Effet de la vitamine D sur la longévité?

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The role of vitamin D on redox regulation and cellular senescence
Emilio Sosa-Díaz Free Radical Biology and Medicine Volume 193, Part 1, 20 November 2022, Pages 253-273

Vitamin D is considered an essential micronutrient for human health that is metabolized into a multifunctional secosteroid hormone. We can synthesize it in the skin through ultraviolet B (UVB) rays or acquire it from the diet. Its deficiency is a major global health problem that affects all ages and ethnic groups. Furthermore, dysregulation of vitamin D homeostasis has been associated with premature aging, driven by various cellular processes, including oxidative stress and cellular senescence. Various studies have shown that vitamin D can attenuate oxidative stress and delay cellular senescence, mainly by inducing the expression of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) and Klotho and improving mitochondrial homeostasis, proposing this vitamin as an excellent candidate for delaying aging. However, the mechanisms around these processes are not yet fully explored.

Therefore, in this review, the effects of vitamin D on redox regulation and cellular senescence are discussed to propose new lines of research and clinical applications of vitamin D in the context of age-related diseases.

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Mechanisms of action of vitamin D in delaying aging and preventing disease by inhibiting oxidative stress
Dengshun Miao Vitamins and Hormones Volume 121, 2023, Pages 293-318

Although several recent studies have shown that vitamin D supplementation beneficially decreases oxidative stress parameters, there is no consensus on this subject in humans. Thus the role of vitamin D supplementation has recently become a controversial topic because large intervention studies in humans have not shown significant benefits.

These studies have indicated that supplementation with precursor forms of active vitamin D has no effect on all-cause mortality, cannot reduce the fracture risk of the elderly, cannot reduce the incidence of cancer or cardiovascular disease in the elderly, and cannot significantly reduce the incidence risk of diabetes in the elderly. However, a link between several age-related diseases and enhanced oxidative stress has been found in mice with insufficient or deficient 1,25-dihydroxyvitamin D (1,25(OH)2D), the active form of vitamin D, which indicates that reduced active vitamin D accelerates aging and age-related diseases by increasing oxidative stress.

Furthermore, supplementation of exogenous 1,25(OH)2D3, or antioxidants, could dramatically postpone aging, prevent osteoporosis and spontaneous tumor development induced by 1,25(OH)2D insufficiency or deficiency, by inhibiting oxidative stress. Mechanistically, the antioxidative effects of 1,25(OH)2D3 are carried out via the vitamin D receptor (VDR) by activation of the Nrf2 oxidative stress response pathway though transcriptional or posttranscriptional activation of Nrf2 or transcriptional upregulation of Sirt1 and Bmi1 expression. Whether discrepancies between studies in humans and in mice reflect the different forms of vitamin D examined remains to be determined.

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Traduction de l'étude

Mécanismes d'action de la vitamine D pour retarder le vieillissement et prévenir les maladies en inhibant le stress oxydatif
Dengshun Miao Vitamines et Hormones Volume 121, 2023, Pages 293-318

Bien que plusieurs études récentes aient montré qu'une supplémentation en vitamine D diminue de manière bénéfique les paramètres du stress oxydatif, il n'existe pas de consensus à ce sujet chez l'homme. Ainsi, le rôle de la supplémentation en vitamine D est récemment devenu un sujet controversé car de grandes études d'intervention chez l'homme n'ont pas montré d'avantages significatifs.

Ces études ont indiqué que la supplémentation en formes précurseurs de vitamine D active n'a aucun effet sur la mortalité toutes causes confondues, ne peut pas réduire le risque de fracture chez les personnes âgées, ne peut pas réduire l'incidence du cancer ou des maladies cardiovasculaires chez les personnes âgées et ne peut pas réduire de manière significative l'incidence risque de diabète chez les personnes âgées. Cependant, un lien entre plusieurs maladies liées à l'âge et un stress oxydatif accru a été trouvé chez des souris présentant une 1,25-dihydroxyvitamine D (1,25(OH)2D) insuffisante ou déficiente, la forme active de la vitamine D, ce qui indique qu'une la vitamine D active accélère le vieillissement et les maladies liées à l'âge en augmentant le stress oxydatif.

