جلد 22، شماره 4 - ( زمستان 1404 )
جلد 22 شماره 4 صفحات 296-285 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.SBMU.REC.1401.005
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
hedayati S, Rahimi A R, Aghaei F, Mohsenzadeh M. Modulatory Effects of High-Intensity Interval Training on the Mobilization of Hematopoietic Stem Cell and Related Gene Expression (CXCL12 and SCF) in Autologous Transplant Patients. bloodj 2025; 22 (4) :285-296
URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1592-fa.html
URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1592-fa.html
هدایتی ثمینه، رحیمی علیرضا، آقایی فریبا، محسن زاده مهسا. تأثیر تمرین تناوبی با شدت بالا بر موبیلیزاسیون سلولهای بنیادی خونساز و بیان ژنهای مرتبط با آن (CXCL12 و SCF) در بیماران داوطلب پیوند اتولوگ. فصلنامه پژوهشی خون. 1404; 22 (4) :285-296
گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی
چکیده: (175 مشاهده)
سابقه و هدف
این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) به عنوان روشی غیر تهاجمی برای تقویت فرآیند موبیلیزاسیون سلولهای بنیادی خونساز (HSC) در داوطلبان کاندید پیوند اتولوگ انجام شد. تمرکز اصلی بر بررسی تغییرات شمارش سلولهای بنیادی +CD34 و بیان ژنهای SCF و CXCL-12 بود.
مواد و روشها
این مطالعه یک پژوهش نیمه تجربی کاربردی بود که در آن۲۰ بیمار مبتلا به لنفوم هوچکین و غیر هوچکین به صورت همتاسازی بر اساس سن، جنس، شاخص توده بدنی و وضعیت آمادگی جسمانی به دو گروه کنترل (10 =n) و HIIT (n=10) تقسیم شدند. گروه HIIT ، شش ساعت پس از دریافت آخرین دوز فاکتور محرک کلونی گرانولوسیتی (G-CSF) به مدت پنج روز، یک جلسه تمرین تناوبی با شدت بالا شامل ۱۲ دوره یک دقیقهای با شدت 100% VO₂peak انجام دادند. گروه کنترل بدون تمرین و در وضعیت نشسته بر روی تردمیل باقی ماند. نمونهگیری خون در هر دو گروه پیش و بلافاصله پس از مداخله و نمونه آفرزیس نیز بلافاصله پس از مداخله انجام و شمارش سلولهای +WBC، CD34 و زیرگروههای آن بدون تأخیر زمانی قابل توجه در کمتر از 24 ساعت با شرایط نگهداری مناسب در دمای 4 درجه، با فلوسیتومتری صورت گرفت. بیان ژنهای SCF و CXCL-12 با روش qRT-PCR ارزیابی شد.
یافتهها
پس از HIIT، میانگین تعداد سلولهای +CD34 از 12/89 ± 40/86 به 16/15 ± 58/21 و گلبولهای سفید از 3/87 ± 35/35 به 5/1 ± 41/61 افزایش یافت، در حالی که تغییرات گروه کنترل اندک بود. تمرین HIIT باعث افزایش معنادار تعداد WBC، سلولهای +CD34 و زیر گروه +CD34+/CD110 در خون محیطی با اندازه اثر قابل توجه شد (0/05 >p)(d~1-1.4). اما این افزایش در محصول(Yield) آفرزیس مشاهده نگردید. همچنین، هیچ تغییر معناداری در بیان ژنهای SCF و CXCL-12 پس از تمرین دیده نشد و همبستگی قابل توجهی بین بیان این ژنها و شمارش سلولهای بنیادی مشاهده نشد.
نتیجه گیری
تمرین تناوبی با شدت بالا میتواند به عنوان یک تقویتکننده موقت و غیر تهاجمی برای افزایش تعداد سلولهای بنیادی در خون محیطی پس از تجویز G-CSF مطرح باشد. با این حال، این اثر موقتی بوده، به محصول آفرزیس منتقل نمیشود و باید بلافاصله پیش از فرآیند آفرزیس انجام شود.
این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) به عنوان روشی غیر تهاجمی برای تقویت فرآیند موبیلیزاسیون سلولهای بنیادی خونساز (HSC) در داوطلبان کاندید پیوند اتولوگ انجام شد. تمرکز اصلی بر بررسی تغییرات شمارش سلولهای بنیادی +CD34 و بیان ژنهای SCF و CXCL-12 بود.
