تأثیر تمرین مقاومتی همراه با مصرف عصاره زعفران بر بیان ژن‌های PGC-1α و PGC-1β در عضله سولئوس موش‌های صحرایی دیابتی

زمینه و هدف: دیابت نوع 2 (T2DM) یکی از شایع‌ترین اختلالات متابولیک است که با مقاومت به انسولین و اختلال عملکرد میتوکندری مشخص می‌شود. کاهش بیان PGC-1α و PGC-1β در عضله اسکلتی دیابتی با کاهش ظرفیت اکسیداتیو، اختلال در استفاده از گلوکز و افزایش مقاومت به انسولین همراه بوده است. این پروتئین‌ها تنظیم‌کننده‌های کلیدی بیوژنز میتوکندری و متابولیسم انرژی هستند. شواهد نشان می‌دهد که تمرین مقاومتی و ترکیبات گیاهی، مانند عصاره زعفران، می‌توانند بیان این پروتئین‌ها را از طریق مسیرهای مشترک، به ویژه AMPK، تعدیل کنند. این مطالعه با هدف بررسی اثرات تمرین مقاومتی همراه با عصاره زعفران بر بیان PGC-1α و PGC-1β در عضله نعلی موش‌های T2DM انجام شد.

مواد و روش‌ها: سی موش نر نژاد اسپراگ-داولی مبتلا به T2DM القا شده توسط استرپتوزوتوسین به طور تصادفی به پنج گروه تقسیم شدند: کنترل (C)، دیابتی (D)، دیابتی + تمرین مقاومتی (DT)، دیابتی + زعفران (DS) و دیابتی + تمرین مقاومتی + زعفران (DTS). پروتکل مقاومتی شامل شش هفته بالا رفتن از نردبان با وزنه‌های متصل به دم بود. عصاره زعفران روزانه به صورت گاواژ با دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن تجویز شد. سطح بیان پروتئین PGC-1α و PGC-1β با استفاده از ELISA اندازه‌گیری شد.

نتایج: بیان PGC-1α در گروه DT، DS و DTS در مقایسه با گروه D به طور قابل توجهی بالاتر بود (P<0.05)، و بیشترین افزایش در DTS مشاهده شد. بیان PGC-1β تنها افزایش جزئی و غیرمعنی‌داری را در گروه‌های مداخله نسبت به D نشان داد.

نتیجه‌گیری: تمرین مقاومتی و عصاره زعفران، به ویژه در ترکیب با هم، اثرات هم‌افزایی بر تنظیم افزایشی بیان PGC-1α دارند که ممکن است عملکرد میتوکندری و متابولیسم انرژی را در T2DM افزایش دهد. در مقابل، PGC-1β هیچ پاسخ معنی‌داری نشان نداد، احتمالاً به دلیل حساسیت کمتر به محرک‌های فیزیولوژیکی یا دارویی. این یافته‌ها این استراتژی ترکیبی را به عنوان یک رویکرد مکمل برای مدیریت اختلالات متابولیکی مرتبط با T2DM پیشنهاد می‌کنند.

Background and Objective: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most common metabolic disorders, characterized by insulin resistance and mitochondrial dysfunction. Reduced expression of PGC-1α and PGC-1β in diabetic skeletal muscle has been associated with decreased oxidative capacity, impaired glucose utilization, and increased insulin resistance. These proteins are key regulators of mitochondrial biogenesis and energy metabolism. Evidence suggests that resistance training and herbal compounds, such as saffron extract, can modulate the expression of these proteins via common pathways, particularly AMPK. This study aimed to examine the effects of resistance training combined with saffron extract on PGC-1α and PGC-1β expression in the soleus muscle of T2DM rats.
Materials and Methods: Thirty male Sprague-Dawley rats with streptozotocin-induced T2DM were randomly assigned to five groups: control (C), diabetic (D), diabetic+resistance training (DT), diabetic+saffron (DS), and diabetic+resistance training+saffron (DTS). The resistance protocol involved six weeks of ladder climbing with weights attached to the tail. Saffron extract was administered daily by gavage at 25 mg/kg body weight. Protein expression levels of PGC-1α and PGC-1β were measured using ELISA.
Results: PGC-1α expression was significantly higher in DT, DS, and DTS compared with the D group (P<0.05), with the greatest increase in DTS. PGC-1β expression showed only a slight, non-significant elevation in the intervention groups relative to D.
Conclusion: Resistance training and saffron extract, particularly in combination, exert synergistic effects on upregulating PGC-1α expression, which may enhance mitochondrial function and energy metabolism in T2DM. In contrast, PGC-1β exhibited no significant response, likely due to lower sensitivity to physiological or pharmacological stimuli. These findings suggest this combined strategy as a complementary approach for managing T2DM-related metabolic dysfunctions.