Effect of Swimming at Low Temperature on Uncoupling Protein Gene Expression in Skeletal Muscle of Wistar Rats

• Autores: Jiehui Li, Jiaxing Han, Shaoming Yan
• Localización: International Journal of morphology, ISSN-e 0717-9502, Vol. 42, Nº. 3, 2024, págs. 638-646
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto de la Natación a Baja Temperatura sobre la Expresión del Gen de la Proteína de Desacoplamiento en el Músculo Esquelético de Ratas Wistar
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    RESUMEN: A medida que la economía se desarrolla y los niveles de vida mejoran, el sobrepeso y la obesidad son cada vez más frecuentes. Actualmente, los medicamentos para bajar de peso se administran principalmente por vía oral o intravenosa, lo que puede resultar en una mala focalización, baja biodisponibilidad, administración frecuente y alta toxicidad y efectos secundarios. El estudio tuvo como objetivo abordar estos desafíos mediante la preparación de fibras cortadas de ácido poliláctico y polietilenglicol que transportan el fármaco pardo clorhidrato de pioglitazona mediante técnicas de hilado electrostático y liofilización. Se realizaron experimentos con animales para probar la eficacia de estas fibras. Además, el estudio investigó la expresión de genes de proteínas desacopladoras en ratas expuestas a diferentes temperaturas del agua midiendo los cambios en el nitrógeno ureico sérico y los niveles de expresión de ARNm de genes de proteínas desacopladoras del músculo esquelético. También se analizaron los efectos fisiológicos y genéticos del ejercicio de natación a baja temperatura sobre los cambios en el metabolismo energético en ratas, tanto a nivel individual como molecular. Los resultados revelaron que el nitrógeno ureico sérico permaneció más estable en ratas nadadoras hipotérmicas en comparación con las ratas del grupo de natación. Además, el estudio observó una regulación positiva inducida de las proteínas desacopladoras en el músculo esquelético de ratas Wistar en respuesta a la estimulación de la temperatura externa, y la expresión de ARNm para las proteínas desacopladoras del músculo esquelético aumentó significativamente a medida que disminuía la temperatura. Además, las nanofibras cortas preparadas también tuvieron un efecto promotor significativo sobre el gen de la proteína de desacoplamiento, COX7A1, al tiempo que suprimieron la expresión del gen lipogénico.

  • English

    SUMMARY: As the economy develops and living standards improve, overweight and obesity are increasingly prevalent. Currently, weight-loss medications are primarily administered orally or intravenously, which can result in poor targeting, low bioavailability, frequent administration, and high toxicity and side effects. The study aimed to address these challenges by preparing polylactic acid- polyethylene glycol staple fibers that carry the browning drug pioglitazone hydrochloride using electrostatic spinning and freeze-cutting techniques. Animal experiments were conducted to test the effectiveness of these fibers. Additionally, the study investigated the expression of uncoupling protein genes in rats exposed to different water temperatures by measuring changes in serum urea nitrogen and mRNA expression levels of skeletal muscle uncoupling protein genes. The physiological and genetic effects of low-temperature swimming exercise on changes in energy metabolism in rats were also analyzed at both the individual and molecular levels. The results revealed that serum urea nitrogen remained more stable in hypothermic swimming rats compared to rats in the swimming group. Furthermore, the study observed an induced up-regulation of uncoupling proteins in the skeletal muscle of Wistar rats in response to external temperature stimulation, and the expression of mRNA for skeletal muscle uncoupling proteins significantly increased as the temperature decreased. And the prepared short nanofibers also had a significant promotive effect on uncoupling protein gene, COX7A1, while suppressing the expression of lipogenic gene.