سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش های نر

سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش ها

سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش های نر

سطوح پلاسمایی کمرین

فصل دوم : مبانی نظری و بیشینه تحقیق سطوح پلاسمایی کمرین

2-1- مقدمه.

2-2-  مبانی نظری سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین ….

2-2-1- بافت چربی..

2-2-1-1- بافت چربی قهوه ای- بافت چربی چند حفره..

2-2-1-2- بافت چربی سفید – بافت تک حفره ای..

2-2-1-3- بافت چربی به عنوان یک ارگان درون ریز….

2-2-2- خانواده کمرین..

2-2-3-ساختار ، سنتزو گیرنده های کمرین..

2-2-4- نقش  و عملکردهورمون کمرین در بدن..

2-2-5- نقش کمرین و  CMKLR1در بیولوژی بافت چربی..

2-2-6-  کمرین و التهاب…

2-2-7-  ارتباط کمرین با متابولیسم و چاقی..

2-2-8- کمرین ، هموستاز گلوکز ومقاومت به انسولین..

2-2-9- نقش فعالیت ورزشی در مقاومت انسولینی و دیابت…

2-3- پیشینه پژوهش….

2-3-1- تحقیقات انجام شده  بر روی تغییرات غلظت کمرین در داخل کشور

2-3-2- تحقیقات انجام شده  بر روی تغییرات غلظت کمرین درخارج از  کشور

2-4- جمع بندی و نتیجه گیری کلی …..

منابع

سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش های نر

سطوح پلاسمایی کمرین

خانواده کمرین

بیش از 100 نوع سایتوکین التهابی مترشح از بافت چربی وجود دارد که به اینترفرون ها، اینترلوکین ها، فاکتورهای رشدی، آدیپوسایتوکین ها و کموکاین ها تقسیم می­شوند.کموکاین ها نیز یکی از اجزای سیستم ایمنی و بزرگترین گروه های سایتوکین های عملیاتی می­باشند که نقش های متعدّدی را بر عهده دارند.کموکاین لغت تلفیقی است که از ادغام بخش اوّل کموتاکسی [1] و بخش آخر سایتوکین [2] ساخته شده است.

کموکاین ها خانواده بزرگی از پروتئین های ترشحی با وزن مولکولی پایین هستند که در فرآیند های فیزیولوژیک و پاتولوژیک  مثل خون سازی، رگ سازی، التهاب، آترواسکلروزیس، آلرژی، عفونت و بیماری های ایمنی نقش حیاتی دارند(Azizi etal, 2002). کمرین هم به عنوان یک پروتئین جذب کننده شیمیایی از خانواده کموکاین ها است که از بافت چربی احشایی  ترشح می­شود(Sell etal,2009).

ساختار ، سنتزو گیرنده های کمرین

ژن کمرین، که اغلب به­عنوان تازاروتن[3] ناشی از ژن 2 (TIG2)[4] و یا گیرنده پاسخ­گو اسید رتینوئیک 2 (RARRES2)[5] شناخته می­شود، در اصل به­عنوان ژن پاسخ­گو رتینوئید در ضایعات پسوریازیس[6] پوست معرفی می­گردد(  Matthew etal, 2010). شواهد اوّلیه برای عملکرد بیولوژیکی پروتئین کمرین گزارش کردند که کمرین به­صورت لیگاند برای گیرنده جفت شده G پروتئین  [7]CMKLR1که به عنوان chem23و DEZ شناخته می­شود، عمل می­کندو همچنین یک سیگنال جذب کننده شیمیایی، برای سلول های بیان کننده CMKLR1 است(Roman etal, 2012).

