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Carnosine Improves Cognitive Impairment Through Promoting SIRT6 Expression and Inhibiting Endoplasmic Reticulum Stress in a Diabetic Encephalopathy Model

ATF6 未折叠蛋白反应 内分泌学 肌肽 内科学 氧化应激 超氧化物歧化酶 谷胱甘肽过氧化物酶 内质网 一氧化氮合酶 医学 化学 一氧化氮 生物化学
作者
Dong Peng,Qing Xia,Li Guan,Hongying Li,Liang Qiao,Yunbo Chen,Yefeng Cai,Qi Wang,Shijie Zhang
出处
期刊:Rejuvenation Research [Mary Ann Liebert]
卷期号:25 (2): 79-88 被引量:5
标识
DOI:10.1089/rej.2022.0002
摘要

Diabetic encephalopathy (DE) is one of complications of diabetes mellitus. Carnosine is a dipeptide composed of β-alanine and l-histidine. Study has shown that carnosine could ameliorate cognitive impairment in animal model with diabetes mellitus. However, the mechanism remains unclear. An animal model of type 2 diabetes (db/db mice) was used in this study. The animals were treated with 0.9% saline or carnosine (100 mg/kg) for 8 weeks. Morris water maze was tested after drug administration. Oxidative stress-related factors malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-PX), and pro-inflammatory factors inducible nitric oxide synthase (iNOS) were measured. Synapse-related protein postsynaptic density 95 (PSD95) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) were detected by western blot. Besides, the expressions of sirtuin 6 (SIRT6), binding immunoglobulin protein (BIP), protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase (PERK), phospho-protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase (P-PERK), inositol-requiring enzyme-1α (IRE1α), phospho-inositol-requiring enzyme-1α (P-IRE1α), activating transcription factor 6 (ATF6), and C/EBP-homologous protein (CHOP) in the hippocampus of the brain were detected. The results showed that treatment with carnosine ameliorated cognitive impairment in db/db mice. Carnosine reduced neuronal oxidative stress damage and iNOS expression in db/db mice. Meanwhile, carnosine relieved neurodegeneration in the hippocampus of db/db mice. Furthermore, carnosine promoted the expression of SIRT6 and reduced the expressions of endoplasmic reticulum (ER)-related factors (BIP, P-PERK, P-IRE1α, ATF6, and CHOP). In conclusion, these data suggested that the protective effect of carnosine against DE might be related to SIRT6/ER stress pathway.
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