De plus, la supplémentation en 1,25(OH)2D3 exogène, ou en antioxydants, pourrait retarder considérablement le vieillissement, prévenir l'ostéoporose et le développement spontané de tumeurs induits par une insuffisance ou une carence en 1,25(OH)2D, en inhibant le stress oxydatif. Mécaniquement, les effets antioxydants de 1,25(OH)2D3 sont effectués via le récepteur de la vitamine D (VDR) par activation de la voie de réponse au stress oxydatif Nrf2 via l'activation transcriptionnelle ou post-transcriptionnelle de Nrf2 ou la régulation positive transcriptionnelle de l'expression de Sirt1 et Bmi1. Il reste à déterminer si les divergences entre les études chez l'homme et chez la souris reflètent les différentes formes de vitamine D examinées.

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Effects of Vitamin D on Cardiovascular Risk and Oxidative Stress
by Guilherme Renke Nutrients 2023, 15(3), 769;

Introduction: Vitamin D has been primarily studied as an important factor influencing bone and calcium metabolism. Metabolites of vitamin D are essential for whole-body calcium homeostasis, maintaining serum calcium levels within a narrow range by regulating this process in the bones and gut. Nevertheless, its deficiency is also related to increased risk of type 2 diabetes mellitus (T2DM), metabolic syndrome (MS), and cardiovascular disease (CVD)—with increased visceral adipose tissue and body mass index (BMI), as well as the frequently associated hypercholesterolemia. It has been reported that vitamin D levels are inversely related to cardiovascular (CV) risk in men and women.

However, the effects of vitamin D on distinct outcomes in women and the dose of supplementation needed to improve clinical endpoints have not been established. 25-Hydroxyvitamin D [25(OH)D] reduces systemic inflammatory mediators in CVD and favors the release of anti-inflammatory cytokines from the immune system. In addition, 25(OH)D can be primarily converted into calcitriol (1,25-dihydroxycholecalciferol [1,25(OH)2D]) in the kidneys through the action of the 1-α-hydroxylase enzyme. Calcitriol, through the downregulation mechanism of renin expression, renin–angiotensin–aldosterone system (RAAS) activity, and its interaction with the vitamin D receptor, can bring CV benefits. The calcitriol form also lowers parathyroid hormone (PTH) levels by indirectly causing a reduction in aldosterone and mineralocorticoid synthesis. Elevated plasma aldosterone is related to endothelial dysfunction and CVD in hypovitaminosis D status.

Conclusion: Vitamin D supplementation may benefit certain risk groups, as it improves metabolic variables, reducing oxidative stress and CV outcomes. More studies are needed to define interventions with vitamin D in men and women.

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Traduction de l'étude

Effets de la vitamine D sur le risque cardiovasculaire et le stress oxydatif
par Guilherme Renke Nutriments 2023, 15(3), 769 ;

Introduction : La vitamine D a été principalement étudiée en tant que facteur important influençant le métabolisme osseux et calcique. Les métabolites de la vitamine D sont essentiels à l'homéostasie du calcium dans tout le corps, maintenant les niveaux de calcium sérique dans une fourchette étroite en régulant ce processus dans les os et les intestins. Néanmoins, sa carence est également liée à un risque accru de diabète sucré de type 2 (DT2), de syndrome métabolique (SEP) et de maladie cardiovasculaire (MCV) - avec une augmentation du tissu adipeux viscéral et de l'indice de masse corporelle (IMC), ainsi que le hypercholestérolémie associée. Il a été rapporté que les niveaux de vitamine D sont inversement liés au risque cardiovasculaire (CV) chez les hommes et les femmes.

