STZ誘発糖尿病ラットの腎組織における酸化ストレス、SIRT1、FOXO3a、およびクローディン-1に対するトロピセトロンの効果
Mar 02, 2022
概要
トロピセトロンは、DNに対する保護効果を発揮する5-HT3受容体拮抗薬です。 この研究の目的は、STZ誘発糖尿病ラットにおけるトロピセトロンの腎保護効果に関連する可能性のある分子メカニズムを調査することでした。 動物は5つの等しいグループに細分されました。 コントロール、トロピセトロン、糖尿病、トロピセトロンと糖尿病、およびグリベンクラミドと糖尿病（n=7）。 1型糖尿病を誘発するために、STZ（55 mg / kg、ip）の単回注射を動物に投与しました。 糖尿病ラットをトロピセトロン（3mg / kg）とグリベンクラミド（1mg / kg）で2週間治療した。 実施された分析によると、糖尿病は腎臓 トロピセトロンによって予防された対照群と比較した、機能不全（糸球体濾過率および尿中尿素およびクレアチニンの低下、ならびに血漿尿素およびクレアチニンの上昇）および抗酸化防御システムの異常（TACの低下およびMDAの上昇）処理。 逆転写-定量的ポリメラーゼ連鎖反応およびウエスタンブロッティング分析は、FOXO3aおよびNF-κB遺伝子発現ならびにリン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比およびクローディン-1タンパク質レベルが増加する一方で、SIRT1遺伝子発現が減少することを示しました。肝臓対照群と比較した糖尿病ラットの割合。 ここで、この研究の結果は、トロピセトロン治療がこれらの変化を逆転させたことを示した。 さらに、これらすべての変化は、陽性対照としてグリベンクラミドによって生成されたものと比較されました。 したがって、トロピセトロンは改善しました腎臓の損傷おそらく酸化ストレスとSIRT1、FOXO3a、およびクローディン-1レベルの変化を抑制することによる糖尿病性腎症によるものです。
キーワード：腎臓の損傷; 腎機能; 腎疾患; 肝臓; 腎臓組織
序章
糖尿病性腎症（DN）は、25〜40％の罹患率を伴う過剰なタンパク尿を特徴とする微小血管疾患です（Chenetal。2011;Ritzet al.2010）。 糸球体肥大、細胞外マトリックスの過剰な蓄積および糸球体硬化症、そして最終的には糸球体硬化症を含む形態学的および機能的変化腎機能の中に肝臓高血糖とそれに続く糖代謝障害に関連しています（Kanwaretal。2008;Vikramet al.2014）。 したがって、初期段階で病気と戦うために必要かもしれない効果的な管理または治療に特別な注意が払われています。 蓄積された証拠は、高血糖の直接的な問題としての活性酸素種（ROS）の産生と、それに続く炎症性サイトカインの産生が糖尿病合併症の発症の主要なメカニズムであることを示しています（Beckman and Ames 1998; Giacco and Brownlee 2010; Jaimesetal。2010 ; Kiritoshi et al。2003）。 酸化促進剤と抗酸化剤の防御能力の不均衡がフリーラジカルの蓄積を引き起こし、DNAやタンパク質の修飾、脂質の過酸化などの細胞高分子に損傷を与える可能性があることは明らかです（Peluso and Raguzzini2016）。
哺乳類のサーチュインは、7つのメンバー（SIRT 1-7）を含むNADプラス依存性デアセチラーゼのファミリーです。 その中で、最初の家族の一員であるSIRT1が最も広く研究されています（Dong et al.2014）。 最近の研究により、SIRT1は、DNA損傷、炎症、アポトーシスを軽減することにより、細胞死/寿命の調節、および哺乳動物の急性および慢性ストレス応答に重要な役割を果たすことが明らかになりました（Hasegawa et al.2013; Yun et al.2012 ）。 いくつかの研究は、糖尿病患者におけるROS誘発性のSIRT1活性のダウンレギュレーションのレベルが高いことを指摘しています腎臓、invivoとinvitroの両方（Akhtar and Siragy 2019; Du et al.2016; Kumar et al.2014; Papadimitriou et al.2015; Park et al.2016; Shi and Huang 2018）。
