ماهنامه علمی پ‍ژوهشی

مقدمه
پیشرفت سلامت باعث افزایش امید به زندگی در سالمندان شده است. پیری یک بیماری یا تغییر ناگهانی در فیزیولوژی نیست بلکه یک فرآیند تدریجی است که با کاهش کارایی عملکردی و هومئوستاز سلول‌ها و بافت ها همراه است (1). چاقی و پیری طیف مشابهی از فنوتیپ‌ها مانند به خطر افتادن یکپارچگی ژنومی، اختلال در عملکرد میتوکندری، تجمع ماکرومولکول‌های درون سلولی، اختلال در سیستم ایمنی، تغییر در ترکیب بدن و متابولیسم گلوکز و لیپید، افزایش التهاب سیستمیک و استرس اکسیداتیو دارند (2).  نقص در عملکرد میتوکندری یکی از علل اصلی است که با فرایند فرسایشی و پیشرونده سالمندی همراه است. در واقع کاهش بیوژنز منجر به اختلال در بازسازی اجزای میتوکندری می‌شود بنابراین با از بین رفتن این اندامک، مقادیر و عملکرد آنزیم‌های زنجیره تنفسی میتوکندری کاهش و به دنبال آن استرس اکسایشی در سلول افزایش می‌یابد (4, 3). با فروپاشی میتوکندری ناشی از استرس اکسیداتیو از عوامل مهم مقاومت به انسولین است. از طرفی کاهش حساسیت به انسولین در کنار ترشح ناکافی آن از پانکراس ابتلا به دیابت نوع 2 را افزایش می‌دهد (5). مسیرهای بیوشیمیایی که مرتبط با افزایش سطح گلوکز است شامل: اتوکسیداسیون گلوکز، سنتز پروستانوئید، گلیکاسیون پروتئین باعث از کاهش میتوکندری و افزایش ROS (گونه فعال اکسیژن) می‌شوند. با تولید بیش از حد ROS چندین مکانیسم سلولی از جمله مسیر پروتئین‌کینازهای فعال شده با میتوژن (MAPKs)، پروتئین‌کینازهای فعال شده با آدنوزین - منو فسفات (AMPKs)، مسیر سیگنالینگ NF-KB و عوامل رونویسی مانند فاکتور های سیرتوئین 1 برای ایجاد التهاب و از بین بردن مسیرهای سیگنالینگ انسولین تحریک می‌شوند (6). بیوژنز میتوکندری به‌طور قابل‌توجهی توسط AMPK افزایش می‌یابد (7). AMPK واسطه سلولی اصلی استرس متابولیک است و با محرومیت از گلوکز فعال می‌شود. نکته مهم این است که AMPK و سیرتوئین 1 هر دو یکدیگر را تنظیم می‌کنند و اثرات مشابهی بر فرآیندهای سلولی مختلف مانند متابولیسم سلولی ترمیم DNA عملکرد میتوکندری و رشد سلولی دارند (8). سیرتوئین 1 یک داستیلاز وابسته به + NAD است که با محدودیت کالری بیان آن افزایش می‌یابد. اخیراً سیرتوئین‌ها به عنوان تنظیم کننده‌های احتمالی اپی‌ژنتیکی ضد پیری و نقش محافظتی در برابر پاتوژنز بیماری‌های مختلفی مانند سرطان، اختلالات متابولیک، تخریب عصبی و بیماری‌های وابسته به سالمندی با هدف دارویی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتند (10, 9). ورزش منظم به‌طور گسترده‌ای برای پیشگیری و مدیریت بیماری‌های متابولیکی چون چاقی و دیابت، توصیه شده است (11). یکی از سوبستراهای سیرتوئین 1، فاکتور رونویسی FOXO1 (Forkhead Box O1) است که به عنوان واسطه فرآیندهای سلولی مختلف مانند توقف و تکثیر چرخه سلولی، ترمیم DNA و متابولیسم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. گزارش شده است که سیرتوئین 1 فعالیت FOXO را تنظیم می‌کند (12). بی‌نظمی مسیر FOXO1 منجر به اختلالات متابولیک، به‌ویژه چاقی می‌شود (13). دو ژن سیرتوئین 1 و پروتئین سر چنگالی (FOXO1) نقش عمده‌ای در متابولیسم بدن مصرف گلوکز متابولیسم لیپیدها، مقاومت به انسولین پاسخ به کالری محدود و مصرف مواد غذایی دارند (14). سیرتوئین 1 نیز باعث افزایش ترشح انسولین از سلول‌های بتا پانکراس می شود همچنین التهاب و استرس اکسیداتیو آسیب پانکراس را کاهش