Cependant, les effets de la vitamine D sur des résultats distincts chez les femmes et la dose de supplémentation nécessaire pour améliorer les paramètres cliniques n'ont pas été établis. La 25-hydroxyvitamine D [25(OH)D] réduit les médiateurs inflammatoires systémiques dans les maladies cardiovasculaires et favorise la libération de cytokines anti-inflammatoires par le système immunitaire. De plus, le 25(OH)D peut être principalement converti en calcitriol (1,25-dihydroxycholécalciférol [1,25(OH)2D]) dans les reins par l'action de l'enzyme 1-α-hydroxylase. Le calcitriol, par le biais du mécanisme de régulation à la baisse de l'expression de la rénine, de l'activité du système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS) et de son interaction avec le récepteur de la vitamine D, peut avoir des effets bénéfiques sur le CV. La forme calcitriol abaisse également les niveaux d'hormone parathyroïdienne (PTH) en provoquant indirectement une réduction de la synthèse de l'aldostérone et des minéralocorticoïdes. L'aldostérone plasmatique élevée est liée à la dysfonction endothéliale et aux maladies cardiovasculaires en cas d'hypovitaminose D.

Conclusion : La supplémentation en vitamine D peut être bénéfique pour certains groupes à risque, car elle améliore les variables métaboliques, réduit le stress oxydatif et les résultats CV. D'autres études sont nécessaires pour définir les interventions avec de la vitamine D chez les hommes et les femmes.

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Association of a low vitamin D status with risk of post-stroke depression: A meta-analysis and systematic review
Kuo-Chuan Hung Front. Nutr., 16 February 2023

Background: Although post-stroke depression (PSD) affects one-third of patients following an acute stroke, pooled evidence addressing the correlation between a low vitamin D status and the risk of PSD remains inconclusive.

Methods: Comprehensive database search of Medline, EMBASE, Cochrane library, and Google Scholar was performed from inception to December 2022. The primary outcome was the association of PSD risk with a low vitamin D status, while the secondary outcomes included the relationship between PSD and other risk factors.

Results: Analysis of seven observational studies published between 2014 and 2022 with 1,580 patients showed pooled incidences of vitamin D deficiency (defined as 25[OH] D levels < 50 nmol/L) and PSD of 60.1 and 26.1%, respectively. Patients with PSD had a lower circulating vitamin D concentration compared to those without [mean difference (MD) =−13.94 nmol/L, 95% CI: −21.83 to −6.05, p = 0.0005, I2 = 91%, six studies, 1,414 patients]. Meta-analysis also demonstrated a correlation between a low vitamin D level and an increased PSD risk [odd ratio (OR) = 3.25, 95% CI: 1.57–6.69, p = 0.001, I2 = 78.7%, 1,108 patients], the heterogeneity of which was found to be associated with the incidence of vitamin D deficiency but not female proportion on meta-regression. Besides, female gender (OR = 1.78, 95% CI: 1.3–2.44, p = 0.003, I2 = 31%, five studies, 1,220 patients), hyperlipidemia (OR = 1.55, 95% CI: 1.01–2.36, p = 0.04, I2 = 0%, four studies, 976 patients), and high National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) scores (MD = 1.45, 95% CI: 0.58–2.32, p = 0.001, I2 = 82%, five studies, 1,220 patients) were potential risk factors for PSD. For the primary outcome, the certainty of evidence was very low. Regarding secondary outcomes, the certainty of evidence was low for BMI, female gender, hypertension, diabetes, and stroke history, and very low for age, level of education, hyperlipidemia, cardiovascular disease, and NIHSS scores.

Conclusion: The results suggested an association of a low circulating vitamin D level with an increased risk of PSD. Besides, female gender, hyperlipidemia, high NIHSS score were related to an increased risk or occurrence of PSD. The current study may imply the necessity of routine circulating vitamin D screening in this population.