SIRT1は、核因子カッパB（NF-κB）やFOXOファミリーの転写因子などのいくつかのタンパク質を調節することによってその作用を発揮することができます（Brunetetal。2004;Langleyetal。2002;Mottaetal。2004;Yeungetal。 。2004）。 最近、SIRT1がFOXOに寄与することによってグルコース代謝を調節することが通知されました（Kobayashi et al.2005）。 FOXO3aは、酸化ストレス時に重要な役割を果たす転写因子のFOXOファミリーのサブグループです（Accili and Arden2004）。 FOXO3aの修飾は、リン酸化とアセチル化によって起こり、さまざまな条件で同時に現れる可能性があります。 文献によると、SIRT1はFOXO3aを脱アセチル化できるため、ユビキチン化レベルが高まり、ストレッサーから保護されます（Wang et al.2017a）。 高血糖状態の間のSIRT1とFOXOの間の相互作用のメカニズムについての情報はほとんどありません（Yun et al.2012）。 しかし、SIRT1はおそらく核転座によってFOXOの活性を調節し（Brunet et al。2004）、遺伝子特異的転写も制御することが示唆されました（Kobayashi et al.2005）。 したがって、FOXO3aの細胞質から核への移行は、主にSIRT1の脱アセチル化活性、特に酸化ストレス状態によって引き起こされます（Yun et al.2012）。
王ら。 高グルコース治療がヒトのSIRT1およびFOXO3aタンパク質発現を調節したことを報告した肝臓上皮細胞（Wang et al.2017b）。 さらに、FOXO3aはNF-κBシグナル伝達の正の調節因子として機能し、ストレス条件下での細胞生存戦略に影響を与えるために使用できます（Li et al.2012）。 クローディン-1は推定頭頂上皮細胞（PEC）特異的マーカーであり（Hubyetal。2009;Ohseetal。2009;Rincon-Choleset al。2006）、両方の近位尿細管でSIRT1発現と負の関連があります。尿細管および糸球体領域。 糖尿病におけるSIRT1のダウンレギュレーションは、アルブミン尿に寄与する有足細胞の密着結合タンパク質クローディン-1のアップレギュレーションによって裏付けられることが示されました（Gongetal。2017;Hasegawaet al.2013）。 酸化ストレス、炎症性サイトカイン、およびそれらの分子メディエーターは糖尿病の有害な影響の主要なトピックであるため、抗酸化剤および抗炎症剤はDNに対する新しい治療法を提供する可能性があります（Elmarakby and Sullivan2012）。
トロピセトロンは最近出現した5-HT3受容体拮抗薬であり、化学療法中に制吐薬として同定されました（Barzegar-Fallah et al.2015）。 いくつかの報告は、トロピセトロンが抗酸化、抗糖尿病、抗癌、抗脂質血症、神経保護、および心臓保護効果を提供できることを示しています。これらはおそらく抗酸化および抗炎症メカニズムによって媒介されます（Aminzadeh 2017; Asadi et al.2016; Barzegar-Fallah et al.2015; Barzegar-Fallah et al.2014; Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al.2019; Rashidi and Bazi 2020）。 PC12細胞の高血糖誘発性酸化障害に対するトロピセトロンの保護効果（Aminzadeh 2017）、ニトロ作動性を低下させることによるミトコンドリア損傷の改善など、invitroおよびinvivoの両方でトロピセトロンの抗酸化効果を証明するいくつかの研究があります脳内のシステムの活動（Haj Mirzaian et al。2016）、またはマウスの脳の老化に対する酸化ストレスの減衰（Mirshafa et al.2020）。