می‌دهد (15). کاهش FOXO1 به اختلال سلول‌های بتا و دیابت نوع 2 کمک می‌کند. از طرفی  FOXO1نقش دوگانه ای در تنظیم مقاومت به انسولین دارد و علاوه بر تنظیم توده سلول‌های‌β، عملکرد سلول‌های β را نیز تنظیم می کند و سطح FOXO1 برای حساسیت بافت به انسولین مهم است. هورمون انسولین مهم ترین تنظیم‌کننده گلوکز خون در بدن شناخته می شود. نفوذپذیری گلوکز در سلول های بدن به کمک گیرنده‌هایی در سطح سلول پس از اتصال به انسولین انجام می‌شود (16). FOXO1 با تنظیم مثبت فسفو‌انول‌پیروات‌کربوکسی‌کیناز و بیان گلوکز 6-فسفاتاز باعث افزایش مقاومت به انسولین می‌شود. FOXO1 با کاهش سطح تری‌گلیسیرید و کلسترول ناشتا، و سرکوب سنتاز‌اسید چرب/هیدروکسیل متیل ژرمانیوم رودامین و بیان mRNA ژن Trib3، مقاومت به انسولین را مهار می‌کند، در حالی‌که بیان آدیپونکتین و UCP-1 را تنظیم می‌کند (17). مطالعات بیان کردند که نوع، شدت و مدت فعالیت ورزشی همبستگی مثبتی با بیان پروتئین‌های بیوژنز میتوکندریایی دارند (18). گائینی و همکاران نشان دادند 12 هفته تمرین مقاومتی بر افزایش سطح سیرتوئین 1 در مردان سالمند می‌تواند موثر باشد (19). در مطالعه تایرو و همکاران در تمرینات هوازی و مقاومتی در سالمندان بیان سیرتوئین 1 افزایش یافت (20). از طرفی در پژوهشی تمرینات با شدت کم و باشدت بالا به مدت چهار هفته باعث افزایش توان هوازی شده اما سطوح سرمی سیرتوئین 1 تغییر معنی‌داری ایجاد نکرده است (21). مطالعات نشان داده‌اند که ورزش استقامتی می‌تواند FOXO1 را افزایش دهد (22). در مطالعه وانگ و همکاران تمرین ورزشی منجر به افزایش FOXO1 شد (23). از طرفی هشت هفته تمرینات ورزشی مقادیر پروتئین‌های FOXO1 و FOXO3a را درعضلات اسکلتی انسان نسبت به  قبل از تمرین کاهش داد (24). مطالعه مارگولیس و همکاران نشان داد که ورزش هوازی در مردان جوان دارای اضافه وزن منجر به مهار FOXO1 شد (25). هم‌چنین در مطالعه دیفئو و همکاران تمرین ترکیبی بر افراد دیابتی منجر به کاهش قند خون ناشتا می‌شود اما در بیان FOXO1 تفاوت معنی دار نبود (26). کرونی و همکاران مشاهده کردند که 8 هفته تمرین ترکیبی در زنان مبتلا به سندرم متابولیک منجر به کاهش درصد چربی و مقاومت به انسولین می‌شود (27). در مطالعه‌ای 12 هفته تمرین ترکیبی در بزرگسالان دیابتی باعث کاهش معنی‌دار در انسولین، قند خون ناشتا و شاخص Homa-IR نشد (28). لاینسکاک و همکاران بیان کردند که 12 هفته تمرین ترکیبی بر متابولیسم گلوکز ناشتا، لیپیدهای خون و ترکیب بدن مردان سالمند مبتلا به بیماری قلبی نداشت (29). از طرفی در تحقیق شعبانی و همکاران هشت هفته تمرین ترکیبی هوازی مقاومتی منجر به بهبود معنی‌دار هموستاز گلوکز در زنان یائسه شد (30). مطالعات بیان کردند که تمرین ترکیبی نسبت به تمرینات هوازی یا مقاومتی به تنهایی در بهبود متابولیسم گلوکز و لیپید پلاسما در بیماران مسن مبتلا به سندرم متابولیک مؤثرتر است (31). از این‌رو با توجه به عملکرد مهم پروتئین‌های سیرتوئین 1 و FOXO1 و نقش محافظتی آن‌ها از بافت‌های مختلف بدن، هومئوستاز گلوکز و نیز اهمیت حفظ عملکرد اندام‌های بدن در دوره سالمندی که با کاهش سطوح این پروتئین‌ها نیز همراه است (32). لذا با توجه به اختلاف در یافته‌های تحقیقات و نیز ضرورت انجام پژوهش‌های بیشتر در خصوص اثر تمرینات ورزشی ترکیبی بر هموستاز گلوکز و سطوح پلاسمایی سیرتوئین 1 و FOXO1 در مردان سالمند چاق هدف اصلی این تحقیق بود.