مواد و روشها
این مطالعه یک پژوهش نیمه تجربی کاربردی بود که در آن۲۰ بیمار مبتلا به لنفوم هوچکین و غیر هوچکین به صورت همتاسازی بر اساس سن، جنس، شاخص توده بدنی و وضعیت آمادگی جسمانی به دو گروه کنترل (10 =n) و HIIT (n=10) تقسیم شدند. گروه HIIT ، شش ساعت پس از دریافت آخرین دوز فاکتور محرک کلونی گرانولوسیتی (G-CSF) به مدت پنج روز، یک جلسه تمرین تناوبی با شدت بالا شامل ۱۲ دوره یک دقیقهای با شدت 100% VO₂peak انجام دادند. گروه کنترل بدون تمرین و در وضعیت نشسته بر روی تردمیل باقی ماند. نمونهگیری خون در هر دو گروه پیش و بلافاصله پس از مداخله و نمونه آفرزیس نیز بلافاصله پس از مداخله انجام و شمارش سلولهای +WBC، CD34 و زیرگروههای آن بدون تأخیر زمانی قابل توجه در کمتر از 24 ساعت با شرایط نگهداری مناسب در دمای 4 درجه، با فلوسیتومتری صورت گرفت. بیان ژنهای SCF و CXCL-12 با روش qRT-PCR ارزیابی شد.
یافتهها
پس از HIIT، میانگین تعداد سلولهای +CD34 از 12/89 ± 40/86 به 16/15 ± 58/21 و گلبولهای سفید از 3/87 ± 35/35 به 5/1 ± 41/61 افزایش یافت، در حالی که تغییرات گروه کنترل اندک بود. تمرین HIIT باعث افزایش معنادار تعداد WBC، سلولهای +CD34 و زیر گروه +CD34+/CD110 در خون محیطی با اندازه اثر قابل توجه شد (0/05 >p)(d~1-1.4). اما این افزایش در محصول(Yield) آفرزیس مشاهده نگردید. همچنین، هیچ تغییر معناداری در بیان ژنهای SCF و CXCL-12 پس از تمرین دیده نشد و همبستگی قابل توجهی بین بیان این ژنها و شمارش سلولهای بنیادی مشاهده نشد.
نتیجه گیری
تمرین تناوبی با شدت بالا میتواند به عنوان یک تقویتکننده موقت و غیر تهاجمی برای افزایش تعداد سلولهای بنیادی در خون محیطی پس از تجویز G-CSF مطرح باشد. با این حال، این اثر موقتی بوده، به محصول آفرزیس منتقل نمیشود و باید بلافاصله پیش از فرآیند آفرزیس انجام شود.
واژههای کلیدی: تمرین تناوبی با شدت بالا، موبیلیزاسیون سلولهای بنیادی خونساز، فاکتور محرک کلونی گرانولوسیت (G-CSF)، پیوند اتولوگ، لنفوم (هوچکین / غیر هوچکین)، آنتیژنهای CD34، کموکاین CXCL12، فاکتور سلولهای بنیادی (SCF)
فهرست منابع
1. Shady KA, Shehata AM, Ebrahim AS. Impact of Acute Exercise by Yo-Yo Intermittent Recovery Test on Hematopoietic Stem Cells, Muscle Damage and Inflammations Markers in Football Players. The Scientific Journal of Physical Education and Sports Sciences 2020; 39(1): 1-14.
2. Morici G, Zangla D, Santoro A, Pelosi E, Petrucci E, Gioia M, et al. Supramaximal exercise mobilizes hematopoietic progenitors and reticulocytes in athletes. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2005; 289(5): R1496-R503. [DOI:10.1152/ajpregu.00338.2005] [PMID]
3. Baker JM, Nederveen JP, Parise G. Aerobic exercise in humans mobilizes HSCs in an intensity-dependent manner. J Appl Physiol(1985) 2017; 122(1): 182-90. [DOI:10.1152/japplphysiol.00696.2016] [PMID] []
4. Kasravi K, Ghazalian F, Gaeini A, Hajifathali A, Gholami M. A Comparison of the Effect of Two Types of Continuous and Discontinuous Aerobic Exercise on Patients' Stem Cell Mobilization before Autologous Hematopoietic Stem Cell Transplantation. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res 2021; 15(1): 61-71. [DOI:10.18502/ijhoscr.v15i1.5250] [PMID] []
5. Kröpfl JM, Stelzer I, Mangge H, Pekovits K, Fuchs R, Allard N, et al. Exercise-induced norepinephrine decreases circulating hematopoietic stem and progenitor cell colony-forming capacity. PLoS One 2014; 9(9): e106120. [DOI:10.1371/journal.pone.0106120] [PMID] []
6. Kroepfl JM, Pekovits K, Stelzer I, Fuchs R, Zelzer S, Hofmann P, et al. Exercise increases the frequency of circulating hematopoietic progenitor cells, but reduces hematopoietic colony-forming capacity. Stem Cells Dev 2012; 21(16): 2915-25. [DOI:10.1089/scd.2012.0017] [PMID]
7. Zarekar T, Hajifathali A, Ahmadizad S. The effect of High Intensity Interval Exercise on Platelet Engraftment in Autologous Bone Marrow Transplantation (BMT). Int J Hematol Oncol Stem Cell Res 2024; 18(3): 240-8. [DOI:10.18502/ijhoscr.v18i3.16104] [PMID] []
