Lipolytic Effect of Methanol Extracts from Luffa cylindrica in Mature 3T3-L1 Adipocytes

The intracellular lipid droplets were stained with Oil Red O dye and quantified. Compared to the control, lipid accumulation was significantly decreased by 19.4% with the treatment of LCM at the concentration of $1000\;{\mu}g$/mL. Intracellular triglyceride (TG) level was also reduced by 21% at the concentration of $1000\;{\mu}g$/mL. To determine the mechanism for the reduction in TG content, levels of glucose uptake and glycerol release were measured. Incubation of the 3T3-L1 adipocytes with LCM did not affect the cellular uptake of glucose. However, the level of free glycerol released into the cultured medium drastically increased by 24.3% with the treatment of LCM. In subsequent measurements using quantitative real-time PCR, mRNA levels of hormone-sensitive lipase (HSL) and adipose triglyceride lipase (ATGL) except lipoprotein lipase (LPL) were significantly elevated at higher concentration. These results suggest that LCM partially stimulates the lipolysis through the induction of HSL and/or ATGL gene expression, resulting in the reduced lipid accumulation and increased glycerol release.

분화된 3T3-L1 세포에서 수세미오이 메탄올 추출물의 지방분해 효과

분화된 3T3-L1 지방세포에서 수세미오이의 메탄올 추출물이 지방의 축적 및 분해에 미치는 영향을 확인하였다. 수세미오이의 메탄올 추출물 안전범위(0~1000 ${\mu}g$/mL)에서 지방대사 관련한 여러 과정을 확인한 결과 $600\;{\mu}g$/mL 이상의 농도에서 세포 내 지방축적이 억제되었고 특히 지방구내의 triglyceride 함량이 억제되는 것으로 나타났다. 이러한 결과에 대한 기전을 위해 포도당의 유입 억제로 인한 세포내 triglyceride의 합성감소와 지방분해효소의 활성화로 인한 세포 내 triglyceride의 분해 증가의 두 가지로 확인하였다. 우선적으로 수세미오이의 메탄올 추출물의 포도당 유입 억제 효과를 실험하였지만 아무런 영향이 나타나지 않았다. 하지만 지방분해효소 중 LPL을 제외한 HSL과 ATGL의 유전자 발현이 증가됨에 따라 세포 내 triglyceride이 지방산과 glycerol로 분해되었을 것으로 생각되며 이러한 결과는 세포외로 유리된 glycerol의 함량이 수세미오이의 메탄올 추출물 $1000\;{\mu}g$/mL의 농도에서 증가한 것을 통해 재확인할 수 있었다. 하지만 $600\;{\mu}g$/mL의 농도에서 triglyceride 분해는 촉진되었으나 glycerol의 유리가 유의적으로 나타나지 않은 것은 세포 내에서 분해된 glycerol의 일부가 세포 내 생합성에 재사용되었을 것으로 생각되며 실제 세포 외로 유리된 양을 확인하기 위해서는 보다 높은 농도가 필요한 것으로 여겨진다. 전반적으로 본 실험에서는 수세미오이의 메탄올 추출물이 분화된 3T3-L1 지방세포에서 지방구의 생성을 억제하였으나 효과 농도가 다른 많은 천연물에 비해 다소 높게 나타남으로써 제약으로서의 생산으로는 제한점이 있을 것으로 생각되는 반면 식품으로서 꾸준히 사용될 경우 항비만 소재로서의 가능성이 있을 것으로 생각된다.