最近、Barzegar Fallahetal。 トロピセトロンが血糖値を改善し、また腎機能血清尿素窒素（BUN）、血清クレアチニンレベル、および尿中アルブミン排泄の減少によって証明されるように。さらに、マロンジアルデヒド（MDA）含有量、グルタチオン（GSH）レベル、スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）、およびカタラーゼ（CAT）活性はトロピセトロンで治療された糖尿病動物で改善されました（Barzegar-Fallah et al.2015）。 ただし、トロピセトロンとその分子メカニズムによるDNの変調について他の強力な証拠はありません。 したがって、この研究は、最初に、SIRT1、NF-κB、FOXO3aなどの分子メディエーター、およびタイトな上皮接合部に関与し、の主要な役割腎臓糖尿病性腎症; 第二に、トロピセトロンの効果を標準的な市販の抗糖尿病薬であるグリベンクラミドと比較して、ゴールドスタンダードの抗糖尿病薬としてより有益で安全な薬剤を見つけることです。
CISTANCHEは腎臓/腎疾患を改善します
材料および方法この研究は、ウルミア医科大学の実験動物管理の原則に従って実施されました。 イラン保健省の医療倫理委員会（IR.UMSU.REC.1397.291）のガイドラインに従って、動物実験に関するEU指令2010/63/EUから倫理的承認が得られました。 35匹のオスのウィスターラット（体重230〜270 g、生後3〜4か月）を5つのグループ（各グループに7匹のラット）に割り当てました。1。対照グループ：ラットに通常の生理食塩水を2週間腹腔内投与しました。 2.トロピセトロン群：ラットはトロピセトロンを2週間腹腔内投与されました。 3.糖尿病グループ：糖尿病は、ラットにストレプトゾトシン（STZ）注射によって誘発されました。 4.トロピセトロンと糖尿病のグループ：ラットは、糖尿病誘発後2週間、3 mg / kgのトロピセトロン（Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al。2019）を腹腔内投与されました。 5.グリベンクラミドと糖尿病のグループ：ラットは、糖尿病誘発後2週間、1 mg / kgのグリベンクラミド（Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al。2019）を腹腔内投与されました。
糖尿病の誘発ストレプトゾトシン（50 mg / kg）を単回腹腔内注射して、ラットに糖尿病を誘発させた。 この方法に基づいて、I型糖尿病は注射の72時間後にラットに誘発されました。 糖尿病は、空腹時のラットの尾にランセットを使用して軽傷を負わせることによって診断および確認された後、血糖値計のストリップに一滴の血液が置かれました。 次に、血糖値計（ベーリンガーマンハイムインディアナポリス、インディアナ州）で測定し、300 mg/dlを超える血糖値を糖尿病誘発の指標と見なしました。 麻酔の2週間前と24時間後、ラットを1匹ずつ代謝ケージに入れ、尿を採取した。 次に、尿素とクレアチニンの分析のために、尿サンプルを-20度で保存されたサンプルの透明な表面ですぐに遠心分離しました。 その後、ラットの体重を測定し、ケタミン（60 mg / kg）とキシラジン（4 mg / kg）の混合物を腹腔内注射して麻酔をかけました。 次に、腹腔が開かれました。 細い注射器で心臓から血液を採取し、エチレンジアミン四酢酸（EDTA）と混合し、4000×gで20分間遠心分離しました。 次に、得られた血漿を、尿素、クレアチニン、および総抗酸化能（TAC）を後で測定するために、-80度で保存しました。 両方腎臓そのうちの1匹を切除し、冷生理血清で洗浄し、体重を測定した。 左肝臓組織をRNAase含有溶液中でUltraTurrax（T10B、IKA、およびドイツ）によってホモジナイズし、リアルタイムPCR法を使用してSIRT1、NF-κB、およびFOXO3aの発現レベルをテストしました。 右肝臓MDA測定およびウエスタンブロット分析のために-80度で凍結しました（総リン酸化FOXO3aおよびクローディン-1）。
空腹時血糖プロトコルの最後に、一晩絶食（14〜18時間）した後、尾の先端から血液サンプルを採取し、デジタル血糖計（Elegance、CT-X10、フランケンベルク、ドイツ）を使用して血糖値を測定しました。尿中および血漿中の尿素とクレアチニンこの目的のために、尿および血漿尿素およびクレアチニンレベルは、尿素およびクレアチニンの測定に固有の経済キット（Biotechnical; Varginha、Minas Gerais、Brazil）によって測定されます。糸球体濾過率糸球体濾過率（GFR）は、腎臓機能、クレアチニンクリアランス（GFR=[UCr×V]/SCr）を計算し、血漿および尿のクレアチニン濃度と尿流量または尿量を使用して評価しました。
