مقایسه تأثیر تمرین هوازی و مقاومتی به همراه مکمل یاری سیاه‌دانه بر بیان ژن‌های AMPKα1 و CAT در بافت کبد موش‌ها مبتلا به دیابت نوع 2

لطفی, محمدحسین; مهران‌پور, عباس; مرادی, مهدی

doi:10.22034/edus.2026.598559.1142

مقایسه تأثیر تمرین هوازی و مقاومتی به همراه مکمل یاری سیاه‌دانه بر بیان ژن‌های AMPKα1 و CAT در بافت کبد موش‌ها مبتلا به دیابت نوع 2

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

محمدحسین لطفی ¹

عباس مهران‌پور ²

مهدی مرادی ³

¹ گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد محلات، دانشگاه آزاد اسلامی، محلات، ایران

² گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه غیرانتفاعی طلوع مهر قم، قم، ایران

³ گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران.

10.22034/edus.2026.598559.1142

چکیده

مقدمه و هدف: دیابت نوع ۲ با اختلال در تنظیم متابولیک، افزایش استرس اکسیداتیو و التهاب همراه است و می‌تواند عملکرد طبیعی بافت کبد را تحت تأثیر قرار دهد. لذا پژوهش حاضر با هدف مقایسه تأثیر تمرین هوازی و مقاومتی به همراه مکمل‌یاری سیاه‌دانه بر بیان ژن‌های مسیرهای مرتبط با پاسخ التهابی و دفاع سلولی در بافت کبد موش‌های مبتلا به دیابت نوع ۲ انجام شد.
روش کار: پژوهش حاضر از نوع تجربی حیوانی بود. در این مطالعه 56 سر رت نر نژاد ویستار به‌طور تصادفی در هفت گروه شامل کنترل سالم، کنترل دیابتی، دیابت + تمرین هوازی تناوبی با شدت بالا (HIIT)، دیابت+ تمرین مقاومتی، دیابت + سیاه‌دانه، دیابت+ HIIT+ سیاه‌دانه و دیابت+ تمرین مقاومتی+ سیاه‌دانه قرار گرفتند. دیابت نوع 2 با استفاده از مدل نیکوتینامید ـ استرپتوزوتوسین (NA-STZ) القا شد. برای تحلیل داده‌ها از آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی بونفرونی استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که ابتلا به دیابت نوع 2 با کاهش معنادار بیان ژن‌هایAMPKα1 و افزایش معنادار بیانCAT در بافت کبد همراه بود. ترکیب تمرین هوازی تناوبی با شدت بالا و سیاه‌دانه موجب افزایش معنادار بیان AMPKα1 و تغییر معنادار بیانCAT شد. همچنین، ترکیب تمرین مقاومتی با سیاه‌دانه موجب افزایش معنادار بیان AMPKα1 و تغییر معنادار بیانCAT گردید.
نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان داد که ترکیب تمرین هوازی تناوبی با شدت بالا و تمرین مقاومتی با مکمل سیاه‌دانه، در مقایسه با مداخلات منفرد، اثر مطلوب‌تری بر تعدادی از شاخص‌های مولکولی و متابولیکی داشت. بنابراین، به نظر می‌رسد ترکیب تمرین ورزشی با مکمل سیاه‌دانه می‌تواند رویکرد مؤثرتری برای بهبود برخی اختلالات متابولیکی و دفاع آنتی‌اکسیدانی مرتبط با دیابت نوع 2 باشد؛ با این حال، تفاوت اثربخشی دو نوع تمرین در همه شاخص‌ها یکسان نبود و برای تأیید سازوکارهای مولکولی این آثار، مطالعات بیشتری مورد نیاز است.

