• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.476-484
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• 2014

비만은 감염원 없이 진행되는 낮은 수준의 만성적인 전신성 염증상태로 간주되며, 만성대사질환의 원인이 된다. 본 연구에서는 미나리를 발효하여 만든 식초가 3T3-L1 지방전구세포의 분화 및 RAW 264.7 세포에서의 항염증 효과에 미치는 영향을 확인하였다. MDI (IBMX, dexamethasone, insulin)에 의해 분화가 유발된 3T3-L1 지방전구세포에 대한 미나리 식초의 분화 억제능을 Oil-red-O staining을 통해 확인하였으며, western blot법을 통해 지방세포 형성 시 중요한 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ (PPAR-${\gamma}$)와 CCAAT-enhancer-binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$)의 발현을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 미나리 식초가 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 염증이 유발 된 RAW 264.7 세포의 nitric oxide (NO) 생성을 억제시켰으며, inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 단백질 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 미나리 발효 식초는 지방세포 분화와 염증 억제 효과를 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 미나리 발효 식초는 대사성 질환을 예방할 수 있는 천연물 소재로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.716-728
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• 2023

감초의 항비만 소재로서 가능성을 확인하기 위해 고지방 식이로 유도된 마우스 모델과 3T3-L1 지방 전구세포의 지방세포 분화과정에 GUE의 효과를 평가하였다. GUE의 섭취는 고지방 식이로 인해 증가한 마우스 체중을 유의하게 감소시켰다. 또한, GUE 처리로 인해 3T3-L1 지방 전구세포의 지방세포 분화과정에 의해 증가한 지방구 형성이 효과적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이런 억제 효과는 GUE가 지방세포 분화과정에서 증가한 PPARγ 및 C/EBPα의 발현을 효과적으로 억제하기 때문이며, 이는 지방 대사 조절 인자들의 발현억제에도 영향을 주었다. 또한, LC-Q-TOF-MS 분석을 통해 GUE 주요 생리활성 물질을 분석한 결과, liquiritigenin 배당체 및 licorice saponins를 포함한 12종의 주요 생리활성 물질들이 동정되었다. 이러한 결과들을 종합하여 볼 때, GUE의 항비만 효과는 우수한 생리활성을 가지는 phytochemical들에 의한 지방 대사 조절 인자들의 발현조절과 관련이 깊다고 판단되며, 감초의 비만을 포함한 대사성질환 예방 소재로서 활용 가치를 높이는데 유용할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1346-1353
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• 2011

산두근(Sophora tonkinensis Gapnep)은 예로부터 동양지역에서 전통적인 약용식물로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포의 성숙지방세포로의 분화와 세포 내 지방생성에 대한 산두근 메탄올 추출물(STME)의 효과와 메커니즘에 대해 조사하였다. STME를 0-200 ${\mu}g$/ml의 농도로 처리한 다음, Oil Red O 염색으로 세포 내축적되는 지방구와 지질의 양을 측정한 결과 농도의존적으로 크게 감소됨을 확인하였으며 3T3-L1 지방전구세포의 분화와 관련된 단백질의 발현의 변화를 조사하였다. 지방세포의 특이적 marker인 peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ (PPAR${\gamma}$), cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymine (CCAAT)/enhancer-binding proteins ${\alpha}$, ${\beta}$ (C/EBP${\alpha}$, C/EBP${\beta}$) 그리고 sterol regulatory element binding protein (SREBP)의 발현이 STME를 처리하였을 때 현저하게 저해됨을 확인하였다. 세포주기의 변화를 분석한 결과 STME는 지방세포 분화초기 단계인 mitotic clonal expansion 단계에서 G1기로 세포주기를 정지시켰다. 더불어 G1 arrest와 관련된 단백질의 변화를 조사 한 결과, 3T3-L1 세포에 STME를 처리하였을 때 p21의 발현량이 확연하게 증가하였으며, Cdk2, E2F-1 그리고 phosphor-Rb의 발현량은 농도의존적으로 감소하였다. 이러한 결과들에 의하여 STME은 메탄올 추출물임에도 불구하고 3T3-L1 지방전구세포가 성숙지방세포로 분화할 때 G1 arrest를 통하여 지방세포 분화를 억제하며 관련 유전자의 발현 억제도 확연하게 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 항 비만 천연물 소재 탐구의 기초자료로 유용하게 쓰일 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1094-1099
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• 2021