マロンジアルデヒドと総抗酸化能脂質過酸化の最終生成物としてのMDAは、チオバルビツール酸（Sigma-Aldrich; USA）との反応によって評価されました。肝臓メーカーのプロトコル（Esterbauer and Cheeseman 199 0）に従ったサンプル。 簡単に言うと、0 .3–0.4gの腎臓組織氷冷KCl（15 0 mM）でホモジナイズし、3000×gで10分間遠心分離しました。 次に、0.5mlの上清を3mlのリン酸（1％、v / v）と混合し、ボルテックス混合後、2mlの6.7g /lTBAをサンプルにサブジョインしました。 試験片を100度で45分間加熱した。 氷上で冷却した後、n-ブタノール（3 ml）を合わせ、生成物をさらに3000×gでさらに10分間遠心分離しました。 次に、生成物の吸光度を分光光度法により532nmで検討した。 吸光度レベルを標準曲線と比較しました。 TACは、ABTS 2,2'-アジノビス（3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホネート）をペルオキシダーゼおよびH2O2とインキュベートして、ラジカルカチオンABTSと生成をもたらすRandox総抗酸化状態キットによって測定されました。 。 これは安定した青緑色で、600- nm自動分析装置を使用して評価されます（Amini et al.2020）。
CISTANCHEは腎臓/腎臓の痛みを改善します
プライマー設計とリアルタイムPCRRNAは最初に関連キット（GENALL）によって抽出され、RNA抽出とその後の分子技術への応用を確実にするために、凝縮されたRNAが定性的（電気泳動）および定量的（ナノドロップ）評価されました。 次に、抽出されたすべてのRNAサンプルから関連するcDNAを合成しました。 標的遺伝子のプライマーとハウスキーピング遺伝子としてのグリセルアルデヒドデヒドロゲナーゼ（GAPDH）遺伝子を、Generunnerソフトウェア（補足表）を使用してNCBIサイトで調べました。 次に、PCRキットにより合成プライマーを用いて遺伝子発現を解析し、データを統計解析しました。
ウエスタンブロット法ウエスタンブロット法を使用して、FOXO3a（総リン酸化およびリン酸化）およびクローディン-1タンパク質レベルを測定しました。肝臓。電気泳動ゲルの製造には、2つの分離ゲルとスタッキングゲルが使用されます。 分離ゲルを調製して型に流し込んだ後、1時間後およびスタッキング後にスタッキングゲルを加えた。 サンプルは、特別なコームによって作られたウェルにロードされました。 次に、それらをSDS-PAGEで分離しました。 1時間以内に、ロードされたすべての標本がPVDFメンブレンに移されました。 続いて、検体を0 .1％Tween 20を含む5％スキムミルクバッファーでブロックし、シェーカーインキュベーター内で一次抗体と4度で一晩インキュベートしました。 次に、メンブレンを西洋ワサビペルオキシダーゼ標識二次抗体とインキュベートしました。 最後に、ベータアクチンをウエスタンブロット分析の内部標準として使用しました。 最後に、標的タンパク質のレベルに応じて、ブロットされたサンプルの効果を暗い部屋のX線撮影フィルムで評価しました。 標的タンパク質を定量化するために、フィルムスキャンの結果は、アクチンのレベルに対して濃度計によって計算されました。 ウエスタンブロッティングアッセイで使用される抗体は、補足表（カタログ番号と会社）に示されています。
統計分析結果は平均±SEMとして表された。 統計分析は、SPSS16.0を使用して実行されました。 グループ間の比較は、ANOVA検定とそれに続くTukeyの事後検定によって推定されました。 差は、P<>
結果
