S'abonner

A multi-omics analysis reveals vitamin D supplementation since childhood modulates molecules for signal transductions in the mouse striatum - 21/08/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.117145 
Q.L. Zhou a, c, 1, D. Ye a, b, 1, P.C. Ren a, c, 1, 4, W.B. Pang b, 2, X.M. Lin a, c, R.H. Cao a, b, X.S. Ye b, 3, W. Xiang a, b, , L. Xiao a, b,
a Hainan Women and Children’s Medical Center, Hainan Medical University, Hainan Academy of Medical Sciences, Haikou, China 
b School of Pediatrics, Hainan Medical University, Hainan Academy of Medical Sciences, Haikou, China 
c School of Basic Medicine and Life Science, Hainan Medical University, Hainan Academy of Medical Sciences, Haikou, China 

Corresponding authors at: Hainan Women and Children’s Medical Center, Hainan Medical University, Haikou, China.Hainan Women and Children’s Medical Center, Hainan Medical UniversityHaikouChina

Abstract

Vitamin D is a critical fat-soluble vitamin for the nervous system. Research suggests a potential link between vitamin D deficiency and attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD), particularly in children and adolescents. The core symptoms of ADHD are associated with deficits in striatal functions, and maintaining sufficient levels of vitamin D may help prevent or alleviate ADHD symptoms. However, the molecular changes in the striatum caused by vitamin D supplementation that may contribute to the brain processes linked to ADHD symptoms remain unclear. In this study, we established a mouse model fed diets with three different dose gradients of vitamin D3 (0, 500, and 2000 IU/kg·day) from postnatal day 21 (P21) to 14 weeks of age. Striatal tissues from mice with gradient vitamin D3 intake were subjected to reduced representation bisulfite sequencing (RRBS), RNA-sequencing, and neurotransmitter profiling by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). Our findings indicate that vitamin D supplementation since childhood influenced the overall landscape of DNA methylations and the expression of many genes involved in critical neurological functions in a dose-dependent manner. Additionally, our data demonstrate how vitamin D modulated neuropeptide signaling pathways, as well as cholinergic and dopaminergic synapses in the striatum, through an orchestrated mechanism involving epigenetic and transcriptional regulations. Furthermore, we observed a synergistic effect of vitamin D on dopamine release following acute methylphenidate injection into our mouse model. In summary, this study provides mechanistic insights into how dietary vitamin D supplementation since childhood can modulate specific signal transductions among striatal cells, underscoring the importance of vitamin D supplementation for ADHD management.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Establishing a mouse model by controlling daily vitamin D3 intake since childhood.
Vitamin D influences striatal DNA methylations and gene expression dose-specifically.
Vitamin D regulates striatal signal-transduction at DNA methylation and mRNA levels.
Vitamin D has a synergistic effect on dopamine release with methylphenidate.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Vitamin D, Striatum, ADHD, Epigenetics, Transcriptome, Neurotransmitters


Plan


© 2024  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 178

Article 117145- septembre 2024 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Bacteroides ovatus alleviates high-fat and high-cholesterol -induced nonalcoholic fatty liver disease via gut-liver axis
  • Changrui Sun, Xuan Xiong, Maoyu Liu, Qi Liang, Qian Zhao, Guocui Wei, Jianyou Shi, Xiuxia Li
| Article suivant Article suivant
  • Caffeic acid inhibits the tumorigenicity of triple-negative breast cancer cells through the FOXO1/FIS pathway
  • Chufei Xie, Liujia Chan, Yuheng Pang, Yuefeng Shang, Weifang Cao, Marmar Tuohan, Qian Deng, Yuji Wang, Lichun Zhao, Wenjing Wang

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 ?

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 © 2025 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.