کلیدواژه‌ها

تمرین هوازی

تمرین مقاومتی

مکمل‌یاری سیاه‌دانه

دیابت نوع 2

Ethics Approval ID: IR.IAU.SARI.REC.1405.240

1. Derosa G, D'Angelo A, Maffioli P, Cucinella L, Nappi RE. The Use of Nigella sativa in Cardiometabolic Diseases. Biomedicines. 2024;12(2):405. doi: 10.3390/biomedicines12020405

2. Wahab S, Alsayari A. Potential Pharmacological Applications of Nigella Seeds with a Focus on Nigella sativa and Its Constituents against Chronic Inflammatory Diseases: Progress and Future Opportunities. Plants (Basel). 2023;12(22):3829. doi: 10.3390/plants12223829

3. Bayat Z, Damirchi A, Hasannejad-Bibalan M, Babaei P. Concurrent high-intensity interval training and probiotic supplementation improve associative memory via increase in insulin sensitivity in ovariectomized rats. BMC Complement Med Ther. 2023;23(1):262. doi: 10.1186/s12906-023-04097-3

4. Lee TS, Park EJ, Choi M, Oh HS, An Y, Kim T, Kim TH, Shin BS, Shin S. Novel LC-MS/MS analysis of the GLP-1 analog semaglutide with its application to pharmacokinetics and brain distribution studies in rats. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2023;1221:123688. doi: 10.1016/j.jchromb.2023.123688

5. El-Missiry, M. A., Othman, A. I., Amer, M. A., & Al-Rejaie, S. S. Antihyperglycemic and antioxidant effects of a flavanone, naringenin, in streptozotocin-nicotinamide-induced experimental diabetic rats. Journal of Diabetes and Its Complications, 2012, 26(4), 296–304. doi: 10.1016/j.bpa.2023.03.002

6. Kumar M, Sharma S, Vasudeva N. In vivo assessment of antihyperglycemic and antioxidant activity from oil of seeds of brassica nigra in streptozotocin induced diabetic rats. Adv Pharm Bull. 2013;3(2):359-65. doi: 10.5681/apb.2013.058

7. Liu Y, Cheng Y, Xiang N, Wang Z, Li S, Gong L, Wang X. Aerobic exercise improves BKCa channel-mediated vasodilation in diabetic vascular smooth muscle via AMPK/Nrf2/HO-1 pathway. Acta Diabetol. 2024;61(4):425-434. doi: 10.1007/s00592-023-02210-z

8. Hornberger TA Jr, Farrar RP. Physiological hypertrophy of the FHL muscle following 8 weeks of progressive resistance exercise in the rat. Can J Appl Physiol. 2004;29(1):16-31. doi: 10.1139/h04-002

9. Masiello P, Broca C, Gross R, Roye M, Manteghetti M, Hillaire-Buys D, Novelli M, Ribes G. Experimental NIDDM: development of a new model in adult rats administered streptozotocin and nicotinamide. Diabetes. 1998;47(2):224-9. doi: 10.2337/diab.47.2.224

10. Gal A, Odunayo A. Diabetes Ketoacidosis and Hyperosmolar Hyperglycemic Syndrome in Companion Animals. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 2023;53(3):531-550. doi: 10.1016/j.cvsm.2023.01.005

11. Festing MF, Altman DG. Guidelines for the design and statistical analysis of experiments using laboratory animals. ILAR J. 2002;43(4):244-258. doi: 10.1093/ilar.43.4.244

12. Li Q, Zhao Y, Guo H, Li Q, Yan C, Li Y, He S, Wang N, Wang Q. Impaired lipophagy induced-microglial lipid droplets accumulation contributes to the buildup of TREM1 in diabetes-associated cognitive impairment. Autophagy. 2023 Oct;19(10):2639-2656. doi: 10.1080/15548627.2023.2213984

13. Yonamine CY, Michalani MLE, Moreira RJ, Machado UF. Glucose Transport and Utilization in the Hippocampus: From Neurophysiology to Diabetes-Related Development of Dementia. Int J Mol Sci. 2023;24(22):16480. doi: 10.3390/ijms242216480

14. Mansour, M. Soufi FG, Mohammad-Nejad D, Ahmadieh H. Resveratrol improves diabetic retinopathy possibly through oxidative stress - nuclear factor κB - apoptosis pathway. Pharmacol Rep. 2012;64(6):1505-14. doi: 10.1016/s1734-1140(12)70948-9

15. Yi X, Cao S, Chang B, Zhao D, Gao H, Wan Y, et al. Effects of acute exercise and chronic exercise on the liver leptin-AMPK-ACC signaling pathway in rats with type 2 diabetes. J Diabetes Res. 2013;2013:946432. doi: 10.1155/2013/946432.