8. Dias ALM, Laterza MC, Mira PAdC, Freitas IMG, Trevizan PF, Martinez DG, et al. Exacerbated hemodynamic response during exercise in cancer patients prior to autologous hematopoietic stem cell transplantation. Support Care Cancer 2021; 29(7): 3831-8. [DOI:10.1007/s00520-020-05911-1] [PMID]
9. Ji C, Dai R, Wu H, Li Q, Liu S, He P, et al. Efficacy and safety of hematopoietic stem cell transplantation for hematologic malignancies: A protocol for an overview of systematic reviews and meta-analyses. Medicine: Case Reports and Study Protocols 2021; 2(12): e0174. [DOI:10.1097/MD9.0000000000000174]
10. de Vasconcelos P, Lacerda JF. Hematopoietic Stem Cell Transplantation for Neurological Disorders: A Focus on Inborn Errors of Metabolism. Front Cell Neurosci 2022; 16: 895511. [DOI:10.3389/fncel.2022.895511] [PMID] []
11. Carreras E, Dufour C, Mohty M, Kröger N. The EBMT Handbook: Hematopoietic Stem Cell Transplantation and Cellular Therapies [Internet]. 7th ed. Cham (CH): Springer; 2019. [DOI:10.1007/978-3-030-02278-5]
12. Zarekar T, Ahmadizad S, Hajifathali A. The effect of high intensity interval training on neutropenia in patients with lymphoma and multiple myeloma after hematopoietic stem cell transplantation. Sport Physiology 2023; 15(58): 101-24. [Article in Farsi]
13. Hedayati S, Rahimi A, Aghaei F, Mohsenzadeh M. Reviewing the effect of exercise on hematopoietic stem cell mobilization. J Iran Blood Transfus 2023; 20(2): 143-54. [Article in Farsi]
14. Niemiro GM, Parel J, Beals J, Van Vliet S, Paluska SA, Moore DR, et al. Kinetics of circulating progenitor cell mobilization during submaximal exercise. J Appl Physiol 2017; 122(3): 675-82. [DOI:10.1152/japplphysiol.00936.2016] [PMID]
15. Agha NH, Baker FL, Kunz HE, Graff R, Azadan R, Dolan C, et al. Vigorous exercise mobilizes CD34+ hematopoietic stem cells to peripheral blood via the β2-adrenergic receptor. Brain Behav Immun 2018; 68: 66-75. [DOI:10.1016/j.bbi.2017.10.001] [PMID] []
16. Boppart MD, De Lisio M, Witkowski S. Exercise and stem cells. Prog Mol Biol Transl Sci 2015; 135: 423-56. [DOI:10.1016/bs.pmbts.2015.07.005] [PMID]
17. Kröpfl JM, Beltrami FG, Gruber HJ, Stelzer I, Spengler CM. Exercise-induced circulating hematopoietic stem and progenitor cells in well-trained subjects. Front Physiol 2020; 11: 308. [DOI:10.3389/fphys.2020.00308] [PMID] []
18. Ghanimati R, Rajabi H, Ramezani F, Ramez M, Bapiran M, Nasirinezhad F. The effect of preconditioning with high-intensity training on tissue levels of G-CSF, its receptor and C-kit after an acute myocardial infarction in male rats. BMC Cardiovasc Disord 2020; 20(1): 75. [DOI:10.1186/s12872-020-01380-w] [PMID] []
19. Li W, Chen L, Sajadi SM, Baghaei S, Salahshour S. The impact of acute and chronic aerobic and resistance exercise on stem cell mobilization: A review of effects in healthy and diseased individuals across different age groups. Regen Ther 2024; 27: 464-81. [DOI:10.1016/j.reth.2024.04.013] [PMID] []
20. Heinemann NC, Tischer-Zimmermann S, Wittke TC, Eigendorf J, Kerling A, Framke T, et al. High-intensity interval training in allogeneic adoptive T-cell immunotherapy-a big HIT? J Transl Med 2020; 18(1): 148. [DOI:10.1186/s12967-020-02301-3] [PMID] []
21. Chang HH, Liou YS, Sun DS. Hematopoietic stem cell mobilization. Tzu Chi Med J 2022; 34(3): 270-5. [DOI:10.4103/tcmj.tcmj_98_21] [PMID] []
22. McKinnon KM. Flow cytometry: an overview. Curr Protoc Immunol 2018; 120: 5.1.1-5.1.11. [DOI:10.1002/cpim.40] [PMID] []
23. Grady DG, Cummings SR, Hulley SB. Alternative clinical trial designs and implementation issues. In: Grady DG, Cummings SR, Hulley SB, Browner WS, Newman ThB. Designing Clinical Research. 4th ed; 2013. p. 151-70.