تحقیقات جدید نشان داد که کمرین نیز به عنوان یک لیگاند در مورد دست کم دو گیرنده­های اضافی از جمله گیرنده کموکینی (CC موتیف) (CCRL2) و گیرنده جفت شده   G  پروتئین 1 (GPR1) [8]عمل می­کندکه دانش ما در مورد عملکرد آنها محدود است(Cash etal, 2008). با توجّه به شواهد تجربی اوّلین سرنخ هااز عملکرد بیولوژیکی این پروتئین کشف شد. یک یافته کلیدی اوّلیه، تشخیص کمرین در مایعات التهابی انسان از قبیل آسیت، بیماران مبتلا به سرطان تخمدان و مایع سینوویال در بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید بود(Wittamer etal, 2003). در سال 2005 دانشمندان دانشگاه استنفورد طی تحقیق بر روی کمرین دریافتند که در انسان، این پروتئین به صورت پیش ساز پرو-کمرین سنتز شده و وارد جریان خون می­شود.

کمرین در ابتدا به صورت پلی پپتید نابالغ و غیر فعّال با  163  اسید آمینه و وزن ملکولی 18 کیلو دالتون از بافت چربی سفید و کبد به فرم پرو کمرین ترشح می­شود، سپس توسط آنزیم سرین پروتئازبا حذف شش اسید آمینه از انتهای کربوکسیل پلی پپتید نشانه (پس از جدا شدن قسمت C-پپتید )به کمرین بالغ و فعّال 143 اسید آمینه  ای با وزن ملکولی 16 کیلودالتون تبدیل می شود که در پلاسماوسرم یافت می شود.

این پروتئین فعّالیّت بیولوژیکی کمی دارد و نیاز به پردازش بیشتر C انتهایی خارج سلولی توسط پلاسمین^[9]، کربوکسی­پپتیداز^[10] یا انعقاد سرین پروتئازها، تجزیه فیبرین و آبشار التهابی دارد. این آنزیم ها هرکدام کمرین هایی با طول و درجه های مختلفی از فعّالیّت نسبت به CMKLR1 تولید می­کنند. الاستاز و کاتپسین G  اوّلین آنزیم هایی هستند که قادر به تبدیل کمرین به شکل فعّال هستند(Wittamer etal, 2005).

در شرایط in vitro مطالعات نشان داده­اند که که کاتپسین G ، 7 اسید آمینهC انتهایی کمرین  را جدا می­کند، علاوه بر این الاستاز 6،8 یا 11  اسید آمینه، پلاسمین 5اسید آمینه و تریپتاز 5 یا 8 اسید آمینه انتهای C  را جدا می­کند(Zabel etal, 2005). در برخی از موارد، شکاف­های متعدّد برای فعّال کردن کامل کمرین مورد نیاز است. به­عنوان مثال، شکافتن و جداکردن تریپتاز^[11] اوّلیه در اسید آمینه 158 منجر به فعّالیّت بسیار پایین کمرین می­شود. با این­حال، این محصول یک سوبسترا برای دومین شکاف توسط کربوکسی­پپتیداز N یا B می­باشد، که به­طور کامل کمرین فعّال بیواکتیو را تولید می­­کند (Ernst etal, 2010). محققین معتقدند که پردازش پروتئولیتیک نیز در غیرفعّال کردن کمرین نقش دارد.

مخصوصاً، نوتروفیل مشتق شده از سرین پروتئاز،  پروتئیناز و آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین (ACE^[12]) سبب تبدیل اشکال بیواکتیو کمرین به مشتقات غیرفعّال آن می­شود. بنابراین، پردازش پروتئولیتیک کمرین مکانیزم کلیدی است که هر دو غلظت سیستمیک و محلی بیواکتیو کمرین را ممکن است مشخص کند جدول 2-1  آنزیم های مورد نیاز برای تبدیل پرو-کمرین به کمرین و جدول 2-2  ایزوفرم های کمرین با تعداد اسید آمینه آنها را در  بافت های مختلف نشان  می­دهد(Guillabert etal, 2008).