روش ‌بررسی
پژوهش حاضر با طرح نیمه‌تجربی به روش پیش آزمون و پس آزمون بر روی مردان چاق 60 تا 70 ساله در باشگاه کوهنوردی لاهیجان انجام شد. آزمودنی‌ها پس از اطلاعیه ای جهت ثبت نام به‌صورت داوطلبانه به این باشگاه مراجعه کرده و قبل از هر گونه تمرین، پرسشنامه بالینی ویژه سلامت و فرم رضایت‌‌نامه کتبی را امضا کردند. علت انجام این پژوهش در مردان، عدم مراجعه و حضور زنان سالمند چاق بود. تعداد افراد دارای محدوده سنی در تحقیق (60 تا70 سال) 110 نفر بود. از میان این افراد 46 نفر واجد شرایط براساس معیار‌های ورود به تحقیق انتخاب شدند که با استفاده از پرسش‌نامه‌های مذکور و بررسی آخرین آزمایشات بیوشیمیایی خونی، اطلاعات بررسی گردید. معیارهای ورود به مطالعه نداشتن سابقه بیماری‌های ارتوپدی، بیماری‌های قلبی عروقی، دیابت نوع یک و دو، نارسایی کلیه و کبد، بیماری خودایمنی در پنج سال گذشته، مشکلات بینایی و رژیم غذایی عادی بود. معیارهای خروج شامل غیبت بیش از سه جلسه از تمرین، آسیب‌دیدگی و ناتوانی در انجام تمرین بود. حجم نمونه بر اساس نرم‌افزار G power برای آزمون t-test مستقل با توان 0/37، اندازه اثر 0/5 و سطح خطای آلفا 0/05، 46 بود که به‌طور تصادفی با استفاده از جدول اعداد تصادفی به دو گروه 23 نفره تقسیم شدند. در ادامه 3 نفر از گروه تجربی به دلیل عدم شرکت منظم در تمرینات و 3 نفر از گروه کنترل از ادامه تحقیق انصراف دادند. در جدول 1 ویژگی‌های فردی آزمودنی‌ها ارائه شده است. شرکت‌کنندگان یک هفته قبل از شروع برنامه طی چندین جلسه با پروتکل تمرینی آشنا شدند. جلسه اول شامل آشنایی با تجهیزات ورزشی، تکنیک‌های ورزشی، خطرات و اشتباهاتی بود که باید از آن‌ها اجتناب کرد. سپس اندازه‌گیری‌های اولیه انجام شد.
ﺭﻭﺵ ﺍﺟﺮﺍﻱ ﭘﺮﻭﺗﻜﻞ: تمرینات ترکیبی شامل تمرینات مقاومتی و هوازی به‌صورت سه جلسه تمرین در هفته به مدت 16 هفته بود. این تمرینات ساعت 6 تا 7/30 صبح (90 دقیقه) توسط گروه تجربی انجام شد (33). ابتدا، گرم کردن عمومی به مدت 10 دقیقه (راه رفتن‌، دویدن نرم، حرکات کششی و جنبش‌پذیری)، سپس اجرای تمرینات هوازی به مدت 30 تا 45 دقیقه با شدت 50 تا 70 درصد حداکثر ضربان قلب بود این مرحله تمرینی از 30 دقیقه شروع شده و در پایان دوره به 45 دقیقه افزایش یافت (34). در واقع شدت و مدت تمرینات به صورت فزاینده ‌و تدریجی، بر اساس توانایی‌های فردی افزایش یافت، به صورتی‌که در هشت الی ده جلسه آخر به 70 درصد حداکثر ضربان قلب  (HR max)رسید. ضربان قلب یک‌بار در زمان استراحت و بعد از تمرینات هوازی با استفاده از ضربان‌سنج پولار اندازه‌گیری شد. با افزایش شدت تمرین، ضربان قلب هدف هر هفته 5 درصد افزایش یافت. برای محاسبه ضربان قلب هدف از فرمول کارونن استفاده شد:
(ضربان قلب استراحت)+ ( (درصد شدت تمرینات) × (ضربان قلب استراحت- ضربان قلب حداکثر) ) = ضربان قلب هدف
تمرینات مقاومتی به مدت 20 تا 35 دقیقه با تحمل وزن برای تقویت عضلات اندام‌های فوقانی، تحتانی و میانی با حرکاتی همچون اسکات، لانژ، دراز و نشست و پلانک و پلانک جانبی (هر دو طرف بدن)، دیپ سه سر بازو روی زمین، پوش آپ اصلاح شده، حرکت کبری انجام شد. که در هفته‌های نخست از 2 ست10 تکرار شروع و به 3 ست 15 تکراری بر اساس اصل اضافه بار در هفته شانزدهم افزایش یافت (35). تمرینات بر اساس توصیه‌های کالج پزشکی ورزشی آمریکا American College of Sports Medicine )ACSM (برای افراد چاق انتخاب شدند (36). در پایان هر جلسه تمرینی به مدت 10 دقیقه بازگشت بدن به حالت اولیه و سرد کردن (دویدن آهسته، راه رفتن و حرکات کششی) انجام شد. این تمرینات تا 16 هفته ادامه داشت و در این مدت گروه کنترل تمرین انجام ندادند. آزمون های آنتروپومتریک 48 ساعت قبل و تست‌های آزمایشگاهی قبل از اولین جلسه تمرین انجام شد و پس از 16 هفته تمرین، آزمون‌ها برای هر دو گروه تکرار شد. ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﺷﺎﺧﺺﻫﺎﻱ ﺗﺤﻘﻴﻖ: ﺑﻪﻣﻨﻈﻮﺭ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﺷﺎﺧﺺﻫﺎﻱ ﺑﻴﻮﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﭘﺲ ﺍﺯ ۱۰ ﺳﺎﻋﺖ ﻧﺎﺷﺘﺎﻳﻲ ﺷﺒﺎﻧﻪ ﺍﺯ ﺁﺯﻣﻮﺩﻧﻲﻫﺎ در بین ساعت 8 تا 10 ﺻﺒﺢ 48 ﺳﺎﻋﺖ ﻗﺒﻞ ﺍﺯ ﺍﻭﻟﻴﻦ ﺟﻠﺴﻪ ﺗﻤﺮﻳﻨﻲ ﻭ ﭘﺲ ﺍﺯ ﺁﺧﺮﻳﻦ ﺟﻠﺴﻪ ﺗﻤﺮﻳﻦ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺧﻮﻧﻲ ﺑﻪ ﻣﻴﺰﺍﻥ ۵ میلی‌متر ﺍﺯ ﻭﺭﻳﺪ ﻛﻮﺑﻴﺘﺎﻝ ﺩﺭ ﺁﺯﻣﺎﻳﺸﮕﺎﻩ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ. ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎﻱ ﺧﻮﻧﻲ ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻴﻮﮊ ﺷﺪﻩ ﻭ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺳﺮﻣﻲ ﺁﻧﻬﺎ ﺟﺪﺍ ﻭ ﺩﺭ ﺩﻣﺎﻱ ۸۰- ﻧﮕﻬﺪﺍﺭﻱ شد، و به آزمایشگاه هیستوژنوتک تهران منتقل شدند.
