه با گروه تجربی دوم از نظر آماری معنی‌دار بود (P<0.05). افزایش بیان نسبی ژن واحد حرکتی IIX تار عضلانی تند انقباض گروه تجربی اول در مقایسه با گروه تجربی دوم از نظر آماری معنی‌دار نبود.


نتیجه‌گیری: یک جلسه تمرین مقاومتی شدید با و بدون مکمل گلوتامین موجب افزایش معنی‌دار بیان نسبی ژن زنجیره سنگین میوزین آلفا و ژن واحد حرکتی نوع IIX در تار عضلانی تند انقباض عضله دراز بازکننده انگشتان موش‌های صحرایی نر بالغ می‌گردد.

واژه‌های کلیدی: بیان ژن، آلفا میوزین، تمرین، فیبر عضلانی تند انقباض، گلوتامین
Article ID: Vol26-12
متن کامل [PDF 1038 kb]   (2500 دریافت)    
نوع مطالعه: تحقيقي | موضوع مقاله: فیزیولوژی ورزشی
* نشانی نویسنده مسئول: دامغان، میدان سعدی، بلوار چشمه علی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان، تلفن 35225041-023
فهرست منابع
1. Walklate J, Ujfalusi Z, Geeves MA. Myosin isoforms and the mechanochemical cross-bridge cycle. J Exp Biol. 2016 Jan;219(Pt 2):168-74. doi: 10.1242/jeb.124594. [DOI] [PubMed]
2. Taft MH, Latham SL. Myosin XVIII. In: Coluccio LM. Myosins: A Superfamily of Molecular Motors. 2nd ed. Zug, Switzerland: Springer Cham. 2020; pp; 421-38.
3. Skruber K, Read TA, Vitriol EA. Reconsidering an active role for G-actin in cytoskeletal regulation. J Cell Sci. 2018 Jan 10;131(1):jcs203760. doi: 10.1242/jcs.203760. [DOI] [PubMed]
4. Miller MS, Bedrin NG, Ades PA, Palmer BM, Toth MJ. Molecular determinants of force production in human skeletal muscle fibers: effects of myosin isoform expression and cross-sectional area. Am J Physiol Cell Physiol. 2015 Mar;308(6):C473-84. doi: 10.1152/ajpcell.00158.2014. [DOI] [PubMed]
5. Mottahedi M, Bagherpoor T, Zafari A, Nemati N. [The effect of a session of intense resistance activity with glutamine supplementation on the relative expression of myogenin and myosin creatine kinase genes in the fast-twitch muscle fibers of adult male Wistar rats]. Journal of Plasma and Biomarkers. 2023;16(3):65-77. [Article in Persian] [Link]
6. Walklate J, Ferrantini C, Johnson CA, Tesi C, Poggesi C, Geeves MA. Alpha and beta myosin isoforms and human atrial and ventricular contraction. Cell Mol Life Sci. 2021 Dec;78(23):7309-37. doi: 10.1007/s00018-021-03971-y. [DOI] [PubMed]
7. Wacker MJ, Patel S, Vallejo J, Colson J, Edegbe J, Lin J, et al. Cardiac Gene Expression and Histology in a Rat Model of Fat Embolism. The FASEB Journal. Supplement: Experimental Biology 2020 Meeting. 2020; 34(S1):1. doi: 10.1096/fasebj.2020.34.s1.03151. [Link] [DOI]
8. Asadmanesh E, Koushkie Jahromi M, Samadi M, Daryanoosh F, Neamati J. [Effect of resistance training and Resveratrol supplementation on muscle regeneration of MyoD and eMHC in CT-26 colon cancer mice]. J Gorgan Univ Med Sci. 2020;22(2):40-48. [Article in Persian] [Link]
9. Moro T, Brightwell CR, Volpi E, Rasmussen BB, Fry CS. Resistance exercise training promotes fiber type-specific myonuclear adaptations in older adults. J Appl Physiol (1985). 2020 Apr;128(4):795-804. doi: 10.1152/japplphysiol.00723.2019. [DOI] [PubMed]
10. Plotkin DL, Roberts MD, Haun CT, Schoenfeld BJ. Muscle Fiber Type Transitions with Exercise Training: Shifting Perspectives. Sports (Basel). 2021 Sep;9(9):127. doi: 10.3390/sports9090127. [DOI] [PubMed]
11. Willoughby DS, Nelson MJ. Myosin heavy-chain mRNA expression after a single session of heavy-resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2002 Aug;34(8):1262-69. doi: 10.1097/00005768-200208000-00006. [DOI] [PubMed]
12. Cruzat V, Macedo Rogero M, Noel Keane K, Curi R, Newsholme P. Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation. Nutrients. 2018 Oct;10(11):1564. doi: 10.3390/nu10111564. [DOI] [PubMed]
13. Ramezani Ahmadi A, Rayyani E, Bahreini M, Mansoori A. The effect of glutamine supplementation on athletic performance, body composition, and immune function: A systematic review and a meta-analysis of clinical trials. Clin Nutr. 2019 Jun;38(3):1076-91. doi: 10.1016/j.clnu.2018.05.001. [DOI] [PubMed]
14. Cruzat VF. Glutamine and Skeletal Muscle. In: Walrand S. Nutrition and Skeletal Muscle. 1st ed. Elsevier. 2018; pp: 299-313. doi: 10.1016/B978-0-12-810422-4.00017-8. [Link] [DOI]
15. Baldwin KM, Haddad F. The Evolution of Skeletal Muscle Plasticity in Response to Physical Activity and Inactivity. In: Zoladz JA. Muscle and Exercise Physiology. 1st ed. Academic Press. 2018; pp: 347-77.
