シナマルアルデヒドはNrf2を活性化することによって糖尿病マウスの血管機能障害を改善する

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Am. J. Hypertens..2020 Jul;33(7):610-619. 5815427. doi: 10.1093/ajh/hpaa024.

シナマルアルデヒドはNrf2を活性化することによって糖尿病マウスの血管機能障害を改善する

Cinnamaldehyde Ameliorates Vascular Dysfunction in Diabetic Mice by Activating Nrf2.

Peijian Wang
Yi Yang
Dan Wang
Qiyuan Yang
Jindong Wan
Sen Liu
Peng Zhou
Yongjian Yang

PMID: 32242611 DOI: 10.1093/ajh/hpaa024.

抄録

背景:

酸化ストレスは糖尿病の発症と関連していることが知られている。シナモンに含まれる香辛料化合物であるシナマルアルデヒド（CA）は、心保護効果があることが示されている核内因子赤血球関連因子2（Nrf2）を活性化させることで、活性酸素に対する抗酸化防御力を高める作用がある。しかし、糖尿病性血管合併症におけるCAとNrf2との関係はまだ明らかにされていません。

BACKGROUND: Oxidative stress is known to be associated with the development of diabetes. Cinnamaldehyde (CA) is a spice compound in cinnamon that enhances the antioxidant defense against reactive oxygen species (ROS) by activating nuclear factor erythroid-related factor 2 (Nrf2), which has been shown to have a cardioprotection effect. However, the relationship between CA and Nrf2 in diabetic vascular complications remains unclear.

方法:

レプチン受容体欠損マウス(db/db)に通常の飼料または0.02%CAを含む飼料を12週間与えた。血管緊張、血圧、スーパーオキシド濃度、一酸化窒素(NO)産生、腎形態、機能を各群で測定した。

METHODS: Leptin receptor-deficient (db/db) mice were fed normal chow or diet containing 0.02% CA for 12 weeks. The vascular tone, blood pressure, superoxide level, nitric oxide (NO) production, renal morphology, and function were measured in each group.

結果:

CAは活性酸素の発生を著しく抑制し、NO産生を保存し、内皮一酸化窒素合成酵素（p-eNOS）のリン酸化を増加させ、db/dbマウスの大動脈におけるニトロチロシン、P22、P47のアップレギュレーションを減少させ、db/dbマウスの腎臓におけるIV型コラーゲン、TGF-β1、P22、P47の上昇を明らかに改善した。CAの摂取は大動脈と腸間膜動脈の内皮依存性弛緩を改善し、db/dbマウスの腸間膜動脈のリモデリングを緩和した。また、糖尿病マウスの糸球体線維化と腎機能障害を改善した。Nrf2とその標的遺伝子であるヘムオキシゲナーゼ-1（HO-1）とキノンオキシドレダクターゼ-1（NQO-1）は、db/dbマウスでわずかに増加し、CAによってさらに増加した。しかし、これらのCAの保護効果はNrf2ダウンレギュレーションマウスでは逆転した。

RESULTS: CA remarkably inhibited ROS generation, preserved NO production, increased phosphorylated endothelial nitric oxide synthase (p-eNOS), attenuated the upregulation of nitrotyrosine, P22 and P47 in aortas of db/db mice, and apparently ameliorated the elevation of type IV collagen, TGF-β1, P22, and P47 in kidney of db/db mice. Feeding with CA improved endothelium-dependent relaxation of aortas and mesenteric arteries, and alleviated the remodeling of mesenteric arteries in db/db mice. Additionally, dietary CA ameliorated glomerular fibrosis and renal dysfunction in diabetic mice. Nrf2 and its targeted genes heme oxygenase-1 (HO-1) and quinone oxidoreductase-1 (NQO-1) were slightly increased in db/db mice and further upregulated by CA. However, these protective effects of CA were reversed in Nrf2 downregulation mice.

結論:

CAの長期食は、db/dbマウスのNrf2シグナル伝達経路の活性化を介して酸化ストレスを阻害することにより、糖尿病性血管機能障害から保護します。

CONCLUSIONS: A prolonged diet of CA protects against diabetic vascular dysfunction by inhibiting oxidative stress through activating of Nrf2 signaling pathway in db/db mice.