طريقة تدريب القوة الثابتة للفئران المصابة بالسكري من النوع 2
Summary
يوفر هذا البروتوكول طريقة بسيطة لصنع معدات تدريب ثابتة للفئران. يحافظ الجهاز على تقلص العضلات متساوي القياس لأطراف الفئران للتحقق من تأثير التدخل للتمرين التقليدي على مرض السكري من النوع الثاني (T2DM) ويوفر علاجا جديدا للتمارين للعلاج السريري ل T2DM.
Abstract
علاج داء السكري من النوع 2 (T2DM) هو صعوبة كبيرة في تحسين صحة المريض. التمرين هو أحد التدخلات الرئيسية ل T2DM. تدريب القوة الثابتة هو أحد الأشكال الرئيسية للرياضات التقليدية في الصين. تظهر الأبحاث أن تدريب القوة الثابتة هو طريقة سريرية فعالة لتدخل T2DM ، ولكن لا يوجد جهاز تجريبي مناسب للتدريب الثابت في الفئران. تتمثل إحدى الصعوبات في الانتقال من البحث السريري إلى البحث الأساسي في تصميم الأجهزة التجريبية المناسبة. من أجل إجراء مزيد من الدراسة لآلية تدخل التدريب الثابت في T2DM ، تم تقديم طريقة بسيطة لصنع جهاز تدريب ثابت للفئران في هذه الورقة. يتميز هذا الجهاز بمزايا التشغيل البسيط والمواد الرخيصة والجدوى العالية. أظهرت الدراسات السابقة التي أجريت بموجب هذا البروتوكول أن التدريب الثابت يمكن أن يقلل بشكل فعال من مستويات الجلوكوز في الدم ويحسن وظيفة الميتوكوندريا لخلايا العضلات الهيكلية في الفئران T2DM. الغرض من تقديم هذا الجهاز هو تعزيز البحث حول آلية التمرين التقليدي في تدخل T2DM ووضع أساس للتدخل الكمي للتمرين.
Introduction
داء السكري من النوع 2 (T2DM) هو مرض مزمن يتميز بمقاومة الأنسولين واختلال وظائف الخلايا β التي تشكل تهديدا كبيرا للصحة العالمية1. التمرين هو تدخل حاسم في إدارة مرض السكري من النوع 2. أظهرت العديد من الدراسات أن طرق التمرين الصينية التقليدية ، مثل Tai Chi و Ba Duan Jin ، تحسن بشكل كبير مستويات الجلوكوز في الدم ونوعية الحياة للأفراد المصابين ب T2DM2،3،4،5. لتنفيذ هذه الحركات ، يجب على المدرب الحفاظ على جسم مستقر ووضع مشترك لفترة من الزمن. يتم الحفاظ على الوضع الثابت عن طريق إجراء تقلصات العضلات الثابتة ، والتي يشار إليها عادة باسم القوة الساكنة6.
ومع ذلك ، لم يتم توضيح آلية تدخل تدريب القوة الثابتة في T2DM. للإجابة على هذا السؤال ، التجارب على ضرورية. أثناء تمارين متساوي القياس ، يتم تنشيط العضلات ، والحفاظ على طول ثابت ، وتحقيق أقصى قدر من التوتر بأمان7. في التجارب مع تدريب القوة الثابتة ، يطلب من الاختبار إجراء تقلصات العضلات متساوية القياس والحفاظ على هذه الحالة من الانقباض العضلي. أصبحت كيفية تنفيذ تدريب القوة الثابتة على الفئران والجرذان المختبر الأخرى مشكلة كبيرة في البحث. أولا ، تكافح لإطاعة الأوامر وتقلص عضلاتها كما هو مطلوب. ثانيا ، من الصعب على الحفاظ على وضع مستقر تحت المقاومة ، ولا يمكن تحقيق الغرض من تقلص العضلات متساوي القياس. أثناء السماح للحيوانات بالتدريب كما هو مطلوب ، من المهم معالجة المخاوف المتعلقة برعاية ، مثل تخفيف التوتر والقلق وتقليل الألم وتحسين الظروف العامة. يتعلق هذا البروتوكول بنموذج تدريب ثابت للفئران 8,9 ، وهنا نقدم جهازا بسيطا للتدريب الثابت للفئران. عندما يتم رفع الأرجل الخلفية للفئران ، تنقبض عضلات البطن بسبب رد الفعل الصحيح ، وتمسك مقدمة الأقدام بالعارضة المتقاطعة في المقدمة ، ثم تنقبض الأطراف الأمامية والخلفية ضد الجاذبية. لا تستطيع الفئران التحرك بعد الإمساك بالقضيب القصير ، مما يؤدي إلى أن تكون عضلاتها في حالة تقلص متساوي القياس.