16. Long K, Su D, Li X, Li H, Zeng S, Zhang Y, et al. Identification of enhancers responsible for the coordinated expression of myosin heavy chain isoforms in skeletal muscle. BMC Genomics. 2022 Jul;23(1):519. doi: 10.1186/s12864-022-08737-9. [DOI] [PubMed]
17. Zandi A, Bagherpoor T, Nemati N. [The effect of a resistance training course with spirulina supplementation and glutamine supplementation on gene expression (MoyD) in the long extensor muscle of male mice]. RJMS. 2022;28(12):309-18. [Article in Persian] [Link]
18. Rafalski K, Abdourahman A, Edwards JG. Early adaptations to training: upregulation of alpha-myosin heavy chain gene expression. Med Sci Sports Exerc. 2007 Jan;39(1):75-82. doi: 10.1249/01.mss.0000240324.08406.3d. [DOI] [PubMed]
19. Willoughby DS, Pelsue S. Effects Of High-Intensity Strength Training On Steady-State Myosin Heavy Chain Isoform Mrna Expression. JEP Online. 2000; 3(4):13-25. [Link]
20. Sato K, Miyauchi Y, Xu X, Kon R, Ikarashi N, Chiba Y, et al. Platinum-based anticancer drugs-induced downregulation of myosin heavy chain isoforms in skeletal muscle of mouse. J Pharmacol Sci. 2023 Jul;152(3):167-77. doi: 10.1016/j.jphs.2023.04.009. [DOI] [PubMed]
21. Travis SK. Peaking for Maximal Strength: Muscular Adaptations and Performance Outcomes. Electronic Theses and Dissertations. 2021. [Link]
22. Vann CG, Osburn SC, Mumford PW, Roberson PA, Fox CD, Sexton CL, et al. Skeletal Muscle Protein Composition Adaptations to 10 Weeks of High-Load Resistance Training in Previously-Trained Males. Front Physiol. 2020 Mar;11:259. doi: 10.3389/fphys.2020.00259. [DOI] [PubMed]
23. Qaisar R, Bhaskaran S, Van Remmen H. Muscle fiber type diversification during exercise and regeneration. Free Radic Biol Med. 2016 Sep;98:56-67. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.03.025. [DOI] [PubMed]
24. Carvalho L, Junior RM, Barreira J, Schoenfeld BJ, Orazem J, Barroso R. Muscle hypertrophy and strength gains after resistance training with different volume-matched loads: a systematic review and meta-analysis. Appl Physiol Nutr Metab. 2022 Apr;47(4):357-68. doi: 10.1139/apnm-2021-0515. [DOI] [PubMed]
25. de Carvalho MR, Duarte EF, Mendonça MLM, de Morais CS, Ota GE, Gaspar-Junior JJ, et al. Effects of Creatine Supplementation on the Myostatin Pathway and Myosin Heavy Chain Isoforms in Different Skeletal Muscles of Resistance-Trained Rats. Nutrients. 2023 May;15(9):2224. doi: 10.3390/nu15092224. [DOI] [PubMed]
26. Braggion GF, Ornelas EM, Cury JCS, de Sousa JP, Nucci RAB, Fonseca FLA, et al. Remodeling of the soleus muscle of ovariectomized old female rats submitted to resistance training and different diet intake. Acta Histochem. 2020 Jul;122(5):151570. doi: 10.1016/j.acthis.2020.151570. [DOI] [PubMed]
27. Csapo R, Gumpenberger M, Wessner B. Skeletal Muscle Extracellular Matrix - What Do We Know About Its Composition, Regulation, and Physiological Roles? A Narrative Review. Front Physiol. 2020 Mar;11:253. doi: 10.3389/fphys.2020.00253. [DOI] [PubMed]
28. Wan W, Xu X, Zhao W, Garza MA, Zhang JQ. Exercise training induced myosin heavy chain isoform alteration in the infarcted heart. Appl Physiol Nutr Metab. 2014 Feb;39(2):226-32. doi: 10.1139/apnm-2013-0268. [DOI] [PubMed]