ﻏﻠﻈﺖ سیرتوئین ‌1 ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﺎﻧﻮﮔﺮﻡ/ ﻣﻴﻠﻲﻟﻴﺘﺮ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻛﻴﺖ Human Sirtuin1 (SIRT1) ELISA Kit ﺷﺮﻛﺖ MyBioSource  ﺳﺎﺧﺖ ﻛﺸﻮﺭآمریکا ﺑﺎ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ 0/031 ng/ml  ﻭ ﺑﺎ ﺭﻭﺵ ﺍﻻﻳﺰﺍ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻘﺎﺩﻳﺮ FOXO ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﺎﻧﻮﮔﺮﻡ/ ﻣﻴﻠﻲﻟﻴﺘﺮ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻛﻴﺖ Human FOXO1 (Forkhead Box Protein O1) ELISA Kit  ﺷﺮﻛﺖ mbs ﺳﺎﺧﺖ ﻛﺸﻮﺭآمریکا ﺑﺎ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ 0.312 ng/ml ﺑﺎ ﺭﻭﺵ ﺍﻻﻳﺰﺍ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮﻱ ﺷﺪ. علت اندازه‌گیری این پروتئین ها در پلاسما این است که مطالعه حاضر بر روی نمونه‌های انسانی انجام شد و امکان نمونه‌برداری بافتی وجود نداشت (37). برای گلوکز خون ناشتا ازکیت شرکت پارس آزمون با حساسیت 5 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر و متغیر انسولین با استفاده از دستگاه الیزا ریدر ((Fax 303 pluse ELISA, Awarnss Stat, USA اندازه‌گیری شد. ارزیابی مدل هموستاتیک روشی برای ارزیابی عملکرد سلول‌های بتا پانکراس و مقاومت به انسولین است که با توجه به قند خون ناشتا و انسولین به‌دست آمد. دو معادله برای Homa-index  مورد استفاده شامل:
HOMA-IR = (FBS (mmol/L) × FBI (IU per ml) ÷ 405)
HOMA-B= (20 x insulin in mIU/mL)/(glucose in mmol/L – 3.5)
معادله اول (HOMA-IR) برای ارزیابی مقاومت به انسولین و معادله دوم (HOMA-B) برای بررسی عملکرد سلول‌های بتا پانکراس است.
جهت اندازه‌گیری وزن افراد از ترازوی دیجیتال Beurer ساخت آلمان با دقت 1 گرم؛ اندازه‌گیری قد با استفاده از قد سنج دیواری SOEHNLE با دقت نیم سانتی متر ساخت آلمان؛ اندازه گیری درصد چربی از کولیس SAEHAN ساخت کره جنوبی در سه نقطه بدن (سینه، شکم، ران) و برای تعیین درصد چربی بدن از فرمول جکسون پولاک استفاده شد. شاخص توده بدنی (BMI) از نسبت وزن بدن( کیلو گرم) به مجذور قد(متر) استفاده شد.
تجزیه و تحلیل آماری
در پژوهش حاضر، از آمار توصیفی برای توصیف داده‌ها از میانگین، انحراف معیار استفاده شد. در بخش آمار استنباطی ابتدا از آزمون کولموگراف اسمیرنف، برای بررسی توزیع طبیعی داده‌ها استفاده شد. آزمون تی مستقل برای تعیین تفاوت بین گروهی و تی وابسته برای بررسی تفاوت درون گروهی مورد استفاده قرار گرفت. سطح معنی‌داری (05/0 ˂ P) در نظر گرفته شد و همه تجزیه تحلیل ها با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 16 انجام شد.