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Traduction de l'étude

Association entre un faible statut en vitamine D et le risque de dépression post-AVC : une méta-analyse et une revue systématique
Kuo-Chuan Hung Front. Nutr., 16 février 2023

Contexte : Bien que la dépression post-AVC (DSP) affecte un tiers des patients suite à un AVC aigu, les preuves regroupées concernant la corrélation entre un faible statut en vitamine D et le risque de DSP restent peu concluantes.

Méthodes : Une recherche complète dans la base de données Medline, EMBASE, la bibliothèque Cochrane et Google Scholar a été effectuée du début à décembre 2022. Le critère de jugement principal était l'association du risque de PSD avec un faible statut en vitamine D, tandis que les critères de jugement secondaires comprenaient la relation entre PSD et autres facteurs de risque.

Résultats : L'analyse de sept études observationnelles publiées entre 2014 et 2022 auprès de 1 580 patients a montré des incidences combinées de carence en vitamine D (définies comme des niveaux de 25[OH] D < 50 nmol/L) et une PSD de 60,1 et 26,1 %, respectivement. Les patients atteints de PSD avaient une concentration en vitamine D circulante plus faible que ceux sans [différence moyenne (DM) = −13,94 nmol/L, IC à 95 % : −21,83 à −6,05, p = 0,0005, I2 = 91 %, six études, 1 414 les patients]. La méta-analyse a également démontré une corrélation entre un faible taux de vitamine D et un risque accru de PSD [odd ratio (OR) = 3,25, IC 95 % : 1,57–6,69, p = 0,001, I2 = 78,7 %, 1 108 patients], l'hétérogénéité dont on a constaté qu'ils étaient associés à l'incidence de la carence en vitamine D, mais pas à la proportion de femmes dans la méta-régression. En outre, le sexe féminin (OR = 1,78, IC 95 % : 1,3–2,44, p = 0,003, I2 = 31 %, cinq études, 1 220 patients), l'hyperlipidémie (OR = 1,55, IC 95 % : 1,01–2,36, p = 0,04 , I2 = 0 %, quatre études, 976 patients) et des scores élevés sur l'échelle NIHSS (National Institutes of Health Stroke Scale) (DM = 1,45, IC à 95 % : 0,58–2,32, p = 0,001, I2 = 82 %, cinq études, 1 220 patients) étaient des facteurs de risque potentiels de PSD. Pour le critère de jugement principal, la certitude des preuves était très faible. En ce qui concerne les critères de jugement secondaires, la certitude des preuves était faible pour l'IMC, le sexe féminin, l'hypertension, le diabète et les antécédents d'AVC, et très faible pour l'âge, le niveau d'éducation, l'hyperlipidémie, les maladies cardiovasculaires et les scores NIHSS.

Conclusion : Les résultats suggèrent une association entre un faible taux de vitamine D circulante et un risque accru de PSD. Par ailleurs, le sexe féminin, l'hyperlipidémie, un score NIHSS élevé étaient liés à un risque accru ou à la survenue de PSD. L'étude actuelle peut impliquer la nécessité d'un dépistage systématique de la vitamine D circulante dans cette population.

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Association between Inflammatory Factors, Vitamin D, Long Non-Coding RNAs, MALAT1, and Adiponectin Antisense in Individuals with Metabolic Syndrome
Mohammad Rashidmayvan Molecular Nutrition & Food Research 2023

Metabolic syndrome (MetS) is a common clustering of cardiovascular risk factors associated with increased inflammation. Long non-coding RNA (LncRNA) are involved in many of the body's metabolic activities, including inflammation. Vitamin D may play a vital role in preventing metabolic syndrome risk factors. This study aimed to evaluate the status of inflammation and expression of LncRNA and their relationship with serum vitamin D levels in patients with metabolic syndrome.

Method
This cross-sectional study included staff and Mashhad University of Medical Sciences students between 30 and 50 years old who met the International Diabetes Federation criteria for Mets. Total RNA was extracted from both frozen clinical samples using the Trizol reagent.

