مطالعات کاربردی علوم زیستی در ورزش

مطالعات کاربردی علوم زیستی در ورزش

تأثیر تمرین هوازی و مکمل‌دهی نیاسین بر حافظه فضایی و میزان سرمی میکروRNA‌های مرتبط با بیماری آلزایمر در رت‌های مدل آلزایمری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناس ارشد فیزیولوژی ورزشی، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
2 استاد گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
3 استادیار پروتئومیکس کاربردی، مرکز تحقیقات نوروفیزیولوژی، پژوهشکده پزشکی سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی ارومیه
4 دانشیار گروه فیزیولوژی، گروه فیزیولوژی و حیوانات آزمایشگاهی، دانشکده پزشکی، مرکز تحقیقات نوروفیزیولوژی، دانشگاه علوم پرشکی ارومیه، ارومیه، ایران.
چکیده
زمینه و هدف: آلزایمر یکی از شایع‌ترین اختلالات تخریب عصبی با افت عملکرد شناختی و حافظه است. هدف پژوهش حاضر بررسی تأثیر تمرین هوازی و مکمل نیاسین بر حافظه فضایی و میزان سرمی میکروRNAهای مرتبط با آلزایمر در رت­های مدل آلزایمری بود. روش تحقیق: 30 سر رت نر به‌طور تصادفی در پنج گروه شم، آلزایمری، نیاسین، تمرین و ترکیبی تقسیم شدند. القای آلزایمر از طریق تزریق درون‌بطنی استرپتوزوتوسین با دوز سه میلی­گرم در کیلوگرم وزن بدن در هر بطن انجام شد. مداخلات به مدت چهار هفته شامل شش روز در هفته تمرین هوازی روی نوارگردان با سرعت 17 متر در دقیقه با شیب صفر درجه و تجویز نیاسین با دوز 100 میلی­گرم بر کیلوگرم وزن بدن اجرا شد. حافظه فضایی با آزمون ماز آبی موریس و بیانmiR-29a ،miR-29c ، miR-9a و miR-146a با روش Real-Time PCR سنجیده شد. تحلیل داده‌ها با آزمون‌های آنالیز واریانس یک­راهه و توکی در سطح معنی­داری 05/0p≤ انجام گرفت. یافتهها: هر سه گروه مداخله کاهش معنی‌داری در زمان رسیدن به سکو نسبت به گروه آلزایمری در روزهای اول تا چهارم داشتند (05/0≥p). گروه‌های تمرین (001/0=p) و ترکیبی (010/0=p) افزایش معنی‌داری در زمان حضور در ربع هدف و گروه‌های نیاسین (038/0=p)، تمرین (009/0=p) و ترکیبی (024/0=p) افزایش معنی‌داری در تعداد عبور و هر سه گروه مداخله کاهش معنی‌داری در تأخیر اولین عبور نسبت به گروه آلزایمری داشتند (001/0=p). در حالی‌که بین گروه‌های مداخله تفاوت معنی‌داری در متغیرهای حافظه فضایی مشاهده نشد (05/0<p). هر سه گروه مداخله افزایش معنی‌داری در بیانmiR-29a ،  miR-29c و miR-9a و کاهش معنی‌داری درmiR-146a  نسبت به گروه آلزایمری داشتند (05/0p<). گروه ترکیبی افزایش معنی­داری در miR-9a وmiR-29c  نسبت به دو گروه تمرین (مقادیر pبه ترتیب 014/0 و 001/0) و نیاسین (مقادیر pبه ترتیب 006/0 و 001/0) داشت. گروه نیاسین و ترکیبی کاهش معنی‌داری در miR-146 نسبت به گروه تمرین داشتند (مقادیر pبه ترتیب 019/0 و 034/0). گروه نیاسین افزایش معنی‌داری در miR-29a نسبت به گروه تمرین و ترکیبی داشت (مقادیر p به ترتیب 002/0 و 001/0). نتیجهگیری: تمرین هوازی، مکمل‌دهی ‌نیاسین و ترکیبی می­تواند اثربخشی برابری در بهبود حافظه فضایی در رت­های آلزایمری داشته باشد. با این حال، به‌نظر می­رسد نتایج مداخله ترکیبی در تعدیل میکرو‌RNAها پر‌رنگ‌تر از مداخلات به تنهایی باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The effect of aerobic training and niacin supplementation on spatial memory and serum levels of microRNAs associated with Alzheimer's disease in Alzheimer's model rats

نویسندگان English

Mohammad Mohammadi shams hajian 1
Asghar Tofighi 2
zahra niknam 3
Leila Chodari 4
1 M.Sc. in Exercise Physiology, Department of Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, University of Urmia, Urmia, Iran.
2 Professor at Department of Exercise Physiology, Faculty of Sport Sciences, University of Urmia, Urmia, Iran.
3 Assistant Professor in Applied Proteomics, Neurophysiology Research Center, Cellular and Molecular Medicine Research Institute, Urmia University of Medical Sciences, Urmia, Iran.
4 Associate Professor at Department of Physiology, School of Medicine, Neurophysiology Research Center, Urmia University of Medical Sciences, Urmia, Iran.
چکیده English

Background and Aim: Alzheimer’s disease is a common neurodegenerative disorder characterized by cognitive decline, memory impairment, and alterations in inflammatory and neurodegenerative pathways. This study aimed to investigate the effects of treadmill exercise and niacin supplementation on spatial memory and the expression of Alzheimer’s-related microRNAs in a streptozotocin (STZ)-induced rat model. Methods: In this experimental study, 30 male Wistar rats were randomly assigned to five groups (n = 6): control, Alzheimer’s, Alzheimer’s + niacin, Alzheimer’s + exercise, and Alzheimer’s + exercise + niacin. Alzheimer’s disease was induced via intracerebroventricular injection of STZ. Interventions were conducted for 30 days and included treadmill exercise and niacin administration (100 mg/kg). Spatial memory was assessed using the Morris Water Maze test, and microRNA expression levels were measured using Real-Time PCR. Data were analyzed using one-way ANOVA followed by Tukey’s post hoc test. Results: Alzheimer’s induction significantly impaired spatial memory (P < 0.05). All treatment groups showed a significant reduction in escape latency compared to the Alzheimer’s group (P > 0.05). Additionally, the exercise and combined groups showed a significant increase in time spent in the target quadrant, while all treatment groups demonstrated a significant increase in the number of platform crossings and a decrease in latency to first crossing compared to the Alzheimer’s group (P < 0.05). No significant differences were observed among treatment groups (P < 0.05). At the molecular level, all treatment groups showed a significant increase in miR-29a, miR-29c, and miR-9a expression and a significant decrease in miR-146a compared to the Alzheimer’s group (P < 0.05). The combined group showed greater increases in miR-9a and miR-29c, while the niacin group showed the highest increase in miR-29a.Conclusion: Treadmill exercise and niacin supplementation, especially in combination, improved spatial memory and modulated microRNAs associated with inflammation and neurodegeneration, suggesting protective effects in Alzheimer’s disease.

کلیدواژه‌ها English

Alzheimer's disease
aerobic training
niacin
spatial memory
microRNA