トロピセトロンは、空腹時血糖（mg / dl）、腎臓重量（g）、および腎臓指数（mg / g）を減少させ、STZ誘発糖尿病ラットでは体重（g）を増加させました。この研究の以前の研究と同様に、糖尿病群は対照群と比較して重度の（P<{{0}}。00 1）高血糖を示しました。="" トロピセトロン（p=""><0。01）とグリベンクラミド（p><0.05）を2週間摂取すると、stz誘発糖尿病群の血糖値が大幅に低下しましたが、それでも対照群よりも有意に高かった（p><0.001 ）。="" この研究の開始時に、グループ間で体重（bw）に有意差はありませんでした（データは示していません）。="" stzによる糖尿病の誘発は、糖尿病ラットにおいて最終的に（bw）有意に減少した（p=""><>肝臓体重（KW）は、最初はグループ間で有意ではありませんでした。 しかし、それは糖尿病グループで増加し、介入後に減少しました。肝臓指数（KW / BW）は、対照群と比較した場合、T1DMで有意に増加しました（P <{{0}}。001）。 興味深いことに、トロピセトロンとグリベンクラミドの2週間の投与後、kw="" bwを調節しました（p=""><>
トロピセトロンは、STZ誘発糖尿病ラットの生化学的分析を改善しました以前の研究と同様に、糖尿病群の血漿および尿中の尿素レベルは、対照群よりも有意に高かった（P<{{0}}。0 0="" 1）="" 。=""><0。{{10}} 0=""><0。0 5）尿素レベルは糖尿病グループと比較して有意に減少しました。="" しかし、尿中尿素は依然として対照群よりも有意に低かった（p=""><0.01）。 トロピセトロンと糖尿病のグループと対照グループの間で血漿尿素レベルに有意差はありません。="" 血漿（p=""><0.001）および尿（p><0.05）クレアチニンレベルは、対照群と比較して糖尿病ラットで有意な増加を示しました。 トロピセトロン投与は、糖尿病群と比較して、尿および血漿クレアチニンレベルを有意に低下させました（p=""><0.001）。 糖尿病の動物では、糸球体濾過率の指標としてのクレアチニンクリアランスは、対照群よりも有意に低かった（p=""><0.05）。 トロピセトロン治療は、糖尿病群と比較してクレアチニンクリアランスを有意に増加させました（p=""><0.001）。 グリベンクラミド治療群でも同じ結果が得られました。="" しかし、血漿尿素は、グリベンクラミドと糖尿病のグループと比較して、トロピセトロン治療グループの方がはるかに低いです（p=""><>
トロピセトロンは、STZ誘発糖尿病ラットの血漿TAC含有量を増加させ、MDAレベルを減衰させましたコントロール、トロピセトロン、真性糖尿病、トロピセトロンと糖尿病、およびグリベンクラミドと糖尿病のグループのMDAレベルは8.65±1。0 1、10。89±1。6 35。54±それぞれ7.1、18.76±3.6、および16.89±4.1 nmol/mgタンパク質。 私たちの研究は、他の研究と同様に、糖尿病グループで最高レベルのMDAを示し、対照グループと比較して有意な増加を示しました（P<0。00 1）。="" トロピセトロンと糖尿病およびグリベンクラミドと糖尿病のグループのmdaレベルは、糖尿病グループと比較して有意な減少を示しました（p=""><{{30}}。01）（図1a）。 対照群、トロピセトロン、糖尿病、トロピセトロンと糖尿病、およびグリベンクラミドと糖尿病のグループのtacレベルは0。65±0。{{4="" 0}}="" 3、{{44}="" }="" .76±0。06、0.26±0.08、0.45±0.06、および0.57±0.08="" nmol="" ml、それぞれ。="" 以前に示したように、tacレベルは対照群と比較して糖尿病群で減少しました（p=""><0.001）。 トロピセトロンとグリベンクラミドの両方の投与は、糖尿病グループと比較して、糖尿病動物の血漿tacレベルを有意に（p=""><>
トロピセトロンはSIRT1を増加させ、FOXO3aおよびNF-κB遺伝子発現を減少させました。遺伝子発現はリアルタイムPCRによって評価され、グループ間の違いの重要な証拠を提供しました。 したがって、糖尿病は、SIRT1遺伝子発現の有意な減少（0。65±0。0 8）と関連していた（P<0。01 ）およびfoxo3a（1.98±0。0="" 8）およびnf-κb（1.71="" ±0。14）対照群と比較した遺伝子発現。="" トロピセトロン治療は、糖尿病ラットにおいてsirt1（0。88±0.3）を増加させ、foxo3a（1.53±0.08）（p=""><0.05）およびnf-κb（1.27±0.03）（p><0.01）mrnaレベルを有意に減少させました（図。2a–c）。>