동애등에(Hermetia illucens)에 대한 몇 가지 약리적 효능이 보고된 바 있으나, 이 추출물의 항비만 및 작용기전에 대한 보고는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 지방세포로 분화시키는 과정에 동애등에 유충 에탄올 추출물을 첨가하여 분화 억제를 통한 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 지방세포 분화에서 나타나는 중성지방의 양을 Oil red O 염색을 통하여 지방 축적 정도를 측정하였고, 지방세포의 분화와 지방 합성에 관련된 인자들의 발현량을 western blot을 통해 확인하였다. 동애등에 추출물에 의해 지방세포의 지방구 형성은 유의한 수준으로 억제되었다. 또한, 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ)와 CCAAT enhancer-binding protein α (C/EBPα)의 단백질 발현은 400 ㎍/ml 동애등에 추출물에 의해 현저하게 감소되었다. 이에 본 연구결과를 토대로 동애등에 추출물은 지방세포 분화 및 지방 축적 억제를 통한 항비만 소재로 활용하기에 적합할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.394-401
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• 2020

배아줄기세포는 만능세포이기 때문에 동물에게 주입되면 종양으로 발달할 수도 있다. 따라서 연구자들은 종양 형성으로부터 비교적 자유로운 성체세포로부터 세포 특이적 줄기세포(성체줄기세포)를 확보하는데 관심을 두고 있다. 성체줄기세포는 제한적으로 세포분열을 할 수 있고 지정된 특정 세포로만 발달할 수 있다. 포유동물에서 각 조직의 세포들은 자연적 생리조건하에서는 역분화 혹은 교차분화에 의해 성체줄기세포로 전환되지 않는다. 따라서 일본 연구자들에 의하여 2006년 성체세포의 리프로그램에 의한 유도만능줄기세포(iPSCs) 기술이 소개되어 성체줄기세포 연구의 새로운 장을 열었다. 비록 연구현장에서 iPSCs 기술이 폭 넓게 이용되지만, 리프로그램의 안정성뿐만 아니라 유전체에 외래유전자의 도입 등의 문제점도 있다. Reversine은 iPSCs 보다 2년 앞서 발견된 작은 화학적 합성 분자인 퓨린 유사체이다. Reversine은 분화된 세포를 리프로그램에 의한 역분화를 유도하여 다능성 줄기세포로 전환시킬 수 있으며, 적절한 분화조건하에서 다른 세포로 교차분화를 유도할 수도 있다. 따라서 reversine은 iPSCs가 가지고 있는 문제점을 극복하고 화학적인 방법을 이용하여 성체세포를 다능성 줄기세포로 전환시킬 수 있는 물질로 활용될 수 있다. Reversine이 백색지방세포를 갈색지방형세포(beige cell)로 전변시켜 열발산에 의한 에너지소비를 촉진함을 제시하여 항비만인자로서 그 가능성을 열어 놓았다. Reversine은 세포 역분화의 기능적 역할 이외에 항암 인자로서 또 다른 기능들이 보고되고 있어 앞으로 여러 분야에서 그 이용성이 기대되는 물질이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.54-63
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• 2010

Flavonoid 계열의 한 종류인 baicalin은 항염증, 항암, 항바이러스, 항세균 등의 효능을 가진다. 본 연구진은 선행연구를 통한 이전의 보고에서 baiclain이 adipogenesis pathway(지방세포 형성 경로)의 anti-adipogenic(지방세포 형성억제)과 pro-adipogenic(지방세포 형성 유도) factor들을 조절함으로써 비만 및 adipogenesis를 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 3T3-L1 세포에서 baiclain이 유도하는 지방세포 형성 억제 효과에 대한 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 지방세포의 분화 시간(0일, 2일, 4일 및 7일)과 분화 시 baicalin의 처리 유무에 따라 유전자 발현 양상을 분석하기 위해 해당 시료들을 microarray에 적용하였다. Microarray 결과로부터 2배이상의 변화가 있는 3972개의 유전자를 확보하였다. 그 유전자들의 발현 양상을 좀 더 자세히 살펴보기 위해 hierarchical clustering 분석을 진행하였고 그 결과로 20개의 cluster를 분류할 수 있었다. 그들 중 4개의 cluster는 분화의 전반적인 기간에서 baicalin의 첨가에 의해 뚜렷하게 상승(cluster 8과 cluster 10)하거나 반대로 뚜렷하게 감소(cluster 12와 cluster 14)하는 양상을 보였다. Cluster 8과 cluster 10에는 CHOP(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein), INSIG1(insulin induced gene 1), WISP2(WNT1 inducible signaling pathway protein 2), ADM(adrenomedullin), CCND2(cyclin D2), GRN(granulin) 및 TGFB3(transforming growth factor, beta 3)과 같은 세포 증식과 지방세포 형성 억제를 상승시키는 유전자들이 다수 포함되었다. 반대로 cluster 12와 cluster 14에는 세포 증식 억제, 세포 주기 억제 및 세포 성장 억제와 연관되거나 지방세포를 유도하는 유전자인 LTA(lympotoxin A), ACADSB(acyl-Coenzyme A dehydrogenase, short/branched chain), HMGCS2(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2), IGFBP7(insulin-like growth factor binding protein 7), MERTK(c-merproto-oncogene tyrosine kinase), RASSF2(ras association(RalGDS/AF-6) domain family 2), RHOU(ras homolog gene family, member U) 및 SESN1(sestrin1) 등이 포함되었다. 결론적으로 baicalin은 세포 증식 및 지방세포 형성과 연관된 유전자들을 조절함으로써 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 결과는 baicalin이 유도하는 지방세포 형성 억제 및 비만 억제 효과의 분자적 기작에 대한 중요한 정보를 제시한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.523-528
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• 2017

