تأثیر شرایط بی‌وزنی شبیه‌سازی شده بر سطح سرمی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار

نوع مقاله: مقالة‌ تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 استادیار گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 عضو هیئت علمی پژوهشگاه هوافضا, وزارت علوم تحقیقات و فناوری

چکیده

قرارگیری طولانی مدت در شرایط بی‌وزنی بر سیستم­های مختلف بدن از جمله سیستم قلبی- عروقی تأثیرگذار است. سلول­های اتدوتلیال موجود در لایه داخلی دیواره عروق نیز در این شرایط پاسخ­های متفاوتی از خود نشان می­دهند که بررسی آن به درک بهتر بیماری­های قلبی- عروقی هم در فضانوردان و هم بر روی زمین کمک می­کند.  هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر شرایط بی‌وزنی بر سطح سرمی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی به عنوان محرک فرآیند آنژیوژنز و واسکلوژنز است. تعداد 20 موش نر نژاد ویستار به طور تصادفی در دو گروه کنترل و  بی­وزنی تقسیم شدند. برای شبیه­سازی بی­وزنی بر روی زمین، از مدل تعلیق پاهای عقبی به مدت شش هفته استفاده شد. پس از خون­گیری از بطن چپ، سرم جدا و میزان فاکتور رشد اندوتلیال عروقی یا VEGF با روش الایزا اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میزان VEGF در شرایط شبیه‌سازی شده بی‌وزنی افزایش داشته اما این افزایش در مقایسه با نمونه­های گروه کنترل معنادار (p>0.05) نبود. به نظر می­رسد که بی وزنی مدل تعلیق پاهای عقبی جوندگان تأثیری بر میزان فاکتور رشد اندوتلیال عروق در سطح سرم در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار نمی­گذارد. این مسئله می­تواند ناشی از پاسخ سازشی بدن بعد از شش هفته یا عدم نقش فاکتور VEGF برای تغییرات قلبی- عروقی در بی­وزنی و وجود نقش احتمالی برای سایر فاکتورها باشد. مطالعة تغییرات سایر فاکتورهای عروقی یا تغییرات روزانة فاکتور VEGF در شرایط بی­وزنی، می­تواند به درک بهتر این موضوع کمک کند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effects of Simulated Microgravity on Serum Levels of VEGF in Male Wistar Rats

نویسندگان [English]

  • Vahid Nikbakht 1
  • Ali Kazemi 2
  • Zahra Hajebrahimi 3
  • Neda Khaledi 2
  • Mohammad Asadi golzar 1
1 Department of Sport Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, Kharazmi University
2 Assistant Professor, physical education and sport science faculty, Kharazmi University, Tehran, Iran
3 Aerospace Research Institute, Ministry of Science, Research and Technology Iran
چکیده [English]

Endothelial cells differently respond to microgravity condition. The evolution of these responses leads to a more clear understanding of cardiovascular diseases in both gravity and micro-gravity conditions. The aim of this study was to investigate the effects of microgravity condition on serum levels of vascular endothelial growth factor as a motivator for angiogenesis and vasculogenesis processes. A total of 20 rats were randomly divided into two groups including control group and suspension group. The results showed that the VEGF levels of suspension group were higher than control group but it was not significant (P> 0.05). It seems that the hindlimb suspension model used for stimulating microgravity condition does not affect the VEGF in serum levels in male Wistar rats. This may be the result of the body's adaptive response after six weeks. Another probable reason is that VEGF does not play an effective role in cardiovascular changes in microgravity condition. Also the influences of other factor may affect the results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Classical microgravity
  • VEGF
  • Rat
  • Angiogenesis

[1]   Stuempfle, K. J.  and Drury, D. G., “The Physiological Consequences of Bed Rest,” Journal of Exercise Physiology, Vol. 10, No. 3,2007, pp. 32-41.

[2]   Vernikos, J. and Schneider, V. S., “Space, Gravity and the Physiology of Aging: Parallel or Convergent Disciplines? A Mini-review,” Gerontology, Vol. 56, No. 2, 2010, pp. 157-66.

[3]   Adair, T. H. and Montani, J. P., Integrated Systems Physiology: from Molecule to Function to Disease,  San Rafael (CA), 2010.

[4]   DiPietro, L.A., “Angiogenesis and Wound Repair: when Enough is Enough,” Journal Leukoc Biol, Vol. 100, No. 5, 2016, pp. 979-984.

[5]   Dadgarnia, H. and Hajebrahimi, Z., “The Effect of Microgravity Condition on Expression of VEGFR-2 Gene in Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC),” Arak Medical University Journal , Vol. 19, No. 107, 2016, pp. 26-34.

[6]   Morbidelli, L., Monici, M., Marziliano, N. and et al., “Simulated Hypogravity Impairs the Angiogenic Response of Endothelium by up-Regulating Apoptotic Signals,” Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 334, No. 2, 2005, pp. 491-9.

[7]   Hargens, A.R. and Vico, L., “Long-Duration Bed Rest as an Analog to Microgravity,” Journal of Applied Physiology, Vol. 120, No. 8, 2016, pp. 891-903.

[8]   Van Oosterhout, W.P., Terwindt, G.M., Vein, A.A. and Ferrari, M.D., “Space Headache on Earth: Head-down-tilted Bed Rest Studies Simulating Outer-Space Microgravity,” Cephalalgia: an International Journal of Headache,  Vol. 35, No. 4, 2015, pp. 335-43.

[9]   Bloor, C.M., “Angiogenesis during Exercise and Training,” Angiogenesis, Vol. 8, No. 2, 2005, pp. 263-71.

[10]Lobov, I.B., Brooks, P.C. and Lang, R.A., “Angiopoietin-2 Displays VEGF-Dependent Modulation of Capillary Structure and Endothelial Cell Survival Invivo,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 99, No. 17, 2002, pp. 11205-10.

[11]Lloyd, P.G., Prior, B.M., Yang, H.T. and Terjung, R.L., “Angiogenic Growth Factor Expression in Rat Skeletal Muscle in Response to Exercise Training,” American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology, Vol. 284, No. 5, 2003, pp. H1668-78.

[12]Sutherland, R.M., Sordat, B., Bamat, J. and et.al., “Oxygenation and Differentiation in Multicellular spheroids of human colon carcinoma,” Cancer Research, Vol. 46, No. 10, 1986, pp. 5320-9.

[13]Morey-Holton, E.R. and Globus, R.K., “Hindlimb Unloading Rodent Model: Technical Aspects,” Journal of Applied Physiology, Vol. 92, No. 4, 2002, pp. 1367-77.

[14]Yang, F., Cho, S.W., Son, S.M. and et al., “Genetic Engineering of Human Stem Cells for Enhanced Angiogenesis Using Biodegradable Polymeric Nanoparticles,”  Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 107, No. 8, 2010, pp. 3317-22.

[15]Convertino, V.A., “Status of Cardiovascular Issues Related to Space Flight: Implications for Future Research Directions,” Respiratory Physiology and Neurobiology, Vol. 169, No. 1, 2009, pp. S34-7.

[16]Vincent, L., Avancena, P., Cheng, J. and et.al., “Simulated Microgravity Impairs Leukemic Cell Survival through Altering VEGFR-2/VEGF-A Signaling Pathway,” Annals of Biomedical Engineering, Vol. 33, No. 10, 2005, pp. 1405-10.

[17]Wagatsuma, A., Tamaki, H., Ogita, F., “Capillary Supply and Gene Expression of Angiogenesis-Related Factors in Murine Skeletal Muscle Following Denervation,” Experimental Physiology, Vol. 90, No. 3, 2005, pp. 403-409