S'abonner

Neuroprotective effects of calcitriol in a rat model of type 2 diabetes: Targeting neuroinflammation, glycation, oxidative stress and metabolic dysfunction - 04/02/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119008 
Cezary Pawlukianiec a , Kamila Karpienko b , Małgorzata Żendzian-Piotrowska a , Anna Zalewska c , Mateusz Maciejczyk a,
a Department of Hygiene, Epidemiology and Ergonomics, Medical University of Bialystok, 2c Mickiewicza Street, Bialystok 15-233, Poland 
b Students Scientific Club “Biochemistry of Civilization Diseases” at the Department of Hygiene, Epidemiology and Ergonomics, Medical University of Bialystok, 2c Mickiewicza Street, Bialystok 15-233, Poland 
c Experimental Dentistry Laboratory, Medical University of Bialystok, 24a M. Sklodowskiej-Curie Street, Bialystok 15-274, Poland 

Corresponding author.

Abstract

Diabetes mellitus is increasingly recognised as a contributor to neurodegeneration through oxidative stress, chronic inflammation, and protein glycation within the brain. Calcitriol - the active form of vitamin D - is postulated to target these molecular disturbances, but its neuroprotective potential remains poorly understood. This study investigated the effects of calcitriol on neuroinflammatory responses, glycooxidative damage, and intracellular signaling within two anatomically distinct brain regions - the hypothalamus and cerebral cortex - in a rat model of type 2 diabetes. Male Wistar rats were assigned to three groups: control, diabetes, and diabetes treated with calcitriol. Type 2 diabetes was induced using a high-fat diet followed by streptozotocin administration at week 4, while calcitriol was given orally at 0.1 μg/kg for eight weeks. Multiplex immunoassays and biochemical analyses were used to evaluate cytokines, chemokines, lipid and protein oxidation products, and signaling proteins associated with metabolic and neurodegenerative pathways. Diabetic rats exhibited metabolic dysfunction, pronounced neuroinflammation, increased lipid and protein glycooxidation, mitochondrial impairment, and dysregulation of apoptosis- and insulin-related signaling. Calcitriol significantly improved systemic metabolic indices and attenuated pro-inflammatory cytokine and chemokine profiles, reduced advanced glycation end products, malondialdehyde, and protein carbonyls, and partially restored mitochondrial and intracellular signaling homeostasis. Notably, the hypothalamus exhibited a stronger response to calcitriol than the cerebral cortex, suggesting region-specific neuroprotective effects. These findings indicate that calcitriol may represent a promising therapeutic strategy for mitigating type 2 diabetes-related neurodegeneration by targeting oxidative stress, glycation, and inflammatory signaling within the brain.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Calcitriol attenuates neuroinflammation in DM2 hypothalamus and cerebral cortex.
Glycooxidative and oxidative brain damage is reduced by calcitriol in DM2 rats.
Calcitriol modulates apoptotic and insulin signaling in a region-specific manner.
Multiplex profiling reveals crosstalk between inflammation, oxidative stress, and signaling pathways.
Calcitriol can be a neuroprotective strategy in DM2.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : AGE, AKT, AOPP, AP, ATF-2, BAD, BDNF, BMI, BSA, BHT, CAS-3, CAS-9, CAT, CCL, CID, CNS, CXCL, DCIP, DM2, DMSO, DTNB, DTT, EDTA, ELISA, FFA, GRO/KC, GSH, GSH-Px, GSK3α/β, HCl, HFD, HDL, HOMA-IR, HOMA-β, HSP27, IFN-γ, IL, IRS-1, KCN, LDL, MDA, MEK1, MTOR, NaCl, NBT, NF-κB, NGF, NLRP3, NOX2, Nrf2, OGTT, PBS, PC, PDB, PEG, P-AKT, P-ATF-2, P-BAD, P-ERK, P-GSK3α/β, P-HSP27, P-IRS1, P-JNK, P-MEK1, P-mTOR, P-p38 MAPK, P-p53, P-p70S6K, P-p90 RSK, P-PTEN, P-S6RP, ROS, RAGE, RANTES, RMSD, SA-PE, Ser, SOD, STZ, TAC, TCH, TG, TNF-α, TOS, VDR, VLDL

Keywords : Calcitriol, Diabetes mellitus, Neuroinflammation, Oxidative stress, Advanced glycation end products, Hypothalamus, Cerebral cortex, Rats


Plan


© 2026  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 195

Article 119008- février 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Metformin improves hepatic steatosis in diet induced obese FVB/N mice: Alterations of glucose metabolism and hepatic splicing machinery
  • André Sarmento-Cabral, Emilia Alors-Pérez, Marina E. Sánchez-Frias, Antonio C. Fuentes-Fayos, Juan L. Lopez-Canovas, Raúl M. Luque, Manuel D. Gahete
| Article suivant Article suivant
  • Engineering a fifth-generation CAR T cells to overcome PD-L1-mediated immunosuppression in lung cancer
  • Yupanun Wutti-in, Piriya Luangwattananun, Nunghathai Sawasdee, Preeyanat Vongchan, Pa-thai Yenchitsomanus, Aussara Panya

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.