نتایج
توصیف ویژگی‌های فردی آزمودنی‌ها در پیش‌آزمون و پس‌آزمون تمرین ترکیبی (انحراف معیار± میانگین)در جدول ‌1 ارائه شد. نتایج تحلیل آماری بین‌گروهی و درون‌گروهی در جدول ‌2 ارائه شده است. در مقایسه پیش و پس‌آزمون در گروه تجربی انسولین، نسبت Homa-IR، نسبت Homa-B (P=0/001)، سیرتوئین‌1 و FOXO1 (P=0/0001) اختلاف معنی‌دار مشاهده شد. در مقایسه داده‌های بین گروهی در پیش‌آزمون اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (0/05˃P). در حالیکه مقایسه داده‌های بین گروهی در متغیرهای انسولین (0/008=P)، قند خون ناشتا (0/04=P)، سیرتوئین‌1 و FOXO1 (P=0/0001) اختلاف معنی‌دار مشاهده شد. در تغییرات  درون گروهی در گروه تجربی نشانگر کاهش معنی‌دار در متغیر‌های انسولین، Homa-IR، Homa-B (P=0/001) و افزایش معنی‌دار در سیرتوئین‌1 و FOXO1 (P=0/0001) بود. در گروه کنترل در هیچ یک از داده ها تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد.
 

جدول 1: ویژگی‌های فردی آزمودنی‌ها

 
*معنی داری آماری (0/05 ˂ P)  
 آزمون های آماری t مستقل و وابسته
جدول 2: نتایج آماری آزمون های t مستقل و وابسته

* تفاوت معنی دار بین پیش-پس آزمون، همچنین در گروه تجربی و کنترل
HOMA-IR  : Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance  
HOMA-B :   Homeostasis Model Assessment of β-Cell    
FOXO1 : Forkhead Box Protein O1  
 
بحث
سالمندی یک فرآیند فیزیولوژیکی پیشرونده و چندوجهی است. کاهش بیوژنز میتوکندریایی یکی از عوامل اصلی در افزایش روند پیری می‌باشد که از طرق مختلف همانند سازگاری با تمرینات ورزشی و مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها می‌توان با آن مقابله کرد، که در واقع این عوامل به‌واسطه افزایش مسیر‌های سیگنالینگ مختلف می‌توانند در افزایش فاکتورهای موثر بر بیوژنز میتوکندری همانند سیرتوئین‌1 و FOXO1 نقش داشته باشند (8). از این رو مطالعه حاضر با هدف، تعیین اثر تمرین ترکیبی (هوازی و مقاومتی) بر هومئوستاز گلوکز و سطوح پلاسمایی سیرتوئین‌1 و FOXO1  در مردان سالمند چاق صورت گرفت.  نتایج به‌دست آمده نشان داد که 16 هفته تمرین ترکیبی هوازی و مقاومتی منجر به کاهش میزان انسولین، قند خون ناشتا، نسبت Homa-IR، نسبت Homa-B و افزایش سیرتوئین‌1 و FOXO1 در گروه تجربی نسبت به کنترل شد. شانزده هفته تمرین ترکیبی منجر به بهبود هموستاز گلوکز در مردان سالمند چاق شد که با مطالعات دیفئو و همکاران، کرونی و همکاران و شعبانی و همکاران همسو است (30, 27, 26). دیفئو و همکاران نشان دادند که تمرین ترکیبی به مدت یک سال در افراد دیابتی منجر به کاهش قند خون ناشتا می‌شود (26). همچنین مطالعات نشان داد هشت هفته تمرین ترکیبی بر روی زنان یائسه و مبتلا به سندرم متابولیک منجر به بهبود هومئوستاز گلوکز می‌شود (30, 27). ناهمسو با مطالعه حاضر، تراوچی و همکاران و لاینسکاک و همکاران 12 هفته تمرین ترکیبی منجر به کاهش در انسولین، قند خون ناشتا و شاخص Homa-IR نشد (29, 28). علت احتمالی آن می‌تواند ناشی از تفاوت در مقدار زمان تمرین و شدت آن باشد. هر چند که بیشتر مطالعات بر نقش بیشتر تمرینات هوازی بر ترکیب بدن و هموستاز گلوکز خون اتفاق نظر دارند، لیکن کاهش وزن در افراد مسن با اختلاف نظر مواجه است، دلیل اصلی آن نگرانی از دست دادن توده عضلانی و بروز سارکوپنی در سالمندی است. با این‌حال، بیان شده است که تمرین مقاومتی اثرات مطلوبی بر کنترل گلوکز خون و کمک به حفظ توده بدون چربی همراه با کاهش چربی احشایی دارد (38). شانزده هفته تمرین ترکیبی منجر به افزایش سیرتوئین‌1 شد که همسو با مطالعات گائینی و همکاران و تایرو و همکاران است (20, 19). فعالیت آنزیمی سیروتوئین‌ها نیازمند  NAD+ به عنوان یک کوفاکتور می‌باشد و بنابراین در شرایط استرس مانند محدودیت کالری، گرسنگی و فعالیت بدنی میزان آن افزایش می‌یابد (39). در حالی‌که در مطالعه‌ای چهار ماه تمرینات ورزشی با شدت کم و زیاد در سطوح سرمی سیرتوئین‌1 تغییر معنی‌داری