トロピセトロンはFOXO3aとクローディン-1タンパク質の発現を減少させましたトロピセトロンおよびグリベンクラミド処理後のFOXO3a（総リン酸化およびリン酸化）およびクローディン- 1タンパク質の発現を評価するために、ウエスタンブロッティングを使用しました。肝臓異なるグループの。 データ分析は、リン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比（4.6±0。17）およびクローディン-1（3。02±0。16）の有意な増加を示しています。 ）対照と比較した糖尿病群のタンパク質レベル（P<0。001）。 トロピセトロンの投与は、リン酸化foxo3a="">肝臓糖尿病ラットの（P<{{0}}。01）。 グリベンクラミド治療は、リン酸化foxo3a="" foxo3aタンパク質比（2.57±0="" .5）（p=""><0。001）とクローディン-1（2.2±0.11）（p><>
討論 現在の研究の結果は、次のセクションに記載されています。STZ誘発性T1DMの単回注射は、重度の高血糖、体重減少、および肝臓血漿クレアチニンと尿素の著しい増加と、対照群と比較したGFRの指標としてのクレアチニンクリアランスの著しい減少によって現れる機能障害。 STZは、肝臓MDAを増やし、TAC含有量を減らすことによって証明された組織。 さらなる分子分析は、糖尿病がSIRT1 mRNAを減少させ、NF-κBmRNAを増加させ、さらにリン酸化FOXO3a/総FOXO3aタンパク質比とクローディン-1タンパク質レベルを増加させたことを示しました。肝臓雄ラットの。 尿素、クレアチニン、クレアチニンの大幅な改善
クリアランス、ならびにSIRT1 mRNA、NF-κBmRNA、リン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、およびクローディン-1タンパク質は、対照動物と同様に、トロピセトロンと糖尿病のグループで観察されました。 の混乱などのいくつかの機能によって特徴付けられるDN腎臓構造的および機能的完全性、増加肝臓サイズ、ならびに糸球体および尿細管肥大は、末期の主な原因です腎疾患（Singh et al.2018; Yaribeygi et al.2018）。 進行性のアルブミン尿、GFRの低下、および動脈血圧の上昇は、糖尿病患者で観察される最も顕著な機能的症状です（Alzahrani et al.2020）。 DNの最も初期のマーカーは、開始の中心的な特徴として進行性の糸球体損傷によって引き起こされるアルブミン尿です。腎臓障害（Elsherbiny et al.2018）。 私たちの発見と一致して、以前の研究は、DNが血清クレアチニンと尿素の増加を伴うことを強調し、腎臓組織（Sharma et al.2006; Tang et al.2018）。
蓄積された証拠は、高血糖によるフリーラジカルの生成が、DNを含む糖尿病性微小血管合併症の発症と進行における重要なイベントであることを示しています。 過剰なROS産生は、高分子、細胞、および組織に影響を与えることによって酸化的損傷を引き起こし、不可逆的な傷害または機能障害を引き起こします（Kiritoshi et al.2003）。
脂質過酸化のマーカーとしてのMDAは、糖尿病合併症の一因となっている膜不飽和脂肪酸へのフリーラジカルの攻撃によって引き起こされます（Pieme et al.2017）。 総抗酸化状態は、多くの病的状態における酸化ストレスを決定するためのバイオマーカーであるTACによって推定されました。 したがって、糖尿病患者のMDAおよびTAC障害は、酸化ストレス状態を誘発するフリーラジカルの生成を反映しています（Peluso and Raguzzini2016）。 一貫して、この研究の結果は、糖尿病ラットにおけるMDAの増加とTACレベルの減少を示しました肝臓。 この事実を考慮すると、酸化ストレスの軽減は、以下を含む糖尿病合併症を改善しました腎障害（Alzahranietal。2020;Barzegar-Fallahet al.2015）。
トロピセトロンは、抗酸化作用と抗炎症作用を持つ5- HT3拮抗薬として、糖尿病などのいくつかの病的状態で保護効果を示します（Barzegar-Fallahetal。2015;Rashidiand Bazi2020）。 トロピセトロンの腎保護効果は、動物実験で以前に説明されています。 この見解の中で、トロピセトロンは、血糖値の上昇を防ぐことにより、5-HT3受容体に依存しない方法でDNを改善しました。腎臓MDA、CAT、SOD、Gpx、およびTNF-レベルと、尿中サイトカイン排泄およびアルブミン尿の減少（Barzegar-Fallah et al.2015）。