Protocol
Representative Results
Discussion
يمكن أن يقلل تدريب القوة الثابتة من تراكم الدهون ، ويساعد على إنقاص الوزن ، وزيادة التمثيل الغذائي8. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعزز التعبير عن PGC-1α والتكوين الحيوي للميتوكوندريا في خلايا العضلات والهيكل العظمي ، مما يؤدي إلى تحسين استقلاب الجلوكوز في الفئران المصابة بداء السكر?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من قبل الدفعة الثانية من مشاريع البحث العلمي الخاصة للقاعدة الوطنية للبحوث السريرية للطب الصيني التقليدي (JDZX2015127 ، استنادا إلى مستشفى مقاطعة آنهوي للطب الصيني).
Materials
| Acrylic boards | Transparent acrylic boards with 5mm thickness. The size should be larger than 20cm×20cm | ||
| Boxes | Two boxes of the same height (15~20cm) | ||
| ELISA KIT | H203-1-2 | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | |
| Hot melt glue gun | Avoid touching the gun head to cause burns | ||
| Knives | No special requirement | ||
| Metformin tablets | 1396309 | Sigma | |
| scissors | No special requirement | ||
| Sticks | Several wooden sticks with a diameter of 3mm | ||
| Streptozotocin | S0130 | Sigma | |
| Tape | No special requirement | ||
| Transmission Electron Microscope (TEM) | HT7700 | HITACHI |
References
- Zheng, Y., Ley, S. H., Hu, F. B. Global aetiology and epidemiology of type 2 diabetes mellitus and its complications. Nat Rev Endocrino. 14 (2), 88-98 (2018).
- Li, X., et al. Effects of fitness qigong and tai chi on middle-aged and elderly patients with type 2 diabetes mellitus. Public Lib Sci. 15 (12), e0243989 (2020).
- Qin, J., et al. Effect of tai chi on quality of life, body mass index, and waist-hip ratio in patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. Front Endocrino. 11, 543627 (2020).
- Yang, H., Wu, X., Wang, M. Effect of conventional medical treatment plus Qigong exercise on type 2 diabetes mellitus in Chinese patients: A Meta-analysis. J Trad Chinese Med. 38 (2), 167-174 (2018).
- Yu, X., Chau, J. P. C., Huo, L. The effectiveness of traditional Chinese medicine-based lifestyle interventions on biomedical, psychosocial, and behavioral outcomes in individuals with type 2 diabetes: A systematic review with meta-analysis. Int J Nurs Stud. 80, 165-180 (2018).
- Ağgön, E., et al. Effect of dynamic and static strength training on hormonal activity in elite boxers. Baltic J Health Phys Activity. 12 (3), 1-10 (2020).
- Merico, A., et al. Effects of combined endurance and resistance training in Amyotrophic Lateral Sclerosis: A pilot, randomized, controlled study. Eur J Translat Myo. 28 (1), 7278 (2018).
- Liu, Y., et al. Eight weeks of high-intensity interval static strength training improves skeletal muscle atrophy and motor function in aged rats via the PGC-1α/FNDC5/UCP1 pathway. Clin Interven Aging. 16, 811-821 (2021).
- Jun, X., et al. Animal model for static massage training. Massage Guid. (02), 5-6 (2000).
- Wei, J., et al. Mechanism by which static exercise improves insulin resistance in skeletal muscle of type 2 diabetes. Chinese J Tiss Eng Res. 28 (08), 1271-1276 (2024).
- Zhenrui, L., Fang, L., Wu, W., Huang, J. The effect of static training on upper limb motor ability in aged rats was studied based on PGC-1α signal pathway RNA interference. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research. 30 (01), 247-249 (2019).
- Lee, S. H., Park, S. Y., Choi, C. S. Insulin resistance: From mechanisms to therapeutic strategies. Diab Metab J. 46 (1), 15-37 (2022).
- Campos, J. C., et al. Exercise preserves physical fitness during aging through AMPK and mitochondrial dynamics. Proc Natl Acad Sci U S A. 120 (2), e2204750120 (2023).
