antiapoptotic and antioxidative effects of cerium oxide nanoparticles on the testicular tissues of streptozotocin-induced diabetic rats: an experimental study

Background: cerium dioxide nanoparticles (cnps) due to the antidiabetic and antioxidant activities are proposed for the treatment of oxidative stress-associated diseases. objective: to examine the impact of cnps on hyperglycemia-induced apoptosis and oxidative stress in the testis of diabetic rats. materials and methods: twenty-four male rats were divided into four groups (n = 6/each) as diabetic rats, cnps group, diabetic + cnps rats, and controls. the control group was fed only mouse food and water. rats became diabetic through receiving streptozotocin (stz) 60 mg/kg. cnps were given to the rats at a dose of 30 mg/kg daily for 2 wk. malondialdehyde and total thiol group (ttg) levels were measured using spectrofluorometer. expression of b-cell lymphoma protein 2-associated x protein (bax) and b-cell lymphoma protein 2 (bcl-2) were investigated using quantitative real-time polymerase chain reaction. western blot analysis was used to examine caspase 3 protein levels. results: the content of malondialdehyde significantly increased in the stz-diabetic rats, while ttg levels demonstrated a remarkable decrease. caspase-3, bax, and bax/bcl-2 mrna ratio raised significantly in the stz-diabetic rats. on the other hand, bcl-2 mrna levels reduced in the testis of diabetic rats (p = 0.006). intervention with cnps caused a substantial increase in the ttg levels, while the malondialdehyde contents, caspase-3, bax levels, as well as bax/bcl-2 mrna ratio were considerably decreased following cnps treatment. administration of cnps increased mrna levels of bcl-2 (p < 0.0001). conclusion: cnps treatment attenuates testicular apoptosis and oxidative stress induced by diabetes. this nanoparticle might be suggested for the treatment of diabetes-associated reproductive disorders.

اثرات ضد آپوپتوزی و ضد اکسید کننده ای نانوذرات اکسید سریم در بافت بیضه رت‌های دیابتی شده ناشی از استرپتوزوتوسین

مقدمه: نانوذرات دی اکسید سریم (CNPs)، به دلیل فعالیت های ضد دیابتی و آنتی اکسیدانی در درمان بیماری های مرتبط با استرس اکسیداتیو پیشنهاد شده اند.هدف: هدف از این مطالعه بررسی تأثیر CNP بر آپوپتوز ناشی از هایپرگلایسمی و استرس اکسیداتیو در بیضه رت های دیابتی شده بودمواد و روش ها: تعداد 24 رت نربه 4 گروه دیابتی؛ CNP؛ گروه دیابتی های دریافت کننده CNP و کنترل تقسیم شدند .(n = 6) گروه کنترل فقط آب و غذا دریافت نموده در حالیکه در گروه دیابتی موش ها با دریافت 60 میلی گرم بر کیلوگرم استرپتوزوتوسین (STZ) دیابتی شدند. CNP نیز با دوز روزانه 30 میلی گرم بر کیلوگرم به مدت دو هفته به موش ها داده شد. مقادیر مالون دی آلدئید و تیول تام با استفاده از اسپکترو فتومتر اندازه گیری شد. میزان بیان BAX و Bcl2 نیز با کمک تکنیک ریل تایم PCR تعیین گردید. برای اندازه گیری پروتئین کاسپاز 3 هم از تکنیک وسترن بلات استفاده شد.نتایج: محتوای مالون دی آلدئید (MDA) به صورت معناداری در رت های دیابتی شده افزایش نشان داد، در حالی که میزان گروه تیول کلی (TTG) بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته بود. مارکرهای زیستی آپوپتوز شامل کاسپاز 3، پروتئین 2 لنفوم سلول بتا مرتبط به سلول ایکس (BAX)، نسبت mRNA BAX/ پروتئین 2 لنفوم سلول بتا (Bcl2)، در رت های دیابتی شده با STZ افزایش داشتند (006/0 = p). استفاده از CNP باعث افزایش قابل توجهی در سطح TTG از یک سو و کاهش قابل توجهی در محتوای MDA، سطوح کاسپاز 3 و BAX و همچنین نسبت mRNA BAX / Bcl2 از سوی دیگر شد. تیمار با CNP باعث افزایش قابل ملاحظه ای در بیان سطح mRNA Bcl2 شد (0001/0 > p). نتیجه گیری: نتایج نشان داد که تیمار با CNP باعث کاهش آپوپتوز و استرس اکسیداتیو ناشی از دیابت در بیضه می شود. از این رو، این نانوذره می تواند برای درمان اختلالات تولید مثل مرتبط با دیابت استفاده شود.