16. Hughey CC, Bracy DP, Rome FI, Goelzer M, Donahue EP, Viollet B, et al. Exercise training adaptations in liver glycogen and glycerolipids require hepatic AMP-activated protein kinase in mice. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2024;326(1):E14-E28. doi: 10.1152/ajpendo.00289.2023.

17. Marcinko K, Sikkema SR, Samaan MC, Kemp BE, Trenell MI, Steinberg GR. High intensity interval training improves liver and adipose tissue insulin sensitivity. Mol Metab. 2015;4(12):903-915. doi: 10.1016/j.molmet.2015.09.006.

18. Benhaddou-Andaloussi A, Martineau LC, Vallerand D, Haddad Y, Afshar A, Settaf A, et al. Multiple molecular targets underlie the antidiabetic effect of Nigella sativa seed extract in skeletal muscle, adipocyte and liver cells. Diabetes Obes Metab. 2010;12(2):148-157. doi: 10.1111/j.1463-1326.2009.01131.x.

19. Alyami HH, Al-Hariri MT. Synergistic effects of Nigella sativa and exercise on diabetic profiles: a systematic review. Diabetes Ther. 2023;14(3):467-478. doi: 10.1007/s13300-022-01362-5.

20. Jangjo-Borazjani S, Dastgheib M, Kiyamarsi E, Jamshidi R, Rahmati-Ahmadabadi S, Helalizadeh M, et al. Effects of resistance training and Nigella sativa on type 2 diabetes: implications for metabolic markers, low-grade inflammation and liver enzyme production. Arch Physiol Biochem. 2023;129(4):913-921. doi: 10.1080/13813455.2021.1886117.

21. Hadi V, Pahlavani N, Malekahmadi M, Nattagh-Eshtivani E, Gholizadeh Navashenaq J, Hadi S, et al. Nigella sativa in controlling type 2 diabetes, cardiovascular, and rheumatoid arthritis diseases: molecular aspects. J Res Med Sci. 2021;26:20. doi: 10.4103/jrms.JRMS_236_20 .

22. Shrilatha B, Muralidhara. Oxidative stress and gene expression of antioxidant enzymes in the renal cortex of streptozotocin-induced diabetic rats. Mol Cell Biochem. 2007;305(1-2):1-10. doi: 10.1023/a:1021620414979.

23. Kazemi N, Afrasyabi S, Asle Mohamadi Zadeh M. The effects of high intensity interval training induced H2O2, Nrf2 changes on antioxidants factors in type 2 diabetes. J Diabetes Metab Disord. 2024;23(2):1829-1838. doi: 10.1007/s40200-022-01128-7.

24. Krause M, Rodrigues-Krause J, O'Hagan C, Medlow P, Davison G, Susta D, et al. The effects of aerobic exercise training at two different intensities in obesity and type 2 diabetes: implications for oxidative stress, low-grade inflammation and nitric oxide production. Eur J Appl Physiol. 2014;114(2):251-260. doi: 10.1007/s00421-013-2769-6.

25. Kaatabi H, Bamosa AO, Badar A, Al-Elq A, Abou-Hozaifa B, Lebda F, et al. Nigella sativa improves glycemic control and ameliorates oxidative stress in patients with type 2 diabetes mellitus: placebo controlled participant blinded clinical trial. PLoS One. 2015;10(2):e0113486. doi: 10.1371/journal.pone.0113486.

26. Hoseini R, Rahim HA, Ahmed JK. Concurrent alteration in inflammatory biomarker gene expression and oxidative stress: how aerobic training and vitamin D improve T2DM. BMC Complement Med Ther. 2022;22(1):165. doi: 10.1186/s12906-022-03645-7.