dc.contributor.advisor | Kivelä, Riikka | |
dc.contributor.advisor | Hulmi, Juha | |
dc.contributor.author | Koho, Saara | |
dc.date.accessioned | 2022-12-21T11:43:41Z | |
dc.date.available | 2022-12-21T11:43:41Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.identifier.uri | https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/84541 | |
dc.description.abstract | Liikunta aiheuttaa muutoksia luurankolihaksen supistuvissa, rakenteellisissa ja
aineenvaihdunnallisissa ominaisuuksissa, mikä saa aikaan useita terveyshyötyjä. Nämä
muutokset tapahtuvat useiden tilapäisten säätelymekanismien, kuten transkriptionaalisten
reittien, aktivoitumisen seurauksena. Näitä transkriptionaalisia mekanismeja ja niitä sääteleviä
tekijöitä ei kuitenkaan vielä täysin tunneta. Verisuonten kasvu on todennäköisesti yksi tärkeä
tällainen säätelevä tekijä lihaksessa. Se on merkittävä kestävyysharjoitteluadaptaatio, joka
parantaa aerobista kapasiteettia ja edistää sydän- ja verisuoniterveyttä. Tämän tutkielman
tarkoituksena oli tutkia verisuonten kasvun merkitystä luurankolihaksen transkriptomivasteissa
kestävyysharjoitteluun.
Villityypin hiiret (WT) ja hiiret, joilta poistettiin verisuonen endoteelin kasvutekijän reseptori
VEGFR2 (R2Del) jaettiin harjoittelevaan ja kontrolliryhmään. Kestävyysharjoittelu koostui
progressiivisesta 60 minuutin juoksuharjoittelusta juoksumatolla 5 kertaa viikossa 4 viikon
ajan. Tibialis anterior -lihakset kerättiin viikko harjoittelun jälkeen, ja koko transkriptomin
laajuinen geeniekspressioanalyysi tehtiin RNA-sekvensoinnilla. Muutoksia geenien
ilmenemisessä ja geenien säätelemissä signalointireiteissä analysoitiin RStudio -ohjelmistolla.
Lihasten kapillarisaatio lisääntyi merkittävästi harjoittelun jälkeen vain WT-hiirillä (p < 0,001).
Lihassolukoko kasvoi merkittävästi harjoittelun jälkeen molemmilla hiirityypeillä. Eniten
muutoksia yksittäisten geenien ilmenemisessä tapahtui WT-hiirillä, mutta R2Del-hiirillä oli
eniten muuttuneita geenien signalointireittejä harjoittelun jälkeen. Useat signalointireitit
aktivoituivat eri tavoin harjoittelun jälkeen WT- ja R2Del-hiirillä. Esimerkiksi rasvahappojen
aineenvaihdunta väheni WT-hiirillä mutta lisääntyi R2Del-hiirillä harjoittelun jälkeen.
Harjoittelu aiheutti pitkittyneitä häiriöitä aerobisessa aineenvaihdunnassa R2Del-hiirillä
verrattuna WT-hiiriin, mikä viittaa siihen, että verisuonten kasvun estäminen vaikutti lihaksen
transkriptomin harjoitteluvasteeseen. Tätä R2Del-hiirien erilaista harjoitusvastetta tarvitaan
mahdollisesti koko harjoitusjakson ajan kompensoimaan hapenkuljetuksen puutetta, jonka
verisuonten kasvun estäminen aiheuttaa. Tämä tutkimus on tärkeä askel kohti sekä
kokonaisvaltaista ymmärrystä mekanismeista, jotka säätelevät adaptoitumista
kestävyysharjoitteluun että parempaa harjoitusprotokollien suunnittelua, jossa yksilölliset
ominaisuudet otetaan huomioon. | fi |
dc.description.abstract | Exercise facilitates changes in skeletal muscle contractile, structural, and metabolic properties
which results to multiple health benefits. These changes occur as signalling, epigenetic and
transcriptional pathways are activated transiently in response to exercise. These transcriptional
mechanisms and the factors that regulate them are however not fully understood. Angiogenesis
is likely an important factor facilitating the skeletal muscle responses since it is highly activated
in response to exercise. It is also a significant endurance training adaptation improving aerobic
capacity and cardiovascular health. The aim of this thesis was to examine the role of
angiogenesis in skeletal muscle transcriptomic responses to endurance training.