この問題に沿って、現在の調査では、トロピセトロンが高血糖、体重減少、および酸化ストレス状態を調節したことを示す証拠が提供されています。これは、MDAを減らし、TAC含有量を増やし、改善することによって示されます。肝臓機能不全（血漿尿素およびクレアチニンの有意な枯渇）。 以前の研究（Amini et al。2020）によれば、グリベンクラミドが標準薬として適用されました。 興味深いことに、グリベンクラミド投与群とトロピセトロン投与群では、言及されたパラメーターに有意差は観察されませんでした。肝臓糖尿病ラットの。 ただし、DNのトロピセトロンの保護効果の背後にある正確なメカニズムはまだ不明です。 私たちの知る限り、これはトロピセトロンがSIRT1遺伝子発現を増加させ、リン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、NF-κB、およびクローディン- 1タンパク質レベルを減少させたことを示す最初の研究です。肝臓糖尿病の動物の。
SIRT1はクラスIIIタンパク質デアセチラーゼであり、いくつかの重要なタンパク質を活性化することにより、ストレスの多い条件下で細胞の生存に関与します。 これは、NF-κBやフォキソ転写因子などのROS生成に応答して遺伝子発現を調節するための必須因子です（Brunetetal。2004;Senguptaet al.2011）。 foxoファミリーの中で、FOXO3aは、SODやCATを含むいくつかの抗酸化物質をアップレギュレートすることにより、酸化ストレス中に重要な役割を果たしていると考えられています。
（Hasegawaetal。2008;Kopset al.2002）。 特に、FOXO3aの不活性化は、高血糖状態でのCAT誘発性酸化ストレスのダウンレギュレーションと関連しています（Wang et al.2017b）。 SIRT1は、脱アセチル化によってFOXO3aの活性化を管理し、酸化ストレスに対する細胞の応答を直接的または間接的に調節します（Hori et al.2013）。 MnSODを介した抗酸化防御システムのSIRT1とFOXO3の調節には機能的な関連があると宣言されました（Tanakaetal。2009;Zhanget al.2015）。 したがって、張等。 （2015）イカリインが、MnSOD発現のアップレギュレーションによって腸虚血/再灌流を介したSIRT1/FOXO3シグナル伝達経路によって引き起こされる急性肺損傷を保護することを示しました。 以前の報告では、SIRT1のアップレギュレーションがシスプラチン誘発性腎症を軽減することも示唆されています。腎臓虚血性/再灌流傷害、および糖尿病性腎症（Funk and Schnellmann 2013; Guetal。2016;Kimet al.2011）。 特に、病態生理学的変化を引き起こす糖尿病誘発性のSIRT1のダウンレギュレーションは腎臓毒性（Wang et al.2017b）。 長谷川ほか （2013）近位尿細管の減少したSIRT1がDNの開始を引き起こして、アルブミン尿をもたらしたことを示しました。 並んで、特定されたこの研究の結果は減少しました腎臓糖尿病グループにおけるSIRT1遺伝子発現。 したがって、SIRT1の活性化はの抵抗を引き起こしました腎臓細胞ストレスに対する尿細管細胞（Kume et al.2013）。 全体として、SIRT1活性化因子は、糖尿病治療の興味深い候補として注目を集めています（Song et al.2018）。
さらに、本研究はまた、糖尿病患者における顕著な炎症反応を示した腎臓NF-κBの上昇によって証明されるように。 これは、免疫応答と炎症に関連する必須の調節因子です（Hayden and Ghosh2012）。 この研究の結果と一致して、いくつかの研究は、NF-κBの活性化とその核転座が実験的DNとヒトDNの両方で増加することを報告しています（Alzahranietal。2020;Kuhadand Chopra2009）。 さらに、SIRT1の上昇は、糖尿病患者の損傷から有足細胞を救うためのNF-κBの不活性化に寄与します肝臓（Liu et al.2014）。 興味深いことに、SIRT1の過剰発現は、高血糖ラットのタイトな上皮接合部、すなわちクローディン-1でのタンパク質発現を減衰させます。これは、タンパク尿レベルと相関関係があります。 有足細胞で活性化されたクローディン-1は、シナプトポディンまたはポドシンの発現を低下させて糸球体バリア機能を低下させ、アルブミン尿を引き起こします（Hasegawa et al.2013）。 これらの所見は、糖尿病ラットの腎臓でも承認されました。