ایجاد نکرده است، لذا با نتایج مطالعه حاضر همسو نیست. علت این ناهمسویی را می توان مدت زمان کوتاه پژوهش مذکور بیان کرد (21). سطوح پلاسمایی FOXO1 در تحقیق حاضر افزایش معنی‌دار یافت که ﻫﻤﺴﻮ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﻳﺞ تحقیقات گذشته است (23, 22). پائولی و همکاران بیان کردند که تمرین استقامتی FOXO1 را در افراد چاق افزایش می‌دهد (22). مطالعه وانگ و همکاران نیز نشان داد که تمرین با شدت متوسط منجر به افزایش  FOXO1 می‌شود (23). از طرفی با پژوهش‌های استفانی و همکاران ، مارگولیس و همکاران و دیفئو و همکاران ناهمسو است (26-24). مارگولیس و همکاران بیان کردند که تمرین هوازی در مردان جوان دارای اضافه وزن منجر به مهار FOXO1 شد (25). هم‌چنین در مطالعه دیفئو و همکاران تمرین ترکیبی در بیان FOXO1 در افراد دیابتی تفاوت معنی را نشان نداد (26). در مجموع، اختلاف نتایج در FOXO1 به تفاوت‌های احتمالی در سن، جنسیت، پروتکل تمرین و/یا ایزوفرم پروتئین FOXO اشاره دارد (40). در واقع پروتئین FOXO1 از طریق فسفریلاسیون بر روی چندین ریشه خود تنظیم می‌شود و خواص رونویسی آن بستگی به وضعیت فسفریلاسیون آن دارد (12). از محدودیت‌های مطالعه حاضر عدم کنترل رژیم غذایی و کیفیت خواب آزمودنی‌ها بود که بر سطوح سیرتوئین 1 و FOXO1  تاثیر دارد بنابراین در پژوهش‌های آینده بررسی این موارد توصیه می‌شود.
نتیجه گیری
براساس نتایج این مطالعه به‌نظر می‌رسد که 16 هفته تمرین ترکیبی اثر مطلوبی بر بهبود هومئوستاز گلوکز، افزایش سطوح سیرتوئین 1 و FOXO1 مردان چاق سالمند دارد. البته نوع، شدت، مدت، حجم ورزش و دوره تمرینی در مقادیر این پروتئین‌ها متفاوت است اما تمرین ورزشی به عنوان عاملی در افزایش پروتئین های مرتبط با بیوژنز میتوکندریایی (سیرتوئین 1 و FOXO1) و نقش محافظتی آن‌ها در هموستاز گلوکز موثر است. این نوع تمرین برای سالمندان چاق و دارای اضافه وزن پیشنهاد می‌شود. هم‌چنین پیشنهاد می‌شود در تحقیقات آینده از فعالیت هایی با شدت های متفاوت در هر دو جنس در سنین مختلف استفاده شود.
سپاس‌گزاری
ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺮﮔﺮﻓﺘﻪ ﺍﺯ رساله ﺩﻛﺘﺮﻱ در رشته تربیت بدنی و گرایش فیزیولوژی ورزشی در ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ آزاد اسلامی واحد رشت ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. هزینه اجرای آن توسط پژوهشگر تامین شد. ﺍﺯ ﺗﻤﺎﻣﻲ ﺁﺯﻣﻮﺩﻧﻲﻫﺎ ﻭ ﺍﻓﺮﺍﺩﻱ ﻛﻪ ﺩﺭ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺍﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺷﺮﻛﺖ ﻭ ﻫﻤﻜﺎﺭﻱ ﺩﺍﺷﺘﻪﺍﻧﺪ ﺗﺸﻜﺮ ﻭ ﻗﺪﺭﺩﺍﻧﻲ ﻣﻲﮔﺮﺩﺩ. کلیه مراحل مورد تایید مرکز ثبت کارآزمایی بالینی ایران IRCT20230810059112N1 قرار گرفته است.
حامی مالی: ندارد.
تعارض در منافع : وجود ندارد.
ملاحظات اخلاقی
مطالعه حاضر دارای تاییدیه کمیته اخلاق دانشگاه آزاد رشت (IR.IAU.RASHT.REC.1401.010) می‌باشد.
مشارکت نویسندگان
رامین شعبانی در ارائه ایده، مریم صفری در طراحی مطالعه و جمع‌آوری داده‌ها، محمد رضا فدایی چافی در تجزیه و تحلیل داده‌ها مشارکت داشته و همه نویسندگان در تدوین، ویرایش اولیه و نهایی مقاله و پاسخگویی به سوالات مرتبط با مقاله سهیم هستند.
 


 

References:
 
1-    Brunet A, Goodell MA, Rando TA. Aging and Rejuvenation of Tissue Stem Cells and their Niches. Nat Rev Mol Cell Biol 2023; 24(1): 45-62.
2-    Tam BT, Morais JA, Santosa S. Obesity and Aging: Two Sides of the Same Coin. Obes Rev 2020; 21(4): e12991.
3-    Khodabandeh M, Peeri M, Azarbayjani MA, Matinhomaee H. Effect of Resistance Exercise and Liposomal Vitamin C on Some Factors of Mitochondrial Dynamics and Biogenesis. Complementary Medicine Journal 2021; 11(1): 82-97. [Persian]
4-    Brenmoehl J, Hoeflich A. Dual Control of Mitochondrial Biogenesis by Sirtuin 1 and Sirtuin 3. Mitochondrion 2013; 13(6): 755-61.
