اثر تمرینات هوازی شدید و مکمل‌دهی میو-اینوزیتول بر بیان ژن‌های AMPKα، Prkaa1، Prkaa2 و Akt مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ AMPK و Akt در بافت چربی موش‌های صحرایی چاق

نویسندگان

  • انیس محمدی گروه علوم ورزشی، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران نویسنده https://orcid.org/0009-0000-5414-7102
  • جمشید بنایی بروجنی گروه علوم ورزشی، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران https://orcid.org/0000-0001-8403-3886
  • لیلا صرامی گروه علوم ورزشی، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران نویسنده https://orcid.org/0000-0003-0286-2352

کلمات کلیدی:

چاقی, تمرین هوازی شدید, میو-اینوزیتول, AMPKα, Akt

چکیده

چاقی یکی از مهم‌ترین اختلالات متابولیکی جهان است که با تغییرات گسترده در تنظیم انرژی و افزایش خطر مقاومت انسولینی و بیماری‌های متابولیکی همراه است. مسیرهای سیگنالینگ AMPK و Akt از مهم‌ترین سامانه‌های مولکولی درگیر در تنظیم هموستاز انرژی و متابولیسم محسوب می‌شوند و اختلال در بیان ژن‌های مرتبط با این مسیرها می‌تواند در بروز عوارض متابولیکی ناشی از چاقی نقش داشته باشد. هدف پژوهش حاضر بررسی اثر تمرینات هوازی شدید و مکمل‌دهی میو-اینوزیتول بر بیان ژن‌های AMPKα، Prkaa1، Prkaa2 و Akt در بافت چربی موش‌های صحرایی چاق بود. در این مطالعه تجربی، 50 سر موش صحرایی نر ویستار پس از القای چاقی با رژیم غذایی پرچرب، به‌صورت تصادفی در پنج گروه کنترل سالم، کنترل چاق، تمرین هوازی شدید، میو-اینوزیتول و تمرین هوازی شدید همراه با میو-اینوزیتول قرار گرفتند. پروتکل تمرین به مدت 8 هفته و 5 جلسه در هفته اجرا شد و مکمل میو-اینوزیتول نیز هم‌زمان با دوره مداخله تجویز گردید. بیان ژن‌های مورد مطالعه با روش Real-Time PCR اندازه‌گیری و داده‌ها با آزمون‌های تحلیل واریانس یک‌طرفه و دوطرفه تحلیل شدند. نتایج نشان داد چاقی موجب کاهش معنی‌دار بیان ژن‌های AMPKα، Prkaa1، Prkaa2 و Akt شد. تمرین هوازی شدید افزایش معنی‌داری در بیان ژن‌های مسیر AMPK ایجاد کرد، در حالی‌که میو-اینوزیتول اثر برجسته‌تری بر ژن Akt داشت. همچنین بیشترین میزان بیان ژنی در تمامی ژن‌های مورد بررسی در گروه تمرین هوازی شدید همراه با میو-اینوزیتول مشاهده شد. به نظر می‌رسد ترکیب تمرین هوازی شدید و مکمل‌دهی میو-اینوزیتول بتواند به‌عنوان راهبردی مؤثر برای بهبود وضعیت ژنی مرتبط با تنظیم انرژی و متابولیسم در شرایط چاقی مورد توجه قرار گیرد.

مراجع

Aghajani, H. (2024). The effect of myo-inositol supplementation on increased Akt and AMPK expression and improvement of insulin resistance in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Journal of Clinical Nutrition, 42(2), 77-90.

Akbari, M., Mohammadi, F., & Hosseini, S. (2021). The effect of aerobic exercise on sirtuin-1 and visceral fat metabolism. Journal of Metabolic Research, 8(3), 45-56.

Ashraf, N., Steinberg, G. R., & Carling, D. (2024). Fine-tuning AMPK in physiology and disease using point mutations. Disease Models & Mechanisms, 17(8), dmm050798. https://doi.org/https://doi.org/10.1242/dmm.050798

Barber, T. M., Nelson, R., & Jones, K. (2021). Insulin sensitivity and systemic metabolism in obesity. Diabetes Care, 44(7), 1523-1532.

Carling, D. (2017). AMPK signalling in health and disease. Current Opinion in Cell Biology, 45, 31-37. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ceb.2017.01.005

Cho, H., Kim, J., & Park, S. (2024). High-intensity interval training enhances browning genes in white adipose tissue. Exercise and Metabolism, 15(2), 88-99.

Choi, J., Kim, S., & Lee, H. (2019). Metabolic dysfunction associated with obesity and insulin resistance. Journal of Endocrinology, 242(1), 15-28.

Croze, M. L., & Soulage, C. O. (2013). Potential role and therapeutic interests of myo-inositol in metabolic diseases. Biochimie, 95(10), 1811-1827. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.biochi.2013.05.011

Eslami, H., Izadi, M., & Roozbehani, M. (2025). The effect of aerobic exercise on insulin resistance and AMPK/PI3K axis in soleus muscle of type 2 diabetic rats. Journal of Mashhad University of Medical Sciences, 68(1), 32-40. https://doi.org/https://doi.org/10.22038/mjms.2024.83168.4784

Fakhr Fatemi, M., & et al. (2023). High-intensity interval training and insulin resistance indicators: An animal study. Iranian Exercise Physiology, 6(3), 75-88.