29. Curi R, Lagranha CJ, Doi SQ, Sellitti DF, Procopio J, Pithon-Curi TC, et al. Molecular mechanisms of glutamine action. J Cell Physiol. 2005 Aug;204(2):392-401. doi: 10.1002/jcp.20339. [DOI] [PubMed]
30. Raizel R, Tirapegui J. Role of glutamine, as free or dipeptide form, on muscle recovery from resistance training: a review study. Nutrire. 2018;43:28. doi: 10.1186/s41110-018-0087-9. [Link] [DOI]
31. Yeh SL, Shih YM, Lin MT. Glutamine and its antioxidative potentials in diabetes. In: Preedy VR. Diabetes: Oxidative Stress and Dietary Antioxidants. 2nd ed. Academic Press: 2020; pp:255-64. doi: 10.1016/B978-0-12-815776-3.00025-5. [Link] [DOI]
32. Yu Y, Newman H, Shen L, Sharma D, Hu G, Mirando AJ, et al. Glutamine Metabolism Regulates Proliferation and Lineage Allocation in Skeletal Stem Cells. Cell Metab. 2019 Apr;29(4):966-78.e4. doi: 10.1016/j.cmet.2019.01.016. [DOI] [PubMed]
33. Douglas J, Pearson S, Ross A, McGuigan M. Chronic Adaptations to Eccentric Training: A Systematic Review. Sports Med. 2017 May;47(5):917-41. doi: 10.1007/s40279-016-0628-4. [DOI] [PubMed]
34. Kim JS, Park YM, Lee SR, Masad IS, Khamoui AV, Jo E, et al. β-hydroxy-β-methylbutyrate did not enhance high intensity resistance training-induced improvements in myofiber dimensions and myogenic capacity in aged female rats. Mol Cells. 2012 Nov;34(5):439-48. doi: 10.1007/s10059-012-0196-x. [DOI] [PubMed]
35. Aagaard P, Andersen JL, Dyhre-Poulsen P, Leffers AM, Wagner A, Magnusson SP, et al. A mechanism for increased contractile strength of human pennate muscle in response to strength training: changes in muscle architecture. J Physiol. 2001 Jul;534(Pt. 2):613-23. doi: 10.1111/j.1469-7793.2001.t01-1-00613.x. [DOI] [PubMed]
36. Ferraro E, Giammarioli AM, Chiandotto S, Spoletini I, Rosano G. Exercise-induced skeletal muscle remodeling and metabolic adaptation: redox signaling and role of autophagy. Antioxid Redox Signal. 2014 Jul;21(1):154-76. doi: 10.1089/ars.2013.5773. [DOI] [PubMed]
37. Erskine RM, Jones DA, Maffulli N, Williams AG, Stewart CE, Degens H. What causes in vivo muscle specific tension to increase following resistance training? Exp Physiol. 2011 Feb;96(2):145-55. doi: 10.1113/expphysiol.2010.053975. [DOI] [PubMed]
38. Willoughby DS, Rosene J. Effects of oral creatine and resistance training on myosin heavy chain expression. Med Sci Sports Exerc. 2001 Oct;33(10):1674-81. doi: 10.1097/00005768-200110000-00010. [DOI] [PubMed]
39. Hall ECR, Semenova EA, Bondareva EA, Andryushchenko LB, Larin AK, Cięszczyk P, et al. Association of Genetically Predicted BCAA Levels with Muscle Fiber Size in Athletes Consuming Protein. Genes (Basel). 2022 Feb;13(3):397. doi: 10.3390/genes13030397. [DOI] [PubMed]
40. de Vasconcelos DAA, Giesbertz P, de Souza DR, Vitzel KF, Abreu P, Marzuca-Nassr GN, et al. Oral L-glutamine pretreatment attenuates skeletal muscle atrophy induced by 24-h fasting in mice. J Nutr Biochem. 2019 Aug;70:202-14. doi: 10.1016/j.jnutbio.2019.05.010. [DOI] [PubMed]



XML   English Abstract   Print



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 26، شماره 2 - ( تابستان 1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها