Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/6088
| Title: | Roles of vitamin C and exercise training on endothelial dysfunction in diabetic rats |
| Other Titles: | บทบาทของวิตามินซี และการฝึกออกกำลังกายต่อการสูญเสียหน้าที่ของเอนโดทีเลียมในหนูที่ถูกทำให้เป็นเบาหวาน |
| Authors: | Daroonwan Chakraphan |
| Advisors: | Suthiluk Patumraj Bundit Thipakorn Huxley, Virginia H. |
| Other author: | Chulalongkorn University. Graduate School |
| Advisor's Email: | medspr@hotmail.com Bundit.T@chula.ac.th No information provided |
| Subjects: | Diabetes Vitamin C Exercise Diabetic angiopathies |
| Issue Date: | 2002 |
| Publisher: | Chulalongkorn University |
| Abstract: | Determines the protective effects of vitamin C supplementation and exercise training on the diabetic endothelial dysfunction (ED). Male Spraque-Dawley rats were divided into five groups of control (Con), diabetes (DM), diabetes with supplemented vitamin C (DM+Vit.C), diabetes with exercise- trained (DM+Ex) and diabetes with supplemented vitamin C and exercise- trained (DM+Vit.C+Ex) groups. Diabetes was induced by intravenous injection of streptozotocin (STZ;50 mg/kgBW). Vitamin C was given in drinking water with the concentration of 1 g/L. The exercise training protocol consisted of treadmill running 5 times/week with velocity 13-15 m/min for 30 min. The results showed that either 12 and 24 weeks (wk) after the STZ injection, blood glucose (BG), glycosylated hemoglobin (HbA1C), arterial blood pressure (BP), heart weight (HW) and plasma triglyceride (Trig) were significantly higher and lower in plasma vitamin C levels in DM rats. In DM+Vit.C rats,the plasma vitamin C levels and HbA1C were significantly increased (P<0.05). However, BP were decreased in DM+Vit.C rats. Whereas DM+Ex rats had reduced the abnormalities of BP and HW when compared with DM rats and had a significant decrease in heart rate compared to Con rats. To examine the effects of vitamin C supplementation and exercise training on ED, leukocyte-endothelial cell (EC) interaction in mesenteric venules and vascular reactivity response to vasodilators in mesenteric arterioles were monitored using intravital fluorescence microscopy. It was found that the diabetic state enhanced leukocyte adhesion and impaired vasodilatory response to the EC-dependent vasodilator, Ach, either 12- and 24- wk. The increase of leukocyte adherance was attenuated by supplemented with vitamin C and exercise training. The impaired vascular reactivity to Ach was found to be attenuated by supplemented vitamin C. However, it failed to improve the impairment of EC-dependent vasodilation by exercise training. In addition, vitamin C and training were also shown to have favorable effects on oxidative stress and antioxidant status. DM rats had significantly higher in malondialdehyde (MDA) level and lower activity of superoxide dismutase (SOD) than Con rats. However, the MDA levels in DM+Vit.C and DM+Ex were significantly lower than those of DM rats and there were no significant differences in SOD activity among DM+Vit.C and DM+Ex compared to Con group. Moreover, the decreased eNOS protein in DM rats was prevented by vitamin C supplemented. Interestingly, we found the combined protective roles of supplemented with vitamin C and exercise training in DM+Vit.C+Ex group as well. They showed the more beneficial influence both in cardiovascular fitness and endothelial function in diabetic rats. In conclusion, our observations indicated that the endothelial dysfunction of diabetic rats is associated with increased leukocyte adhesion and impaired endothelium-dependent relaxation. However, vitamin C supplementation combined with exercise training could prevent these deleterious effects by ameliorating the diabetic-induced imbalance of oxidants/antioxidants. Therefore, vitamin C supplementation and regular exercise training might be an effective and inexpensive therapeutic modality in preventing diabetic cardiovascular complications which were crucially induced through the endothelial dysfunction in diabetes. |
| Other Abstract: | เพื่อศึกษาผลการป้องกันของการเสริมวิตามินซี และการฝึกออกกำลังกายต่อการสูญเสียหน้าที่ของเซลล์เอนโดทีเลียมในเบาหวาน แบ่งหนูขาวเพศผู้ออกเป็น 5 กลุ่มได้แก่ กลุ่มควบคุม กลุ่มเบาหวาน กลุ่มเบาหวานที่ได้รับวิตามินซี กลุ่มเบาหวานที่ได้รับการออกกำลังกาย และกลุ่มเบาหวานที่ได้รับทั้งวิตามินซีและการออกกำลังกาย หนูถูกทำให้เป็นเบาหวานโดยการฉีดสารสเตรปโตโซโตซินในขนาดความเข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมน้ำหนักตัว กลุ่มที่ได้รับวิตามินซีถูกให้โดยผสมวิตามินซีในน้ำดื่ม ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร และกลุ่มที่ได้รับการออกกำลังกายถูกกำหนดให้วิ่งบนลู่กล 5 ครั้งต่อสัปดาห์ ด้วยความเร็ว 15 เมตรต่อนาที เป็นเวลา 30 นาที ผลการทดลอง พบว่า ทั้งที่ 12 และ 24 สัปดาห์ หลังจากได้รับการฉีดสารสเตรปโตโซโตซิน หนูเบาหวานจะเกิดภาวะน้ำตาลในเลือด ไกลโคซิเลทฮีโมโกลบิน ความดันโลหิต น้ำหนักของหัวใจ และไตรกลีเซอไรด์ในเลือดที่สูง และมีระดับวิตามินซีในเลือดที่ต่ำอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตาม ระดับวิตามินซีในเลือดมีค่าสูงขึ้น ประกอบกับไกลโคซิเลทฮีโมโกลบิน และความดันโลหิตที่ต่ำลงอย่างมีนัยสำคัญในหนูเบาหวานที่ได้รับวิตามินซี ในขณะที่หนูเบาหวานที่ได้รับการออกกำลังกาย มีอัตราการเต้นของหัวใจที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูกลุ่มควบคุม และมีการลดความผิดปกติของความดันโลหิตและน้ำหนักของหัวใจเมื่อเปรียบเทียบกับหนูกลุ่มเบาหวาน เพื่อทดสอบผลการเสริมวิตามินซี และการฝึกออกกำลังกายต่อหน้าที่ของเซลล์เอนโดทีเลียม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเม็ดเลือดขาวกับเซลล์เอนโดทีเลียมของหลอดเลือดดำรองในลำไส้ และการตอบสนองของหลอดเลือดแดงรองในลำไส้ต่อสารขยายหลอดเลือด ถูกศึกษาโดยใช้เทคนิคทางอินทราไวทัล ฟลูออเรสเซ้นท์ ไมโครสโคปี้ พบว่า ภาวะเบาหวานเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการเพิ่มการเกาะติดของเม็ดเลือดขาวต่อเซลล์เอนโดทีเลียม และลดการตอบสนองของหลอดเลือดแดงรองต่ออะเซทิลโคลีนซึ่งเป็นสารขยายหลอดเลือดที่ทำงานผ่านเซลล์เอนโดทีเลียมทั้งที่ 12 และ 24 สัปดาห์ การเพิ่มขึ้นของการเกาะติดของเม็ดเลือดขาวนั้นถูกทำให้ลดลงโดยการเสริมวิตามินซีและการฝึกออกกำลังกาย นอกจากนั้น การลดลงของการตอบสนองของหลอดเลือดต่อสารอะเซทิลโคลีนถูกบรรเทาโดยวิตามินซี อย่างไรก็ตาม การฝึกออกกำลังกายไม่มีผลต่อการขยายตัวของหลอดเลือดต่อสารที่ทำงานผ่านเซลล์เอนโดทีเลียม วิตามินซีและการออกกำลังกายถูกพบว่ามีผลดีต่อภาวะออกซิเดทีฟ สเตรส และแอนตี้ออกซิแดนซ์ หนูเบาหวานมีระดับมาลอนไดอัลดีไฮด์สูงและระดับเอนไซม์ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทสต์ต่ำอย่างมีนัยสำคัญกว่าหนูกลุ่มควบคุม อย่างไรก็ตาม มาลอนไดอัลดีไฮด มีระดับต่ำลงเมื่อเทียบกับหนูเบาหวาน และไม่พบความแตกต่างของเอนไซม์ซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทสต์ระหว่างหนูกลุ่มเบาหวานที่ได้รับวิตามินซี กลุ่มเบาหวานที่ได้รับการออกกำลังกาย และกลุ่มควบคุม นอกจากนี้ ยังพบว่าการลดลงของโปรตีนไนตริกออกไซด์ซินเทสในหนูเบาหวาน ถูกป้องกันด้วยการเสริมวิตามินซี เป็นที่น่าสนใจว่า พบบทบาทการป้องกันร่วมของการเสริมวิตามินซีและการฝึกออกกำลังกายในหนูกลุ่มเบาหวานที่ได้รับทั้งวิตามินซีและการฝึกออกกำลังกาย โดยแสดงถึงประโยชน์ที่มากขึ้นทั้งต่อความสุขสมบูรณ์ของหัวใจและหลอดเลือด และต่อหน้าที่ของเซลล์เอนโดทีเลียม โดยสรุป การศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าการสูญเสียหน้าที่ของเอนโดทีเลียมในหนูเบาหวานนั้นเกี่ยวข้องกับการเพิ่มการเกาะติดของเม็ดเลือดขาว และการลดลงของการขยายตัวของหลอดเลือดต่อสารที่ทำงานผ่านเซลล์เอนโดทีเลียม อย่างไรก็ตาม การเสริมวิตามินซีร่วมกับการฝึกออกกำลังกายสามารถป้องกันผลเสียเหล่านี้ได้ โดยการลดความไม่สมดุลของออกซิแดนซ์และแอนตี้ออกซิแดนซ์ที่เกิดจากภาวะเบาหวาน ดังนั้น การเสริมวิตามินซีร่วมกับการออกกำลังกายอย่างสม่ำเสมอ น่าจะเป็นการรักษาที่มีประโยชน์และประหยัด ในการป้องกันภาวะแทรกซ้อนทางหัวใจและหลอดเลือดที่เกิดจากการสูญเสียหน้าที่ของเซลล์เอนโดทีเลียมในโรคเบาหวาน |
| Description: | Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2002 |
| Degree Name: | Doctor of Philosophy |
| Degree Level: | Doctoral Degree |
| Degree Discipline: | Physiology |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/6088 |
| ISBN: | 9741729871 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Grad - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Daroonwan.pdf | 1.47 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.