5-    Halim M, Halim A. The Effects of Inflammation, Aging and Oxidative Stress on the Pathogenesis of Diabetes Mellitus (Type 2 Diabetes). Diabetes Metab Syndr 2019; 13(2): 1165-72
6-    Volpe CMO, Villar-Delfino PH, Dos Anjos PMF, Nogueira-Machado JA. Cellular Death, Reactive Oxygen Species (ROS) and Diabetic Complications. Cell Death Dis 2018; 9(2): 119.
7-    Xiao J-B, Ma J-Q, Yakefu K, Tursun M. Effect of the SIRT3-AMPK/PPAR Pathway on Invasion and Migration of Cervical Cancer Cells. Int J Clin Exp Pathol 2020; 13(10): 2495-501.
8-    Meng T, Qin W, Liu B. SIRT1 Antagonizes Oxidative Stress in Diabetic Vascular Complication. Front Endocrinol (Lausanne) 2020; 11: 568861.
9-    Szegő ÉM, Outeiro TF, Kazantsev AG. Sirtuins in Brain and Neurodegenerative Disease.  Introductory Review on Sirtuins in Biology, Aging, and Disease: Elsevier; 2018: 175-95.
10-    Manna P, Achari AE, Jain SK. Vitamin D Supplementation Inhibits Oxidative Stress and Upregulate SIRT1/AMPK/GLUT4 Cascade in High Glucose-Treated 3T3L1 Adipocytes and in Adipose Tissue of High Fat Diet-Fed Diabetic Mice. Archives of Biochemistry and Biophysics 2017; 615: 22-34.
11-    Saremi A, Shahrjerdi S, Kavyani A. The Effect of Aerobic Training on Metabolic Parameters and 1serumlevel of Sirtuin1 in Women with Type 2 Diabetes. J Arak Uni Med Sci 2016; 19(9): 88-97.
12-    Jalgaonkar MP, Parmar UM, Kulkarni YA, Oza MJ. SIRT1-Foxos Activity Regulates Diabetic Complications. Pharmacological Research 2022; 175: 106014.
13-    Menghini R, Casagrande V, Iuliani G, Rizza S, Mavilio M, Cardellini M, et al. Metabolic Aspects of Cardiovascular Diseases: Is Foxo1 a Player or a Target? Int J Biochem Cell Biol 2020; 118: 105659.
14-    Sasaki T, Kitamura T. Roles of Foxo1 and Sirt1 in the Central Regulation of Food Intake. Endocr J 2010; 57(11): 939-46.
15-    Pacifici F, Di Cola D, Pastore D, Abete P, Guadagni F, Donadel G, et al. Proposed Tandem Effect of Physical Activity and Sirtuin 1 and 3 Activation in Regulating Glucose Homeostasis. Int J Mol Sci 2019; 20(19): 4748.
16-    Amendt T, Allies G, Nicolò A, El Ayoubi O, Young M, Röszer T, et al. Autoreactive Antibodies Control Blood Glucose By Regulating Insulin Homeostasis. Proc Natl Acad Sci U S A 2022; 119(6): e2115695119.
17-    Li X, Wan T, Li Y. Role of Foxo1 in Regulating Autophagy in Type 2 Diabetes Mellitus(Review). Exp Ther Med 2021; 22(1): 707.
18-    Bakhtiyari A, Gaeni A, Chobineh S, Kordi MR, Hedayati M. Effect of 12-Weeks High-Intensity Interval Training on SIRT1, PGC-1α and Errα Protein Expression in Aged Rats. Journal of Applied Health Studies in Sport Physiology 2018; 5(2): 95-102. [Persian]
19-    Hooshmand-Moghadam B, Eskandari M, Golestani F, Rezae S, Mahmoudi N, Gaeini AA. The Effect of 12-Week Resistance Exercise Training on Serum Levels of Cellular Aging Process Parameters in Elderly Men. Exp Gerontol 2020; 141: 111090.
20-    Cho SY, Roh HT. Effects of Exercise Training on Neurotrophic Factors and Blood–Brain Barrier Permeability in Young-Old and Old-Old Women. Int J Environ Res Public Health 2022; 19(24): 16896.
21-    Ma JK, Scribbans TD, Edgett BA, Boyd JC, Simpson CA, Little JP, et al. Extremely Low-Volume, High-Intensity Interval Training Improves Exercise Capacity and Increases Mitochondrial Protein Content in Human Skeletal Muscle. Open Journal of Molecular and Integrative Physiology 2013; 3(4): 202-10.
22-    Marinho R, Ropelle ER, Cintra DE, De Souza CT, Da Silva ASR, Bertoli FC, et al. Endurance Exercise Training Increases APPL1 Expression and Improves Insulin Signaling in the Hepatic Tissue of Diet‐Induced Obese Mice, Independently of Weight Loss. J Cell Physiol 2012; 227(7): 2917-26.
23-    Lu ZM, Sun ZY, Zhang S, Jiang X, Ding L, Li CZ, et al. Lipolysis Is Accompanied by Immune Microenvironment Remodeling in Adipose Tissue of Obesity with Different Exercise Intensity. European Review for Medical & Pharmacological Sciences 2023; 27(3): 867-78.