24. do Lago ASD, Zaffarani C, Mendonça JFB, Moran CA, Costa D, Gomes ELdFD. Effects of physical exercise for children and adolescents undergoing hematopoietic stem cell transplantation: a systematic review and meta-analysis. Hematol Transfus Cell Ther 2021; 43(3): 313-23. [DOI:10.1016/j.htct.2020.07.013] [PMID] []
25. Chamorro-Viña C, Guilcher GM, Khan FM, Mazil K, Schulte F, Wurz A, et al. EXERCISE in pediatric autologous stem cell transplant patients: a randomized controlled trial protocol. BMC Cancer 2012; 12: 401. [DOI:10.1186/1471-2407-12-401] [PMID] []
26. Aziz JA, Smith C, Slobodian M, Du I, Shorr R, De Lisio M, et al. Impact of exercise training on hematological outcomes following hematopoietic cell transplantation: a scoping review. Clin Invest Med 2021; 44(2): E19-26. [DOI:10.25011/cim.v44i2.36369] [PMID]
27. Keser I, Suyani E, Aki SZ, Sucak AGT. The positive impact of regular exercise program on stem cell mobilization prior to autologous stem cell transplantation. Transfus Apher Sci 2013; 49(2): 302-6. [DOI:10.1016/j.transci.2013.06.007] [PMID]
28. Barrett A, Longhurst P, Sneath P, Watson J. Mobilization of CFU-C by exercise and ACTH induced stress in man. Exp Hematol 1978; 6(7): 590-4.
29. Bonsignore MR, Morici G, Santoro A, Pagano M, Cascio L, Bonanno A, et al. Circulating hematopoietic progenitor cells in runners. J Appl Physiol 2002; 93(5): 1691-7. [DOI:10.1152/japplphysiol.00376.2002] [PMID]
30. Van Craenenbroeck EM, Vrints CJ, Haine SE, Vermeulen K, Goovaerts I, Van Tendeloo VF, et al. A maximal exercise bout increases the number of circulating CD34+/KDR+ endothelial progenitor cells in healthy subjects. Relation with lipid profile. J Appl Physiol 2008; 104(4): 1006-13. [DOI:10.1152/japplphysiol.01210.2007] [PMID]
31. Möbius-Winkler S, Hilberg T, Menzel K, Golla E, Burman A, Schuler G, et al. Time-dependent mobilization of circulating progenitor cells during strenuous exercise in healthy individuals. J Appl Physiol 2009; 107(6): 1943-50. [DOI:10.1152/japplphysiol.00532.2009] [PMID]
32. Bonsignore MR, Morici G, Riccioni R, Huertas A, Petrucci E, Veca M, et al. Hemopoietic and angiogenetic progenitors in healthy athletes: different responses to endurance and maximal exercise. J Appl Physiol 2010; 109(1): 60-7. [DOI:10.1152/japplphysiol.01344.2009] [PMID]
33. Pradana F, Nijjar T, Cox PA, Morgan PT, Podlogar T, Lucas SJ, et al. Brief cycling intervals incrementally increase the number of hematopoietic stem and progenitor cells in human peripheral blood. Front Physiol 2024; 15: 1327269. [DOI:10.3389/fphys.2024.1327269] [PMID] []
34. Schmid M, Kroepfl JM, Spengler CM. Changes in circulating stem and progenitor cell numbers following acute exercise in healthy human subjects: a systematic review and meta-analysis. Stem Cell Rev Rep 2021; 17(4): 1091-1120. [DOI:10.1007/s12015-020-10105-7] [PMID] []
35. Emmons R, Niemiro GM, Owolabi O, De Lisio M. Acute exercise mobilizes hematopoietic stem and progenitor cells and alters the mesenchymal stromal cell secretome. J Appl Physiol 2016; 120(6): 624-32. [DOI:10.1152/japplphysiol.00925.2015] [PMID]
36. Nederveen JP, Baker J, Ibrahim G, Ivankovic V, Percival ME, Parise G. Hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) mobilization responses to different exercise intensities in young and older adults. Journal of Science in Sport and Exercise 2020; 2: 47-58. [DOI:10.1007/s42978-019-00050-4]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
