การปรับควบคุมการแสดงออกของ eNOS และ p47phox ในไตด้วยกาแลนจินลดการบาดเจ็บของไตในหนูเบาหวาน
DOI:
https://doi.org/10.64960/srimedj.v40i6.269232คำสำคัญ:
eNOS, p47phox, กาแลนจิน, การบาดเจ็บของไต, หนูเบาหวานบทคัดย่อ
หลักการและวัตถุประสงค์: โรคไตจากเบาหวาน (diabetic nephropathy) เกิดขึ้นจากภาวะน้ำตาลในเลือดสูงเรื้อรัง ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการแสดงออกมากเกินไปของโปรตีน p47phox พร้อมทั้งยับยั้งการแสดงออกของเอนไซม์ endothelial nitric oxide synthase (eNOS) กลไกคู่นี้ส่งเสริมภาวะเครียดออกซิเดชัน การอักเสบ และรบกวนการทำงานของไต นำไปสู่การบาดเจ็บของไตซึ่งเป็นขั้นตอนทางพยาธิวิทยาเริ่มแรกในการพัฒนาของโรคไตจากเบาหวาน วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการตรวจสอบศักยภาพในการบรรเทาการบาดเจ็บของไตในหนูเบาหวานด้วยกาแลนจิน (galangin; GA)
วิธีการศึกษา: หนูเพศผู้สายพันธุ์ Wistar ถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก ได้แก่ หนูที่ไม่ได้เป็นโรคเบาหวานและหนูที่เป็นโรคเบาหวาน กลุ่มที่ไม่ได้เป็นโรคเบาหวานประกอบด้วยกลุ่มควบคุมที่ได้รับยาหลอกและกลุ่มควบคุมที่ได้รับ GA 50 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน กลุ่มที่เป็นโรคเบาหวานประกอบด้วยกลุ่มเบาหวานที่ได้รับยาหลอก กลุ่มเบาหวานที่ได้รับ GA ในขนาด 25 หรือ 50 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน (n = 6-8 ต่อกลุ่ม) หนูถูกเหนี่ยวนำให้เป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ผ่านการฉีดนิโคตินาไมด์ (110 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน ครั้งเดียว ทางช่องท่อง) ตามด้วยสเตรปโตโซโทซิน (55 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน ครั้งเดียว ทางช่องท่อง) หลังจากการเหนี่ยวนำโรคเบาหวานเป็นเวลาแปดสัปดาห์ หนูได้รับการรักษาด้วย GA ในขนาด 25 หรือ 50 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน เป็นเวลาสี่สัปดาห์ มีการประเมินการทำงานของระบบเมแทบอลิซึมหน้าที่ของไต ระดับการแสดงออกของโปรตีน p47phox โปรตีน eNOS ตัวบ่งชี้ภาวะเครียดออกซิเดชัน และการวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลกายวิภาคของโกลเมอรูลัส
ผลการศึกษา: GA สามารถลดระดับน้ำตาลในเลือดขณะอดอาหารและภาวะดื้อต่ออินซูลินอย่างมีนัยสำคัญ พร้อมทั้งปรับปรุงการทำงานของไตเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มหนูเบาหวาน (p < 0.05) การผลิตซูเปอร์ออกไซด์มากเกินไปและภาวะเครียดออกซิเดชันในไตของหนูเบาหวานลดลงอย่างเด่นชัดหลังการรักษาด้วย GA (p < 0.05) การให้ GA โดยเฉพาะในขนาด 50 มิลลิกรัม/กิโลกรัม/วัน ยับยั้งการขยายใหญ่ของโกลเมอรูลัสและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของไตอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ GA ยังยับยั้งการแสดงออกของ p47phox ขณะที่กระตุ้นการแสดงออกของ eNOS ในเนื้อเยื่อไตของหนูเบาหวาน
สรุป: GA มีบทบาทในการปกป้องไตในหนูเบาหวานผ่านกลไกการลดน้ำตาลและต้านอนุมูลอิสระผ่านการยับยั้งการแสดงออกของ p47phox ฟื้นฟูการแสดงออกของ eNOS ทำให้การทำงานของไตเป็นปกติ และรักษาโครงสร้างของโกลเมอรูลัสผลการศึกษานี้สนับสนุนศักยภาพของ GA ในการป้องกันหรือชะลอโรคไตจากเบาหวานในระยะเริ่มแรก
เอกสารอ้างอิง
Shen Y, Cai R, Sun J, Dong X, Huang R, Tian S, et al. Diabetes mellitus as a risk factor for incident chronic kidney disease and end-stage renal disease in women compared with men: a systematic review and meta-analysis. Endocrine 2017;55(1):66-76. doi:10.1007/s12020-016-1014-6.
Afkarian M, Sachs MC, Kestenbaum B, Hirsch IB, Tuttle KR, Himmelfarb J, et al. Kidney disease and increased mortality risk in type 2 diabetes. J Am Soc Nephrol 2013;24(2):302-8. doi:10.1681/ASN.2012070718.
Jerums G, Premaratne E, Panagiotopoulos S, MacIsaac RJ. The clinical significance of hyperfiltration in diabetes. Diabetologia 2010;53(10):2093-104. doi:10.1007/s00125-010-1794-9.
Ma L, Liu D, Yu Y, Li Z, Wang Q. Immune-mediated renal injury in diabetic kidney disease: from mechanisms to therapy. Front Immunol 2025;16:1587806. doi:10.3389/fimmu.2025.1587806.
Sedeek M, Nasrallah R, Touyz RM, Hebert RL. NADPH oxidases, reactive oxygen species, and the kidney: friend and foe. J Am Soc Nephrol 2013;24(10):1512-8. doi:10.1681/ASN.2012111112.
Wang W, Jittikanont S, Falk SA, Li P, Feng L, Gengaro PE, et al. Interaction among nitric oxide, reactive oxygen species, and antioxidants during endotoxemia-related acute renal failure. Am J Physiol Renal Physiol 2003;284(3):F532-7. doi:10.1152/ajprenal.00323.2002.
Araujo M, Welch WJ. Oxidative stress and nitric oxide in kidney function. Curr Opin Nephrol Hypertens 2006;15(1):72-7. doi:10.1097/01.mnh.0000191912.65281.e9.
Reddy YS, Kiranmayi VS, Bitla AR, Krishna GS, Rao PV, Sivakumar V. Nitric oxide status in patients with chronic kidney disease. Indian J Nephrol 2015;25(5):287-91. doi:10.4103/0971-4065.147376.
Lieberthal W, Nigam SK. Acute renal failure II. Experimental models of acute renal failure: imperfect but indispensable. Am J Physiol Renal Physiol 2000;278(1):F1-12. doi:10.1152/ajprenal.2000.278.1.F1.
Liu H, Feng J, Tang L. Early renal structural changes and potential biomarkers in diabetic nephropathy. Front Physiol 2022;13:1020443. doi:10.3389/fphys.2022.1020443.
Aloud AA, Chinnadurai V, Govindasamy C, Alsaif MA, Al-Numair KS. Galangin, a dietary flavonoid, ameliorates hyperglycaemia and lipid abnormalities in rats with streptozotocin-induced hyperglycaemia. Pharm Biol 2018;56(1):302-8. doi:10.1080/13880209.2018.1474931.
Heidari H, Khalaj A, Khani S, Abdollahi M, Farahani H, Khani S. Hypoglycemic, hypolipidemic and hepatoprotective effects of Alpinia officinarum on nicotinamide/streptozotocin induced type II diabetic rats. Horm Mol Biol Clin Investig 2022;43(3):289-96. doi:10.1515/hmbci-2021-0050.
Zhang X, Zhang Y, Zhou M, Xie Y, Dong X, Bai F, et al. DPHC from Alpinia officinarum ameliorates oxidative stress and insulin resistance via activation of Nrf2/ARE pathway in db/db mice and high glucose-treated HepG2 cells. Front Pharmacol 2021;12:792977. doi:10.3389/fphar.2021.792977.
Sangartit W, Pakdeechote P, Kukongviriyapan V, Donpunha W, Shibahara S, Kukongviriyapan U. Tetrahydrocurcumin in combination with deferiprone attenuates hypertension, vascular dysfunction, baroreflex dysfunction, and oxidative stress in iron-overloaded mice. Vascul Pharmacol 2016;87:199-208. doi:10.1016/j.vph.2016.10.001.
