تأثیر تمرینات هوازی بر بیان ژن برخی عوامل تعادل آپوپتوتیک (Bax/Bcl-2) و مهار مسیرVEGF-A/HIF-1α در بافت توموری کولون رت‌های مبتلا به سرطان کولون القاشده با دی‌متیل‌هیدرازین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم ورزشی، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

2 استادیار گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

10.22077/jpsbs.2026.10903.2030

چکیده

زمینه و هدف: سرطان کولون یکی از شایع‌ترین بدخیمی‌های دستگاه گوارش است که پیشرفت آن با اختلال در تعادل آپوپتوز و فعال‌سازی مسیر هیپوکسی–آنژیوژنز توموری مرتبط است. عدم تعادل در نسبت Bax/Bcl-2 و افزایش فعالیت محور HIF-1α/VEGF-A از مکانیسم‌های کلیدی بقای سلول‌های سرطانی محسوب می‌شوند. اگرچه تمرین ورزشی به‌عنوان یک مداخله غیردارویی ایمن شناخته می‌شود، اثر مقایسه‌ای تمرینات هوازی بر این مسیرهای مولکولی در بافت توموری کولون به‌طور کامل روشن نشده است. هدف این پژوهش بررسی اثر تمرین هوازی بر تعادل Bax/Bcl-2 و مسیر HIF-1α/VEGF-A بود.
روش تحقیق: این مطالعه تجربی کنترل‌شده بر روی 40 رت انجام شد که به‌طور تصادفی در چهار گروه شامل کنترل سالم، شم، بیمار کم‌تحرک، بیمار همراه تمرین هوازی تقسیم شدند. سرطان کولون با تزریق دی‌متیل‌هیدرازین القا و مداخلات تمرینی به‌مدت ۱۴ هفته اجرا شد. بیان ژن‌های Bax، Bcl-2، HIF-1α و VEGF-A در بافت توموری کولون با روش RT-qPCR اندازه‌گیری گردید. تحلیل آماری با آزمون‌های شاپیرو–ویلک، لون، تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی انجام شد.
یافته‌ها: القای سرطان کولون موجب افزایش معنی‌دار بار توموری و نیز کاهش معنی‌دار بیان Bax همراه با افزایش معنی‌دار بیان Bcl-2، HIF-1α و VEGF-A در بافت توموری شد (همگی P<0.001). در مقابل، تمرین هوازی نسبت به گروه بیمار کم‌تحرک باعث کاهش معنی‌دار بار توموری، افزایش معنی‌دار بیان Bax و کاهش معنی‌دار بیان Bcl-2، HIF-1α و VEGF-A گردید (همگی P<0.01).
نتیجه‌گیری: تمرین هوازی در مدل سرطان کولون رت‌ها با افزایش Bax و کاهش Bcl-2 (به نفع تقویت آپوپتوز) و نیز با کاهش HIF-1α و VEGF-A (به نفع مهار مسیر/محور آنژیوژنز وابسته به هیپوکسی) همراه بود و همزمان بار توموری را کاهش داد؛ بنابراین، تمرین هوازی می‌تواند به‌عنوان راهبرد مکمل غیر دارویی برای کند کردن پیشرفت تومور کولون مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Aerobic Exercise on Apoptotic Balance (Bax/Bcl-2) and Inhibition of the Hypoxia-Dependent Angiogenesis Pathway (VEGF-A/HIF-1α) in Colon Tumor Tissue of DMH-Induced Colon Cancer–Bearing Rats

نویسندگان [English]

  • Batool Eslami 1
  • Jamshid Banaei Borojeni 2
  • Mahnaz marvi esfahani 2
  • Elham Eftekhari 2
1 PhD Student in Sport Sciences, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
2 Assistant Professor at Department of Physical Education and Sport Sciences, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Background and Objective:
Colon cancer is one of the most prevalent malignancies of the gastrointestinal tract, and its progression is closely associated with dysregulation of apoptosis and activation of the hypoxia-dependent angiogenesis pathway. An imbalance in the Bax/Bcl-2 ratio and upregulation of the HIF-1α/VEGF-A axis are considered key molecular mechanisms underlying tumor cell survival. Although exercise is recognized as a safe non-pharmacological intervention, its effects on these molecular pathways in colon tumor tissue remain insufficiently clarified. Therefore, the present study aimed to investigate the effects of aerobic exercise on Bax/Bcl-2 balance and the HIF-1α/VEGF-A pathway in a rat model of DMH-induced colon cancer.
Methods:
This controlled experimental study was conducted on 40 male rats , randomly assigned to four groups: healthy control, sham, sedentary cancer, and cancer with aerobic exercise. Colon cancer was induced by dimethylhydrazine (DMH) injection, and the aerobic training protocol was implemented for 14 weeks. Gene expression levels of Bax, Bcl-2, HIF-1α, and VEGF-A in colon tumor tissue were quantified using RT-qPCR. Statistical analyses included the Shapiro–Wilk test, Levene’s test, one-way ANOVA, and Tukey’s post hoc test.
Results:
Colon cancer induction significantly increased tumor burden and significantly decreased Bax expression, while significantly increasing Bcl-2, HIF-1α, and VEGF-A expression in tumor tissue (all P < 0.001). In contrast, aerobic exercise significantly reduced tumor burden, significantly increased Bax expression, and significantly decreased Bcl-2, HIF-1α, and VEGF-A expression compared with the sedentary cancer group (all P < 0.01).
Conclusion:
Aerobic exercise in DMH-induced colon cancer–bearing rats was associated with increased Bax expression and reduced Bcl-2 expression (favoring apoptotic signaling), as well as decreased HIF-1α and VEGF-A expression (indicating modulation of the hypoxia-dependent angiogenesis pathway), accompanied by a reduction in tumor burden. These findings suggest that aerobic exercise may serve as a complementary non-pharmacological strategy to attenuate colon tumor progression.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Colon cancer
  • aerobic exercise
  • apoptosis
  • hypoxia-dependent angiogenesis