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ゲラニオールはラットにおけるmiRNA-21/PTEN/AKT/mTORC1経路への干渉を介して糖尿病性腎症を改善します
Geraniol ameliorates diabetic nephropathy via interference with miRNA-21/PTEN/Akt/mTORC1 pathway in rats.
PMID: 32666288 DOI: 10.1007/s00210-020-01944-9.
抄録
プロテインキナーゼB/哺乳類標的ラパマイシン複合体-1（Akt/mTORC1）の活性低下は糖尿病性腎症の重要な病態を引き起こす。近年、非環状モノテルペンであるゲラニオールが抗糖尿病効果を有することが報告されているが、糖尿病における腎保護効果はまだ明らかにされていない。本研究では，ゲラニオールの糖尿病腎症に対するAkt/mTORC1経路への修飾効果を，標準的な抗糖尿病薬であるグリクラジドと比較して評価することを目的とした。糖尿病ラットにゲラニオールとグリクラジドをストレプトゾトシン(STZ)による糖尿病誘導後3日目から6週間毎日投与した。ゲラニオールは腎機能（血清クレアチニン、血中尿素窒素）の低下を改善した。ゲラニオールはグリクラジドに匹敵する顕著な抗高血糖作用を示し、線維化マーカーである形質転換成長因子βを抑制した。ゲラニオールは、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸オキシダーゼを減少させ、抗酸化酵素であるスーパーオキシドディスムターゼを増強することで、酸化還元バランスを回復させ、脂質過酸化を抑制しました。これらの有益な効果は、miRNA-21の強力なダウンレギュレーションと関連しており、その結果、腫瘍抑制タンパク質ホスファターゼおよびテンションホモログ（PTEN）/Akt/mTORC1キューおよびその下流の中膜細胞増殖およびマトリックスタンパク質合成に必要なタンパク質の復帰と関連していた。今回の研究では、ゲラニオールが糖尿病性腎症におけるメサンジアル増殖と細胞外マトリックス沈着の進行に大きく寄与するmiRNA-21/PTEN/AKT/mTORC1経路のシグナル伝達を阻害していることが明らかになった。
Deregulated activity of protein kinase B/mammalian target of rapamycin complex-1 (Akt/mTORC1) incites crucial pathological characteristics of diabetic nephropathy. The acyclic monoterpene geraniol has been recently reported to possess antidiabetic effects; however, its potential renoprotective effect in diabetes has not yet been elucidated. This study aimed to assess the possible modulatory effect of geraniol on the Akt/mTORC1 pathway in diabetes-induced nephropathy in rats compared to the standard antidiabetic drug gliclazide. Geraniol and gliclazide was administered daily to diabetic rats for 6 weeks starting on the 3rd-day post diabetes induction by streptozotocin (STZ). Geraniol amended the deteriorated renal function (serum creatinine; blood urea nitrogen). It exerted a remarkable antihyperglycemic effect that is comparable to that of gliclazide and suppressed the fibrotic marker, transforming growth factor-β. Geraniol restored redox balance and inhibited lipid peroxidation by reducing nicotine amide adenine dinucleotide phosphate oxidase and enhancing the antioxidant enzyme, superoxide dismutase. These beneficial effects were associated with a robust downregulation of miRNA-21 and consequently, reversion of tumor suppressor protein phosphatase and tension homolog (PTEN)/Akt/mTORC1 cue and its downstream proteins required for mesangial cell proliferation and matrix protein synthesis. The current study indicates that geraniol interfered with miRNA-21/ PTEN/AKT/mTORC1 pathway signaling that contributes largely to the progression of mesangial expansion and extracellular matrix deposition in diabetic nephropathy.