Paramedical Sciences and Military Health

fa اثر سلول بنیادی مزانشیمی و تمرین هوازی بر بیان ژن‌های β-catenin و GSK-3β بافت قلب در رت‌های مدل تجربی استئوآرتریت زانو The Effect of Mesenchymal Stem Cell and Aerobic Exercise on the Expression of β-catenin and GSK-3β Genes in Heart Tissue of Rats in the Experimental Model of Knee Osteoarthritis مقالات کامل full articles پژوهشي Research چکیده: مقدمه: توان تکثیر برای مدت طولانی سبب شده است که سلول بنیادی مزانشیمی به یک منبع مناسب در استراتژیهای ترمیم بافتی، سلول درمانی و مهندسی بافت تبدیل شود، از طرفی فعالیت ورزشی منظم، بهعنوان بخشی از کارهای روزمره فرد ممکن است به مدیریت شرایط پاتولوژیک کمک کند. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر تزریق سلول های بنیادی مزانشیمی و تمرین هوازی بر بیان ژن β-catenin و GSK-3β بافت قلب موش های مدل تجربی استئوآرتریت زانو میباشد. مواد و روش ها: بدین منظور 35 سر موش نر نژاد ویستار  با میانگین وزنی 250-300 گرم پس از انتخاب به 5 گروه تقسیم شدند (7سر در هر گروه): 1) کنترل –سالم، 2) کنترل- بیمار، 3) سالین، 4)  (Mesenchymal Stem Cells) MSCs و 5) تمرین + MSCs. در ابتدا مدل استئوآرتریت القاء شد. سپس به منظور گروه بندی جهت استفاده از سلول های بنیادی مزانشیمی از ناحیه فمور و tibia سلول مغز استخوان جمع آوری و پس از کشت در آزمایشگاه برای هر موش 1000000 به ازای یک کیلوگرم وزن بدن موش آماده سازی شد و در طول دوره ی ریکاوری و به عنوان یک بار تزریق در محل القاء مدل سلول ها تزریق شدند. برنامه تمرینی 4 هفته ای با رعایت اصل اضافه بار به صورت پیشرونده اجرا شد. آنالیز آزمایشگاهی سطوح ژن β-catenin و GSK-3β بافت قلب با استفاده از کیت های تجاری ویژه و با روش Real-time PCR تعیین شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آزمون آنالیز واریانس یک راهه انجام شد. <h1 dir="RTL">نتایج: القای مدل (Osteoarthritis) OA در موش های صحرایی منجر به افزایش معنی داری در ژن –cateninβ و هم چنین کاهش معنی دار در ژن GSK3 بافت قلب نسبت به گروه کنترل سالم گردید، که سلول و تمرین+سلول منجر به کاهش در ژن –cateninβ و هم چنین افزایش در ژن GSK3 بافت قلب در مقایسه با گروه بیمار شد، که تغییرات ایجاد شده در گروه سلول به تنهایی معنی دار نبود ولی در گروه تمرین+سلول معنی دار بود.</h1> <h1 dir="RTL">بحث و نتیجه گیری: تزریق سلول بنیادی به تنهایی تأثیر چندانی بر ژن های β-catenin و GSK-3β بافت قلب نداشت ولی انجام تمرین هوازی پس از تزریق سلول های بنیادی در رت های استئوآرتریت شده به خوبی توانست تغییرات معنی داری را در ژن های β-catenin و GSK-3β بافت قلب ایجاد کند. بنابراین تزریق سلول بنیادی به همراه انجام تمرین هوازی ممکن است از طریق مهار سیگنالینگ Wnt/ β-catenin در قلب از ابتلا به بیماری قلبی عروقی در مدل تجربی استئوآرتریت جلوگیری نماید.</h1> <h1 dir="RTL"></h1> Introduction: Proliferation has long been the main source of mesenchymal stem cells (MSCs) in tissue repair , cell therapy and tissue engineering strategies. On the other hand, regular exercise as part of a person’s daily routine may help manage pathological conditions. The aim of this study was to investigate the effect of mesenchymal stem cell injection and aerobic exercise on the expression of β-catenin and GSK-3β gene in the heart tissue of mice in an experimental model of knee osteoarthritis. Methods and Materials: For this purpose, 35 male Wistar rats with an average weight of 250-300 gr were divided into 5 groups (7 heads in each group) : 1) control-healthy, 2) controlpatient, 3) saline, 4) MSCs and 5) exercise + MSCs. The OA model (osteoarthritis) was induced initially. Bone marrow cells were then collected for grouping to use MSCs from the femur and tibia. After culturing in the laboratory, 1000000 per kg body weight were prepared for each mouse. During the recovery period, cells were injected as a single injection at the site of induction. The 4-week training program was implemented progressively in accordance with the principle of overload. Laboratory analysis of β-catenin and GSK-3β gene levels in cardiac tissue was determined using special commercial kits by real-time PCR. Data analysis was performed using one-way analysis of variance. Results: Induction of the OA model in rats resulted in a significant increase in the β-catenin gene. Moreover, it caused a significant decrease in the GSK3β gene of heart tissue compared to the healthy control group in addition, MSCs and exercise + MSCs resulted in a decrease in the β–catenin gene as well as an increase in the GSK3β gene of heart tissue compared to the patient group. The changes in the MSCs group were not significant lonely; however, they were significant in the exercise+ MSCs group. Discussion and Conclusion: Stem cell injection had little effect on β-catenin and GSK-3β genes in heart tissue. However, aerobic exercise after stem cell injection in osteoarthritis rats was able to make significant changes in β-catenin and GSK-3β genes created heart tissue. Therefore, stem cell injection combined with aerobic exercise may prevent cardiovascular disease in the experimental model of osteoarthritis by inhibiting wnt/β-catenin signaling in the heart. استئوآرتریت, بیماری قلبی‌-عروقی, سلول بنیادی مزانشیمی, تمرین هوازی, سیگنالینگ Wnt/ β-catenin Osteoarthritis, Cardiovascular disease, Aerobic training, MSCs, Wnt/β-Catenin signaling 8 19 http://jps.ajaums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-441-1&slc_lang=fa&sid=1 Hadi Alinezhad هادی علی نژاد h.alinezhad61@gmail.com 10031947532846001204 10031947532846001204 Yes Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Amol, Iran گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران Asieh Abbasi آسیه عباسی abbasi.daloii@gmail.com 10031947532846001205 10031947532846001205 No Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Amol, Iran گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران Parvin Farzanegi پروین فرزانگی parvin.farzanegi@gmail.com 10031947532846001206 10031947532846001206 No Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Islamic Azad University, Sari Branch, Sari, Iran گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساری، ساری، ایران Ahmad Abdi احمد عبدی a.abdi58@gmail.com 10031947532846001207 10031947532846001207 No Department of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Amol, Iran گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران