Effects of Ethanol Extracts from Commonly Consumed Vegetables in Korea on Differentiation and Secretion of MCP-1 and Adiponectin in 3T3-L1 Adipocytes and Lipid Accumulation in HepG2 Hepatocytes

The purpose of this study was to evaluate the inhibitory effects of commonly consumed vegetables in Korea on lipid accumulation and production of pro-inflammatory cytokines related to obesity/metabolic syndrome. Using KNHANES (Korea National Health and Nutrition Examination Survey) raw data ($1^{st}$; 1998, $5^{th}$; 2010, 2011) and a literature search, we selected vegetables for study. Edible portions of samples were prepared, ethanol-extracted, and then freeze-dried. 3T3-L1 adipocytes and HepG2 hepatocytes cells were used as in vitro models. Lipid accumulation determined by Oil-red O staining showed that all samples except bracken had inhibitory effects on lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes. Especially, crown daisy and mugwort effectively reduced accumulation of lipids, and their inhibition rates were more than 60% of the control group. Young pumpkin, leeks, crown daisy, and mugwort showed significantly decreased MCP-1 levels compared to the control group. However, adiponectin protein level did not increase in the vegetables experimental group. In HepG2 hepatocytes, all samples showed inhibitory effects on lipid accumulation at one of the two concentrations. Although adiponectin protein levels did not increase, MCP-1 protein levels decreased in adipocytes. Further, lipid accumulation in adipocytes and hepatocytes decreased. In conclusion, all samples showed one or more improved obesity/metabolic syndrome indicators. Among them, young pumpkin, leeks, crown daisy, and mugwort were selected as the most effective portions of vegetables based on improvement of obesity/metabolic syndrome-related indicators.

한국인 다소비 채소의 에탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포와 HepG2 간장세포의 지질축적, MCP-1과 Adiponectin의 분비에 미치는 영향

본 연구는 한국인이 다소비하는 채소 중 국민건강영양조사 자료와 관련연구 문헌을 통하여 9가지를 선정하고, 3T3-L1 지방전구세포와 HepG2 간장세포를 이용하여 채소의 80% 에탄올 추출물이 비만과 대사증후군 관련 지표에 미치는 영향을 조사하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 3T3-L1 지방전구세포와 HepG2 간장세포에서 세포생존율은 고사리 0.01~0.1 mg/mL 농도에서, 나머지 8가지 시료는 0.02~0.2 mg/mL의 농도에서 세포생존율에 영향을 미치지 않았다. 2. 분화된 3T3-L1 지방세포의 Oil-red O 결과, 고사리를 제외한 8가지 시료는 한 가지 이상 농도에서 대조군에 비하여 유의적으로 지방분화 억제 효과를 보였으며, 시료에 따라 지방분화율을 25~90% 정도 감소시켰다. 그 중에서 쑥갓(0.02 mg/mL, 68%; 0.2 mg/mL, 61%)과 쑥(0.02 mg/mL, 57%; 0.2 mg/mL 90%)의 에탄올 추출물은 50% 이상의 지방분화 저해율을 보였다. 3. 3T3-L1 지방전구세포의 지방분화를 효과적으로 감소시킨 다소비 채소 7가지에 대하여 염증성 사이토카인인 MCP-1 단백질 분비를 측정하였을 때, 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥은 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 4. Adiponectin의 단백질 분비는 7가지 시료에서 모두 유의적으로 감소하였으며, 유전자 발현은 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥의 에탄올 추출물에서 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 지방분화 관련 유전자인 PPAR-${\gamma}$의 발현은 쑥, aP2의 발현은 부추와 쑥의 에탄올 추출물에서 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다. 5. 비만에 의한 NAFLD의 모델로, HepG2 간장세포에 oleic acid를 처리하여 지방 독성을 유발한 후 채소의 80% 에탄올 추출물을 처리하였을 때 시료의 농도에 따른 지질축적 저해율의 차이는 있었지만, 9가지 시료 모두에서 간장세포의 지질축적을 저해하였다. 그 중 부추(0.02 mg/mL, 26%; 0.2 mg/mL, 29%)와 고구마줄기(0.02 mg/mL, 25%; 0.2 mg/mL, 20%) 에탄올 추출물은 처리한 농도 모두에서 감소 효과가 있었으며, 저농도에서 고농도 수준의 감소 효과를 보였다. 6. 지방과 간장세포의 지질축적 억제, 지방세포에서 과분비된 MCP-1의 감소, 지방분화관련 유전자의 발현 감소 효과가 있는 시료로 애호박, 부추, 쑥갓과 쑥이 선정되었다.