Results
A total of eighty people were recruited into the two groups, with and without MetS. Inflammatory markers were higher in the individuals in the MetS group, and linear regression showed an inverse association between serum vitamin D and LncRNAs. There was a positive association between inflammatory biomarkers, lipid profiles and Adiponectin Antisense (APQ AS) expression.

Conclusion
APQ AS and MALAT1 levels are positively associated with inflammatory biomarkers and inverse relation between MALAT1 and serum 25 (OH) D concentration.

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Traduction de l'étude

Association entre les facteurs inflammatoires, la vitamine D, les ARN longs non codants, le MALAT1 et l'antisens de l'adiponectine chez les personnes atteintes du syndrome métabolique
Mohammad Rashidmayvan Nutrition moléculaire et recherche alimentaire 2023

Le syndrome métabolique (MetS) est un regroupement courant de facteurs de risque cardiovasculaire associés à une inflammation accrue. Les ARN longs non codants (LncRNA) sont impliqués dans de nombreuses activités métaboliques de l'organisme, y compris l'inflammation. La vitamine D peut jouer un rôle vital dans la prévention des facteurs de risque du syndrome métabolique. Cette étude visait à évaluer l'état de l'inflammation et de l'expression des LncRNA et leur relation avec les taux sériques de vitamine D chez les patients atteints du syndrome métabolique.

Méthode
Cette étude transversale comprenait du personnel et des étudiants de l'Université des sciences médicales de Mashhad âgés de 30 à 50 ans qui répondaient aux critères de Mets de la Fédération internationale du diabète. L'ARN total a été extrait des deux échantillons cliniques congelés à l'aide du réactif Trizol.

Résultats
Au total, quatre-vingts personnes ont été recrutées dans les deux groupes, avec et sans MetS. Les marqueurs inflammatoires étaient plus élevés chez les individus du groupe MetS et la régression linéaire a montré une association inverse entre la vitamine D sérique et les LncRNA. Il y avait une association positive entre les biomarqueurs inflammatoires, les profils lipidiques et l'expression de l'adiponectine antisens (APQ AS).

Conclusion
Les niveaux d'APQ AS et de MALAT1 sont positivement associés aux biomarqueurs inflammatoires et à la relation inverse entre MALAT1 et la concentration sérique de 25 (OH) D

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Is Circulating Vitamin D Status Associated with the Risk of Venous Thromboembolism? A Meta-Analysis of Observational Studies
by Kuo-Chuan Hung Nutrients 2023, 15(5), 1113;

Background: Although vitamin D is antithrombotic, associations between serum vitamin D status and the risk of venous thromboembolism (VTE) remain inconsistent. Methods: We searched the EMBASE, MEDLINE, Cochrane Library, and Google Scholar databases from inception to June 2022 to identify observational studies examining associations between vitamin D status and VTE risk in adults. The primary outcome presented as odds ratio (OR) or hazard ratio (HR) was the association of vitamin D levels with the risk of VTE. Secondary outcomes included the impacts of vitamin D status (i.e., deficiency or insufficiency), study design, and the presence of neurological diseases on the associations. Results: Pooled evidence from a meta-analysis of sixteen observational studies, including 47648 individuals published from 2013 to 2021, revealed a negative relationship between vitamin D levels and the risk of VTE either based on OR (1.74, 95% confidence interval (CI): 1.37 to 2.20, p < 0.00001; I2 = 31%, 14 studies, 16074 individuals) or HR (1.25, 95% CI: 1.07 to 1.46, p = 0.006; I2 = 0%, 3 studies, 37,564 individuals). This association remained significant in subgroup analyses of the study design and in the presence of neurological diseases. Compared to individuals with normal vitamin D status, an increased risk of VTE was noted in those with vitamin D deficiency (OR = 2.03, 95% CI: 1.33 to 3.11) but not with vitamin D insufficiency.