Fakhrefatemi, M., Ahmadi, S., & Rezaei, H. (2024). The effect of high-intensity interval training on insulin resistance indicators and expression of genes related to adipose tissue in a type 2 diabetic animal model. Iranian Journal of Sports Sciences, 21(2), 45-60. https://sid.ir/paper/1170582/fa

Garcia, D., Fernandez, M., & Lopez, A. (2020). Prkaa1 and Prkaa2 in adipose tissue metabolism and energy homeostasis. Metabolic Research Journal, 18(3), 201-214.

Gibala, M. J., Little, J. P., MacDonald, M. J., & Hawley, J. A. (2012). Physiological adaptations to low-volume high-intensity interval training in health and disease. The Journal of Physiology, 590(5), 1077-1084. https://doi.org/https://doi.org/10.1113/jphysiol.2011.224725

Hardie, D. G., Ross, F. A., & Hawley, S. A. (2012). AMPK: A central regulator of energy homeostasis. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 13(4), 251-262. https://doi.org/https://doi.org/10.1038/nrm3311

Hers, I., Vincent, E. E., & Tavaré, J. M. (2011). Akt signalling in health and disease. Cellular Signalling, 23(10), 1515-1527. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2011.05.004

Jeon, S. M. (2016). Regulation and function of AMPK in physiology and diseases. Experimental & Molecular Medicine, 48(7), e245. https://doi.org/https://doi.org/10.1038/emm.2016.81

Kao, J., Liu, F., & Wong, K. (2024). Aerobic exercise and BCAA metabolism in insulin resistance. Nutrition & Metabolism, 21(1), 15-27.

Kasmass, P., Nguyen, T., & Silva, J. (2023). High-fat diet and metabolic impairment: Mechanisms and interventions. Metabolism Research, 58(3), 120-134.

Kjobsted, R., Hingst, J. R., Fentz, J., Foretz, M., Sanz, M. N., Pehmøller, C., Shum, M., Marette, A., Mounier, R., Treebak, J. T., & Wojtaszewski, J. F. P. (2018). AMPK in skeletal muscle function and exercise metabolism. Physiological Reviews, 98(2), 839-892.

Long, F., Wang, Y., & Zhao, J. (2024). Myo-inositol supplementation in high-fat diet-induced obesity. Nutrition Research, 102, 45-57.

Mihaylova, M. M., & Shaw, R. J. (2011). The AMPK signalling pathway coordinates cell growth, autophagy and metabolism. Nature Cell Biology, 13(9), 1016-1023. https://doi.org/https://doi.org/10.1038/ncb2329

Mingzheng, L., & Yu, H. (2025). AMPK-anabolic pathway imbalance in obesity and aging. International Journal of Obesity, 49(2), 245-258.

Pollard, A. E., Smith, D., & Lee, H. (2019). AMPK activation and metabolic energy expenditure. Metabolism, 95, 25-34.

Quarta, C., & Ming, C. (2025). Myo-inositol effects on adipocyte inflammation and metabolic improvements in obese mice. Metabolic Studies, 15(1), 88-102.

Rakoubian, M., & Khinchin, J. (2025). Isoform-specific roles of AMP-activated protein kinase in metabolism and disease. Frontiers in Cardiovascular Medicine, 12, 1638515. https://doi.org/https://doi.org/10.3389/fcvm.2025.1638515

Seyedheidari, M., Hosseini, A., & Naderi, F. (2019). The effect of high-intensity aerobic exercise on insulin resistance in an animal model of diabetes. Iranian Exercise Physiology, 5(2), 11-24.

Shi, J., & Li, M. (2024). Activation of adipose tissue thermogenic program via irisin secretion and AMPK activation induced by exercise. Molecular Metabolism, 62, 101-116.

Vale, R., Naderi, F., & et al. (2025). Chronic myo-inositol intake reduces white adipose tissue in high-fat diet-induced obesity model. Nutrition & Metabolism, 22(1), 33-48.

Van Baak, M. A., Chen, L., & Wang, Y. (2021). Exercise and metabolic flexibility in overweight subjects. Journal of Applied Physiology, 131(4), 1025-1036.

Wu, J., Bostick, B., & Li, X. (2021). Browning induction improves insulin sensitivity in animal models. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 320(6), E1234-E1245.

Yazdandoost, S., Karimi, M., & Sharifi, A. (2022). The effect of high-intensity aerobic exercise on adipocyte size and metabolic status in obese mice. Iranian Journal of Sports Sciences, 10(4), 25-38.

Zatterale, F., Longo, M., Naderi, J., Raciti, G. A., Desiderio, A., Miele, C., Beguinot, F., & Perruolo, G. (2020). Chronic adipose tissue inflammation links obesity to insulin resistance and type 2 diabetes. Frontiers in Physiology, 10, 1607. https://doi.org/https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01607

Zhao, Y., Wang, X., & Chen, J. (2017). Cross-talk between AMPK and AKT signaling pathways in metabolic regulation. Molecular Cancer, 16(1), 79. https://doi.org/https://doi.org/10.1186/s12943-017-0648-1

دانلودها

گاه‌شمار انتشار

چاپ شده
ارسال
بازنگری
پذیرش

شماره

نوع مقاله

Articles

نحوه استناد به مقاله

محمدی ا., بنایی بروجنی ج. ., & صرامی ل. . (1405). اثر تمرینات هوازی شدید و مکمل‌دهی میو-اینوزیتول بر بیان ژن‌های AMPKα، Prkaa1، Prkaa2 و Akt مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ AMPK و Akt در بافت چربی موش‌های صحرایی چاق. طول عمر, 1-21. https://www.quarterlylongevity.com/index.php/longevity/article/view/112