[1] – Chemo taxis

[2] – Cytokine

[3] – tazarotene

[4]–  tazarotene-induced gene 2

[5] – retinoic acid receptor responder 2

[6] – psoriatic

[7] – chemokine like receptor

[8] – G protein-coupled receptor

[9]– plasmin

[10]– carboxypeptidases

[11]-tryptase

[12]– angiotensin converting enzyme

جهت مشاهده و دانلود مطلب مشابه کلیک کنید .(فعالیت هوازی شدید بر تغییرات بافت چربی ، واسپین و کمرین پلاسمایی در موش های ماده نژاد اسپراگوداولی)

نقش  و عملکردهورمون کمرین در بدن

اوّلین عملکرد به رسمیت شناخته شده ازکمرین خاصیّت جذب کننده شیمیایی آن می­باشد که منجربه افزایش نشت ماکروفاژها در بافت چربی می­شود ودر مواقع آسیب به سوی جایگاه های آسیب دیده حرکت می­کند و در ترمیم آنجا نقش مهمّی بازی می­کند(Bozaoglu etal,2007). همچنین فعّالیّت سلول های پیش التهابی سیستم ایمنی از قبیل سلول های  دندریت نابالغ[1] (DCs) و ماکروفاژ ها رابه واسطه گیرنده زوج جی(G) پروتئین  CMKL1 و GPR1  و کمرین 23  تعدیل می­کند(Ernstetal,2010).

درحال حاضر CMKLR1 در تعدادی از سلول­های ایمنی، از جمله سلول­های دندریتیک نابالغ  (DCs)پلاسماسیتوئید، میلوئید DCs، ماکروفاژها و سلول کشنده طبیعی بیان شده است و سطوح سرم کمرین با سطح سایتوکین­های پیش­التهابی، فاکتور نکروز تومور آلفا (TNFα)، اینترلوکین-6 (IL-6) و پروتئین واکنشیC  (CRP) ارتباط دارد(Lehrke etal, 2009). علاوه براین کمرین با نقش اتوکرین و پاراکرینش به توسعه و تمایز چربی، تنظیم آدیپوژنز ازطریق گیرنده CMKLR1، که تنظیم بیان ژن های چربی دخیل در هموستاز گلوکز و لیپید مانند GLUT4[2]، [3]DGAT2،آدیپونکتین، لپتین و اسید چرب سنتاز[4]  را برعهده دارد، می پردازد(Lehrke etal, 2009).

نکته جالب توجّه این است که انکوباسیون سلول های 3T3-L1 سبب تحریک جذب گلوکز و سوبسترای رسپتورانسولین (IRS-1)[5] تیروزین فسفوریلاسیون توسط انسولین وافزایش پیام رسانی انسولین در آدیپوسیت ها می­شود، که این نقش مهّم کمرین را در حساسیت به انسولین و یک هدف در مانی بالقوه برای درمان دیابت نوع  را2 نشان می­دهد(Takahashia etal,2008 ). علاوه بر این در محیط آزمایشگاهی(In vitro)،  کمرین به وسیله توسعه سلول های اندوتلیال و تکثیر و بازسازی از طریق تحریک فعّالیّت غشای متالوپروتئین(MMP) [6] ، موجب رگ زایی[7] می­شودKhalangot  etal,2009,Kaur etal,2010)).

این احتمال وجود دارد که کمرین برای رگ زایی،  ساخت NO[8] را تحریک می­کند. ساخت NO توسط کمرین به نظر می­رسد اثرات ضد التهابی دارد که می تواند TNF-αرا که واسطه  چسبندگی ملکولی سلول عروقی(VCAM-1)[9] است، مهارکند وپس از آن چسبندگی لنفوسیت ها را از طریق فعّالیّت سیگنال های NF-KB[10] و P38 سرکوب  کند (Yamawaki etal, 2011). بنابراین می توان گفت کمرین سبب کاهش  التهاب سلول های اندوتلیال،  افزایش آنژیوژنز وکاهش چسبندگی عروق می­شود( mattu etal, 2012).