Conclusions: This meta-analysis demonstrated a negative association between serum vitamin D status and the risk of VTE. Further studies are required to investigate the potential beneficial effect of vitamin D supplementation on the long-term risk of VTE.

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Traduction de l'étude

Le statut en vitamine D circulante est-il associé au risque de thromboembolie veineuse ? Une méta-analyse d'études observationnelles
par Kuo-Chuan Hung Nutrients 2023, 15(5), 1113;

Contexte : Bien que la vitamine D soit antithrombotique, les associations entre le statut sérique en vitamine D et le risque de thromboembolie veineuse (TEV) restent incohérentes. Méthodes : Nous avons effectué des recherches dans les bases de données EMBASE, MEDLINE, Cochrane Library et Google Scholar depuis leur création jusqu'en juin 2022 pour identifier des études observationnelles examinant les associations entre le statut en vitamine D et le risque de TEV chez les adultes. Le critère de jugement principal présenté sous forme de rapport de cotes (OR) ou de rapport de risque (HR) était l'association des niveaux de vitamine D avec le risque de TEV. Les critères de jugement secondaires comprenaient les impacts du statut en vitamine D (c'est-à-dire carence ou insuffisance), la conception de l'étude et la présence de maladies neurologiques sur les associations. Résultats : Les preuves regroupées d'une méta-analyse de seize études observationnelles, incluant 47 648 personnes publiées de 2013 à 2021, ont révélé une relation négative entre les niveaux de vitamine D et le risque de TEV, soit en fonction de l'OR (1,74, intervalle de confiance (IC) à 95 % : 1,37 à 2,20, p < 0,00001 ; I2 = 31 %, 14 études, 16 074 individus) ou HR (1,25, IC à 95 % : 1,07 à 1,46, p = 0,006 ; I2 = 0 %, 3 études, 37 564 individus). Cette association est restée significative dans les analyses de sous-groupes de la conception de l'étude et en présence de maladies neurologiques. Par rapport aux personnes ayant un statut normal en vitamine D, un risque accru de TEV a été noté chez les personnes présentant une carence en vitamine D (OR = 2,03, IC à 95 % : 1,33 à 3,11) mais pas avec une insuffisance en vitamine D.

Conclusions : Cette méta-analyse a démontré une association négative entre le statut sérique en vitamine D et le risque de TEV. D'autres études sont nécessaires pour étudier l'effet bénéfique potentiel de la supplémentation en vitamine D sur le risque à long terme de TEV

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Effect of Vitamin D analog supplementation on levator ani strength and plasma Vitamin D receptor expression in uterine prolapse patients
Andi Kurniadi, Scientific Reports volume 13, Article number: 3616 (2023)

Uterine prolapse is a pathological condition that can negatively impact women's quality of life. It is caused by weakening of the pelvic floor muscles. Function of levator ani muscle and other striated muscles is thought to be influenced by Vitamin D levels. Vitamin D exerts its biological effects by adhering to Vitamin D receptors (VDRs) present in striated muscles. We aim to analyze the effect of Vitamin D analog supplementation on levator ani muscle strength in uterine prolapse patients. This was a quasi-experimental study with a pre-post design on 24 postmenopausal women diagnosed with grade III and IV uterine prolapse. Vitamin D levels, VDR, levator ani muscle, and hand grip muscle strength were measured before and after three months of Vitamin D analog supplementation. We found that Vitamin D level, VDR serum level, levator ani muscle strength, and hand grip muscle strength all significantly increase (p < 0.001) following Vitamin D analog supplementation. The correlation coefficient between levator ani muscle and handgrip muscle strength was 0.616 and with p value of 0.001.

To conclude, Vitamin D analog supplementation can significantly increase levator ani muscle strength in uterine prolapse patients. We propose that determining Vitamin D level in postmenopausal women and replenishing its deficiency with Vitamin D analog supplementation might aid in preventing POP progression.

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Traduction de l'étude

Effet de la supplémentation en analogue de la vitamine D sur la force du releveur de l'anus et l'expression des récepteurs plasmatiques de la vitamine D chez les patientes atteintes d'un prolapsus utérin
Andi Kurniadi, Rapports scientifiques volume 13, numéro d'article : 3616 (2023)

Le prolapsus utérin est une condition pathologique qui peut avoir un impact négatif sur la qualité de vie des femmes. Elle est causée par un affaiblissement des muscles du plancher pelvien. On pense que la fonction du muscle releveur de l'anus et d'autres muscles striés est influencée par les niveaux de vitamine D. La vitamine D exerce ses effets biologiques en adhérant aux récepteurs de la vitamine D (VDR) présents dans les muscles striés. Notre objectif est d'analyser l'effet de la supplémentation en analogue de la vitamine D sur la force du muscle releveur de l'anus chez les patientes atteintes de prolapsus utérin. Il s'agissait d'une étude quasi-expérimentale avec une conception pré-post sur 24 femmes ménopausées diagnostiquées avec un prolapsus utérin de grade III et IV. Les niveaux de vitamine D, le VDR, le muscle releveur de l'anus et la force musculaire de la poignée ont été mesurés avant et après trois mois de supplémentation en analogue de la vitamine D. Nous avons constaté que le niveau de vitamine D, le niveau sérique de VDR, la force musculaire du releveur de l'anus et la force musculaire de la poignée augmentent tous de manière significative (p < 0,001) après une supplémentation en analogue de la vitamine D. Le coefficient de corrélation entre le muscle releveur de l'anus et la force musculaire de la poignée était de 0,616 et avec une valeur p de 0,001.

Pour conclure, la supplémentation en analogues de la vitamine D peut augmenter de manière significative la force du muscle releveur de l'anus chez les patientes atteintes de prolapsus utérin. Nous proposons que la détermination du niveau de vitamine D chez les femmes ménopausées et la reconstitution de sa carence avec une supplémentation en analogue de la vitamine D pourraient aider à prévenir la progression de la POP

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Myocardial angiogenesis induced by concurrent vitamin D supplementation and aerobic-resistance training is mediated by inhibiting miRNA-15a, and miRNA-146a and upregulating VEGF/PI3K/eNOS signaling pathway
Alireza Saati-Zarei, Pflügers Archiv - European Journal of Physiology volume 475, pages541–555 (2023)

This study aimed to investigate the effects of co-treatment of aerobic-resistance training (ART), vitamin D3 (VD3) on cardiovascular function considering the involvement of microRNA-15a and microRNA-146a, vascular endothelial growth factor (VEGF), phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K), and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) after myocardial infarction (MI) in rats. To induce MI, male Wistar rats subcutaneously received isoproterenol for 2 days, then MI was confirmed by echocardiography. MI rats were divided into six groups (n = 8/group). MI + VD3, MI + sesame oil (Veh), MI + ART, MI + VD3 + ART, and MI + Veh + ART, and received the related treatments for 8 weeks. Exercise tests, echocardiography, real-time quantitative polymerase chain reaction (qRT-PCR), western blotting, and histological staining were performed after the end of treatments. The highest ejection fraction (EF%), fractional shortening (FS%), exercise capacity (EC), and maximal load test (MLT) amounts were observed in the groups treated with VD3, ART, and VD3 + ART (P < 0.05). These were accompanied by a significantly increased angiogenesis post-MI. Furthermore, the levels of circulating microRNA-15a and microRNA-146a were significantly decreased in these groups compared to MI rats that were together with a significant upregulation of cardiac VEGF, PI3K, and eNOS expression. Overall, the best results were observed in the group treated with VD3 + ART. Concurrent VD3 supplementation and ART attenuated microRNA-15a and microRNA-146a and induced angiogenesis via VEGF/PI3K/eNOS axis.

This data demonstrate that concurrent VD3 supplementation and ART is a more efficient strategy than monotherapy to improve cardiac function post-MI.