Sangartit W, Ha KB, Lee ES, Kim HM, Kukongviriyapan U, Lee EY, et al. Tetrahydrocurcumin ameliorates kidney injury and high systolic blood pressure in high-fat diet-induced type 2 diabetic mice. Endocrinol Metab (Seoul) 2021;36(4):810-22. doi:10.3803/EnM.2021.988.
Ha KB, Sangartit W, Jeong AR, Lee ES, Kim HM, Shim S, et al. EW-7197 attenuates the progression of diabetic nephropathy in db/db mice through suppression of fibrogenesis and inflammation. Endocrinol Metab (Seoul) 2022;37(1):96-111. doi:10.3803/EnM.2021.1305.
Hahn M, van Krieken PP, Nord C, Alanentalo T, Morini F, Xiong Y, et al. Topologically selective islet vulnerability and self-sustained downregulation of markers for beta-cell maturity in streptozotocin-induced diabetes. Commun Biol 2020;3(1):541. doi:10.1038/s42003-020-01243-2.
Aloud AA, Veeramani C, Govindasamy C, Alsaif MA, El Newehy AS, Al-Numair KS. Galangin, a dietary flavonoid, improves antioxidant status and reduces hyperglycemia-mediated oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats. Redox Rep 2017;22(6):290-300. doi:10.1080/13510002.2016.1273437.
Kalhotra P, Chittepu V, Osorio-Revilla G, Gallardo-Velazquez T. Discovery of galangin as a potential DPP-4 inhibitor that improves insulin-stimulated skeletal muscle glucose uptake: a combinational therapy for diabetes. Int J Mol Sci 2019;20(5):1228. doi:10.3390/ijms20051228.
Yoshida Y, Shibata H. A new mechanism of diabetic kidney disease progression by Piezo proteins: mediators between mechanical stimuli and fibrosis. Hypertens Res 2025;48(4):1619-20. doi:10.1038/s41440-025-02162-7.
Zhang H, Wang K, Zhao H, Qin B, Cai X, Wu M, et al. Diabetic kidney disease: from pathogenesis to multimodal therapy-current evidence and future directions. Front Med (Lausanne) 2025;12:1631053. doi:10.3389/fmed.2025.1631053.
Shi XY, Hou FF, Niu HX, Wang GB, Xie D, Guo ZJ, et al. Advanced oxidation protein products promote inflammation in diabetic kidney through activation of renal nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase. Endocrinology 2008;149(4):1829-39. doi:10.1210/en.2007-1544.
Lee HE, Shim S, Choi Y, Bae YS. NADPH oxidase inhibitor development for diabetic nephropathy through water tank model. Kidney Res Clin Pract 2022;41(Suppl 2):S89-98. doi:10.23876/j.krcp.21.269.
Zou Y, Dai J, Li J, Liu M, Li R, Li G, et al. Role of the TGF‑beta/Smad signaling pathway in the transition from acute kidney injury to chronic kidney disease (review). Int J Mol Med 2025;56(4):162. doi:10.3892/ijmm.2025.5603.
Hong L, Li M, Fan Y. Oxidative stress and programmed cell death in diabetic wounds: a comprehensive review. Sci Prog 2025;108(3):3685042513706746. doi:10.1177/00368504251370676.
Youn JY, Gao L, Cai H. The p47phox- and NADPH oxidase organiser 1 (NOXO1)-dependent activation of NADPH oxidase 1 (NOX1) mediates endothelial nitric oxide synthase (eNOS) uncoupling and endothelial dysfunction in a streptozotocin-induced murine model of diabetes. Diabetologia 2012;55(7):2069-79. doi:10.1007/s00125-012-2557-6.
Elumalai S, Karunakaran U, Moon JS, Won KC. NADPH oxidase (NOX) targeting diabetes: a special emphasis on pancreatic beta-cell dysfunction. Cells 2021;10(7):1573. doi:10.3390/cells10071573.
Roy B. Pathophysiological mechanisms of diabetes-induced macrovascular and microvascular complications: the role of oxidative stress. Med Sci (Basel) 2025;13(3):87. doi:10.3390/medsci13030087.
Luczak A, Madej M, Kasprzyk A, Doroszko A. Role of the eNOS uncoupling and the nitric oxide metabolic pathway in the pathogenesis of autoimmune rheumatic diseases. Oxid Med Cell Longev 2020;2020:1417981. doi:10.1155/2020/1417981.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 ศรีนครินทร์เวชสาร
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