ここでは、糖尿病の条件下で、トロピセトロン投与がSIRT1遺伝子発現の増強をもたらし、同時にリン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、NF-κB、およびクローディン-1タンパク質レベルを低下させることが初めて実証されました。 したがって、SIRT1でのそのような活性化と、それに続くリン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、NF-κB、およびクローディン-1の減少が、部分的に、糖尿病腎臓機能。 研究者は、別の選択的5- HT3受容体遮断薬であるグラニセトロンがDNを保護できなかったため、DNにおけるトロピセトロンの保護効果は5-HT3受容体非依存性であるように見えると報告しました。 トロピセトロンの抗酸化および抗炎症メカニズムは、腎臓組織糖尿病の保護（Barzegar-Fallah et al.2015）。 最近、私たちの研究室は、トロピセトロン治療が、GLUT2遺伝子発現とUCP2 / ZnT8経路を上昇させることにより、インスリン分泌を増加させ、血糖値を低下させることを観察しました（Naderi et al.2020）。 5- HT3受容体の遮断薬としてのトロピセトロンは、膵臓のインスリン産生ベータ細胞株からのインスリン放出を増加させ、低血糖を引き起こしました（Heimes et al.2009）。 したがって、インスリン放出とそれに続く血糖恒常性の調節は、抗酸化および抗炎症反応に関与している可能性があるようです。肝臓保護。
現在の発見と一致して、トロピセトロンは、マウスの老化におけるSIRT1遺伝子発現を増加させることによって酸化的損傷を逆転させた（Mirshafa et al.2020）。 さらに、トロピセトロンの同時治療後、糖尿病ラットの肝臓で肝障害、TNF-、およびIL -6タンパク質レベルの減弱が観察されました（Aminietal。2020;Gholizadeh-GhalehAziz et al.2019）。 また、本研究では、トロピセトロンは標準薬であるグリベンクラミドに対して同様の反応を示しました。 したがって、グリベンクラミド曝露は、糖尿病患者のSIRT1を増加させ、リン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、NF-κB、およびクローディン-1レベルを減少させました。腎臓現在の研究では。 グリベンクラミドは、ATP感受性Kプラスチャネルを阻害することにより、糖尿病患者の治療に広く使用されている確立された薬剤です。 DNにおけるグリベンクラミド効果に関していくつかの矛盾した結果があったので（Akbaretal。2013;Elmalíetal。2004;Nakamuraet al。2000）、おそらく投与量または治療期間のために、このイベントは導入の動機を提供しました副作用の少ない安全で効果的な薬剤としての糖尿病患者のための新薬
全体的に、トロピセトロンは効果的に改善します腎機能DNでは、おそらくSIRT1、リン酸化FOXO3a /総FOXO3aタンパク質比、NF-κB、およびクローディンの発現を変化させることによって-1。 この研究には、この主題をサポートする上でいくつかの制限がありました。 たとえば、形態学的研究は、現在の調査を検証するためのさらなる証拠を提供することを試みる必要があります。 また、研究者たちは、正確なシグナル伝達経路のメカニズムを検証するために分子阻害剤を採用していませんでした。
結論
結論として、この研究の結果は、STZ誘発性T1DMにおけるトロピセトロンの腎保護効果を示しました。 この調査の注目すべき発見は、トロピセトロンの腎保護効果が、SIRT1、FOXO3a、NF-κB、およびクローディンの発現の変化を伴う可能性があることを示しました-1。 これらのデータは、この分野でのさらなる研究を刺激する可能性があります。