24-    Stefanetti RJ, Lamon S, Rahbek SK, Farup J, Zacharewicz E, Wallace MA, et al. Influence of Divergent Exercise Contraction Mode and Whey Protein Supplementation on Atrogin-1, Murf1, and FOXO1/3A in Human Skeletal Muscle. J Appl Physiol (1985) 2014; 116(11): 1491-502.
25-    Margolis LM, Berryman CE, Murphy NE, Carrigan CT, Young AJ, Carbone JW, et al. PI 3K‐AKT‐FOXO 1 Pathway Targeted by Skeletal Muscle Micro RNA to Suppress Proteolytic Gene Expression in Response to Carbohydrate Intake During Aerobic Exercise. Physiol Rep 2018; 6(23): e13931.
26-    Fatone C, Guescini M, Balducci S, Battistoni S, Settequattrini A, Pippi R, et al. Two Weekly Sessions of Combined Aerobic and Resistance Exercise are Sufficient to Provide Beneficial Effects in Subjects with Type 2 Diabetes Mellitus and Metabolic Syndrome. Journal Of Endocrinological Investigation 2010; 33: 489-95.
27-    Dianatinasab A, Koroni R, Bahramian M, Bagheri-Hosseinabadi Z, Vaismoradi M, Fararouei M, et al. The Effects of Aerobic, Resistance, and Combined Exercises on the Plasma Irisin Levels, HOMA-IR, and Lipid Profiles in Women with Metabolic Syndrome: A Randomized Controlled Trial. J Exerc Sci Fit 2020; 18(3): 168-76.
28-    Terauchi Y, Takada T, Yoshida S. A Randomized Controlled Trial of a Structured Program Combining Aerobic and Resistance Exercise for Adults with Type 2 Diabetes in Japan. Diabetol Int 2022;13(1):75-84.
29-    Kambic T, Božič Mijovski M, Jug B, Hadžić V, Lainscak M. Insulin Resistance, Lipids and Body Composition in Patients with Coronary Artery Disease after Combined Aerobic Training and Resistance Training: A Randomised, Controlled Trial. Diabetol Metab Syndr 2023; 15(1): 47.
30-    Shabani R. The Effect of Concurrent Aerobic–Resistance Exercise Training on Estrogen Level and Glucose Homeostasis of Menopausal Females with Blood Glucose Impairment. IJRN 2017; 3(3): 1-10. [Persian]
31-    Zhou Y, Wu W, Zou Y, Huang W, Lin S, Ye J, et al. Benefits of Different Combinations of Aerobic and Resistance Exercise for Improving Plasma Glucose and Lipid Metabolism and Sleep Quality among Elderly Patients with Metabolic Syndrome: A Randomized Controlled Trial. Endocrine Journal 2022; 69(7): 819-30.
32-    Radak Z, Suzuki K, Posa A, Petrovszky Z, Koltai E, Boldogh I. The Systemic Role of SIRT1 in Exercise Mediated Adaptation. Redox biology 2020; 35: 101467.
33-    Schumacher LM, Thomas JG, Raynor HA, Rhodes RE, Bond DS. Consistent Morning Exercise May Be Beneficial for Individuals with Obesity. Exercise Sport Sci Rev 2020; 48(4): 201-8.
34-    Hejazi K, Ghahremani Moghaddam M, Darzabi T. Effects of an 8-Week Aerobic Exercise Program on Some Indicators of Oxidative Stress in Elderly Women. Iranian Journal of Ageing 2019; 13(4): 506-17. [Persian]
35-    Alabdulwahab SS, Ahmad F, Singh H. Effects of Functional Limb Overloading on Symmetrical Weight Bearing, Walking Speed, Perceived Mobility, and Community Participation among Patients with Chronic Stroke. Rehabil Res Prac 2015; 2015: 241519.
36-    Ferguson B. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9th Ed. 2014. The J Can Chiropr Assoc 2014; 58(3): 328.
37-    Mariani S, Di Giorgio MR, Rossi E, Tozzi R, Contini S, Bauleo L, et al. Blood SIRT1 Shows a Coherent Association with Leptin and Adiponectin in Relation to the Degree and Distribution of Adiposity: A Study in Obesity, Normal Weight and Anorexia Nervosa. Nutrients 2020; 12(11): 3506.
38-    Sigal RJ, Kenny GP, Boulé NG, Wells GA, Prud'homme D, Fortier M, et al. Effects of Aerobic Training, Resistance Training, or Both on Glycemic Control in Type 2 Diabetes: A Randomized Trial. Ann Intern Med 2007; 147(6): 357-69.
39-    Kincaid B, Bossy-Wetzel E. Forever Young: SIRT3 a Shield Against Mitochondrial Meltdown, Aging, and Neurodegeneration. Frontiers in Aging Neuroscience 2013; 5: 48.
40-    Léger B, Cartoni R, Praz M, Lamon S, Dériaz O, Crettenand A, et al. Akt Signalling through GSK‐3β, Mtor and Foxo1 is Involved in Human Skeletal Muscle Hypertrophy and Atrophy. J physiol 2006; 576(Pt3): 923-33.