کاهش بیان کمرین یا گیرنده اش CMKLR1، قبل ازتمایز سلول های چربی، تمایز را در سلول های چربی مختل می­کند و بیان ژن های درگیر درمتابولیسم گلوکز و لیپید شامل پری لیپین ،GLUT4، آدیپونکتین و لپتین را کاهش می­دهد( Shepherd etal, 1993). همچنین مطالعات حاضر نشان می­دهد که کمرین ممکن است یک تنظیم گر جدید از فشار خون باشد، چون ارتباط خوبی با فشار خون سیستول و دیاستول دارد، این فرضیه حمایت شده است توسط این حقیقت که کمرین به مقدار زیادی در کلیه بیان می­شود، کلیه یک محل اصلی و کلیدی  برای تنظیم فشار خون است (Osman etal, 2012).

[1]  Immature dendritic cells

[2] Glucose transporter- 4

[3] Diglyceride acyltransferase

[4] fatty acid synthase

[5] Insulin receptor substrate-1

[6]  Matrix metallo protein

[7]  Angiogenesis

[8] nitric oxide

[9]  vascular cell adhesion molecule-1

[10]  nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells

نقش کمرین و  CMKLR1در بیولوژی بافت چربی

همان طور که در شکل2-1 نشان داده شده است  کمرین و CMKLR1 در بیولوژی بافت چربی هفت مرحله را طی می کنند :

مرحله 1) بیان بالای کمرین و CMKLR1 در سلول های چربی

مرحله 2) کمرین به شکل فعّال ترشح می­شود و یا به سرعت توسط پردازش پروتئولیتیک خارج سلولی فعّال می­شود.

مرحله 3) کمرین و گیرنده اش CMKLR1 برای تمایز مطلوب سلول های چربی( تبدیل پری آدیپوسیت ها به آدیپوسیت ها ) مورد نیاز هستند.

مرحله 4)  عملکرد اتوکرین کمرین و CMKLR1 اثرات تعدیلی و تنظیمی، بر بیان ژن های آدیپوسیتی که در متابولیسم گلوکز و چربی درگیر هستند، دارند.

مرحله 5)  کمرین ترشحی ممکن است یک نقش واسطه ای در بکارگیری ماکروفاژهای  درگیر در بیان CMKLR1  از بافت چربی داشته باشد.

مرحله 6) فعّال سازی سیگنالینگ  ERK1,2 داخل سلولی پس از درمان سلول های چربی  از طریق کمرین، شرایطی را برای  عملکرد درون ریز/ برون ریز فراهم می­کند و بافعّال سازی  CMKLR-1 سازگار است.

مرحله 7) هرگونه تغییر در بیان و یا ترشح کمرین ممکن است  پیامد هایی برای تغییرات در هموستازچربی و سوخت و ساز سیستمیک در پی داشته باشد(Goralski etal, 2007).

جمع بندی و نتیجه گیری کلی 

شواهد بسیاری نشان می­دهد که آدیپوکین های مترشحه از بافت چربی احشایی، نقش مهمّی در پاتوژنز دیابت و مقاومت انسولینی بازی می­کنند، که از اینرو می­توان به نقش کمرین در مقاومت انسولینی و هم چنین مطالعات انجام شده در مورد تغییرات رخ داده در سطوح کمرین با افزایش یا کاهش وزن اشاره کرد. هر چند برخی از محققین نیز­، از تأثیرات مداخله گر داروهایی همچون متفورمین ، بر تغییرات سطوح کمرین استفاده کرده اند­، اما تحقیقات بسیار اندکی به رابطه کمرین و ورزش پرداخته اند، که از این میان، با توجّه به آنچه که در مطالعات انجام شده اشاره کردیم، اکثر تحقیق به تأثیرات تمرینات هوازی بر سطوح پلاسمایی کمرین پرداخته اند و مطالعات تحقیقی اندکی در زمینه تأثیر تمرینات مقاومتی بر  سطوح پلاسمایی کمرین انجام گرفته است.

سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش های نر

سطوح پلاسمایی کمرین

جهت مشاهده نمونه های دیگر از مبانی نظری و ادبیات تربیت بدنی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع سطوح پلاسمایی کمرین

• 1- اسماعیلی بهنام، فرزانگی پروین، براری،علیرضا.(1391). ((تاثیر یک دوره تمرین مقدماتی کاراته به همراه  مصرف شیر بر میزان کمرین و رزیستین پسران نابالغ دارای اضافه وزن)).همایش ملی دانشجویی ایمونولوژی ورزشی .دانشگاه تربیت مدرس 1391.صفحه های 47-45.
• 2- حقیقی سپیده، یغمایی پریچهر، هاشمی فاطمه، سعادتی نغمه، رمضانی تهرانی ، فهیمه، هدایتی مهدی.(1391).((ارتباط Chemerin، هورمون بافت چربي، با سندرم تخمدان پلي كيستيك)). مجله دانشكده پزشكي، دانشگاه علوم پزشكي تهران ،دوره 70 ، شماره 5، صفحه هاي 320تا 324.
• 3- حقیقی سپیده.(1391).(( بررسی ارتباط کمرین، هورمون بافت چربی با سندروم تخمدان پلی کیستیک(PCOS) )).پایان نامه دوره کارشناسی ارشد،تربیت بدنی دانشگاه آزاد اسلامی علوم تحقیقات .
• 4- خلیلی ثریا،  نوری رضا.(1392).(( اثر 8 هفته تمرين مقاومتي بر لپتين و شاخص مقاومت به انسولين در دختران چاق)). مجله علمي دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشتي درماني همدان دوره بيستم ، شماره 1 ، شماره مسلسل 67
• 5- رمرودی صغری.(1388).(( اثر هشت هفته تمرین استقامتی بر گرلین و ابستاتین HDL پلاسما در موش­های صحرایی نر)).پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی. دانشگاه مازندران
• 6- رنجبر،روح الله .(1391).((تاثیر تمرین استقامتی همراه با روزه داری و یک دوره بی تمرینی بر غلظت پلاسمای لپتین و آدیپو نکتین مردان غیر فعّال)) .پایان نامه دوره کارشناسی ارشد،تربیت بدنی دانشگاه شهید بهشتی .
• ….
• ….

• 20-Anderson E.K. et al. (2010) .” Adipose tissue recruitment of leukocytes”. Curr. Opin. Lipidol, 21, 172–77.
• 21-Antuna-puente B, Feve  B, Fellahin S, et al.( 2008).”adipokines;the missing  between insulin resis tanse and obesity”.diabets and metabolism ,34,2-11.
• 22- Arita M,  Bianchini F, Aliberti J,  Sher A , Chiang N,  Hong S Yang R,  Petasis N.A,  Serhan C.N.(2005).” Stereochemical assignment, antiinflammatory properties, and receptor for the omega-3 lipid mediator resolvin E1″. J. Exp. Med. 201(5), 713–22.
• 23-Azizi F, Raiszadeh F, Salehi P, Rahmani M, Emami H, Ghanbarian A.(2002) .”Determination of serum HDL-C level in a Tehran urban population :the Tehran lipld and glucose study”. Nutr Metab Cardiovasc Dis,12(2),80-89.
• 24- Bahrami A, Saremi A.(2011).” Effect of caloric restriction with or without aerobic training on body composition, blood lipid profile, insulin resistance, And inflammatory  marker in middle-age obese/overweight men”. AMUJ,14, 11-19.
• 25- Bastard JP, Maachi  M, Lagathu. C, Kim MJ, Caron M,Vidal H, et al.(2006).” Recent advances in the relationship between obesity, inflammation, and insulin resistance”.Eur Cytokine Netw , 17, 4-12.
• 26
• -Baynesk C.R, Whitehead J.A,ỏrahily.S.(1997).”molecular mechanisms of inherited insulin resistance”.QJmed90,557-62.

سطوح پلاسمایی کمرین و انسولین در موش های نر

سطوح پلاسمایی کمرین

https://digitalcommons.usf.edu/edj_etd/