Wild-type (WT) and vascular endothelial growth factor receptor 2 deleted (R2Del) mice were
divided into sedentary and exercise groups. Endurance training included 60 min of treadmill
running 5 x week for 4 weeks. Tibialis anterior muscles were collected 1 week after training
and transcriptome-wide gene expression analysis was conducted with RNA sequencing.
Differential gene expression analysis and gene set enrichment analysis were done using data
science software RStudio.
Skeletal muscle capillarization increased significantly after training in WT mice (p < 0.001) but
not in the R2Del mice. Muscle fibre size was significantly increased after training in both types
of mice. The number of differentially expressed individual genes was the highest in the WT
mice, but the greatest number of differentially regulated pathways was in the R2Del mice after
training. Multiple pathways were differently activated after training in WT and R2Del mice.
For instance, fatty acid metabolism was downregulated in WT mice but upregulated in R2Del
mice after training.
Aerobic exercise training caused prolonged perturbations in aerobic metabolism pathways in
the R2Del mice compared to the WT mice, which suggests that inhibition of angiogenesis had
a profound effect on transcriptomic exercise response in skeletal muscle. This differential
transcriptomic training response in R2Del mice is possibly needed throughout the training
period to compensate the lack of increased capillarization and capacity to deliver oxygen. This
study is an important step towards both comprehensive understanding of the mechanisms that
regulate adaptations to endurance training and better designing of training protocols for
individuals with distinct physiological conditions. | en |
dc.format.extent | 64 | |
dc.format.mimetype | application/pdf | |
dc.language.iso | en | |
dc.rights | In Copyright | en |
dc.subject.other | angiogenesis | |
dc.subject.other | vascular endothelial growth factor | |
dc.subject.other | endurance training | |
dc.subject.other | gene expression | |
dc.title | Role of angiogenesis in skeletal muscle transcriptomic responses to endurance training | |
dc.type | master thesis | |
dc.identifier.urn | URN:NBN:fi:jyu-202212215787 | |
dc.type.ontasot | Pro gradu -tutkielma | fi |
dc.type.ontasot | Master’s thesis | en |
dc.contributor.tiedekunta | Liikuntatieteellinen tiedekunta | fi |
dc.contributor.tiedekunta | Faculty of Sport and Health Sciences | en |
dc.contributor.laitos | Liikunta- ja terveystieteet | fi |
dc.contributor.laitos | Sport and Health Sciences | en |
dc.contributor.yliopisto | Jyväskylän yliopisto | fi |
dc.contributor.yliopisto | University of Jyväskylä | en |
dc.contributor.oppiaine | Liikuntafysiologia | fi |
dc.contributor.oppiaine | Exercise Physiology | en |
dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc | |
dc.type.publication | masterThesis | |
dc.contributor.oppiainekoodi | 5011 | |
dc.subject.yso | kestävyysharjoittelu | |
dc.subject.yso | verisuonet | |
dc.subject.yso | geenit | |
dc.subject.yso | endurance training | |
dc.subject.yso | blood vessels | |
dc.subject.yso | genes | |
dc.format.content | fulltext | |
dc.rights.url | https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | |
dc.rights.accessrights | Tekijä ei ole antanut lupaa avoimeen julkaisuun, joten aineisto on luettavissa vain Jyväskylän yliopiston kirjaston arkistotyösemalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/kokoelmat/arkistotyoasema.. | fi |
dc.rights.accessrights | The author has not given permission to make the work publicly available electronically. Therefore the material can be read only at the archival workstation at Jyväskylä University Library (https://kirjasto.jyu.fi/collections/archival-workstation). | en |
dc.type.okm | G2 | |