본 연구는 국내 산림자생 식물 추출물 5종(밤나무, 진달래, 산수유, 복분자딸기, 갈참나무)에 대한 지방세포 분화 억제 및 활성산소종(ROS) 생성 억제 효능을 평가하였다. 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 국내 산림 식물 5종 모두 지방축적량 및 ROS 생성량을 농도 유의적으로 감소키는 것으로 나타났다. 특히 복분자딸기 추출물을 처리한 지방세포에서 지방 축적 및 ROS 저감에 가장 크게 나타났으며 양성대조군으로 사용된 N-acetyl-L-cysteine과 유사한 결과를 나타내었다. 또한, 복분자딸기 추출물을 처리함으로써 지방세포의 분화를 조절하는 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 aP2 발현이 억제됨을 확인하였다. 국내 산림 식물 5종 추출물은 천연물에서 유래한 항비만 및 항산화 활성 기능성식품 소재로 활용 가능할 것으로 생각한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권7호
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• pp.511-519
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• 2006

배경: 허혈성 심근손상으로 인한 심근경색이나 심근병증으로 인한 심근의 비가역적인 손상은 관상동맥 중재술이나 관상동맥 우회로술 등의 치료로 손상 받은 조직의 손상 정도를 경감시키고 추가적인 손상을 방지할 수 있으나, 괴사된 심근세포를 재생할 수는 없다. 결국 중증의 심부전증이 발생한 경우 심근성형술을 시행하거나 심실보조장치 또는 인공심장 등의 한시적 치료 방법이 시도되기도 하지만, 최종적으로 심장이식 이외의 방법은 현재로서는 제시되지 못하고 있다. 심장 공여자의 부족으로 인한 한계를 극복하기 위해서 세포이식을 통한 치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 세포치료에서 가장 넓게 시도되고 이용된 장기는 골수이며, 현재까지 골격근아세포, 평활근 세포, 그리고 심근 세포 등 다양한 세포의 이식이 시도되고 있다. 그러나 이러한 골수는 채취하는 과정이 침습적이어서 환자에게 과다한 통증을 주며, 추출된 세포의 수가 부족한 단점이 있어서, 이러한 문제를 해결하기 위해서 상대적으로 접근이 용이하며, 다량의 조직을 확보할 수 있는 지방조직에서의 성체 줄기세포의 추출이 제시되었다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 백서의 지방조직을 복부 피하지방 조직과 복강 내 지방조직으로 나누어 각각 분리 추출하여 두 조직에 동일한 과정의 세포 추출 과정을 거친 후, 5-azacytidine을 이용한 심근세포로의 분화 유도를 시도하였다. 심근 분화유도에 적합한 환경을 찾기 위해서 5-azacytidine을 각각 다른 농도로 사용하였고, 지방에서 추출한 성체 중간엽 줄기세포의 심장질환에서의 임상적용의 가능성과 지방조직의 부위에 따른 분화 유도의 차이 가 있는지 관찰하고자 하였다. 백서의 복부 피하지방 조직을 적출하여 실험조직 1로 정하였고, 복강 내 대망(omentum)과 후복막 지방조직을 적출하여 실험조직 2로 정하였다. 적출된 조직에서 collagenase, $NH_4Cl$ 등을 이용하여 세포를 추출하였고, 이를 10% FBS를 함유한 DMEM solution에서 배양하였으며, 1차 또는 2차 계대배양을 거쳐서 5-azacytine을 각각 none, $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L,\;9{\mu}mol/L$의 농도로 첨가하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 4주간의 배양이 끝난 후 각 실험 조직군의 세포들을 cell blocks으로 만든 후에, CD34, heavy myosin chain, troponin T, SMA에 대한 항체를 이용하여 면역형광염색을 시행하였고, 형광염색에 반응을 보인 세포들의 대략적 비율을 비교하였다. 결과: CD34, heavy myosin chain에 대하여는 모두 음성이었으나, SMA에 대해서는 $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L$의 복강 내 지방조직에서 $5{\sim}10%$ 정도의 양성반응을 보였고, troponin T에 대하여는 피하지방조직과 복강 내 지방조직 모두에서 $6{\mu}mol/L$와 $9{\mu}mol/L$에서 $10{\sim}15%$ 정도의 양성 반응을 보였다. 결론: 본 연구 결과, 지방조직에서 추출한 중간엽 줄기세포는 심근세포로 분화할 수 있는 가능성이 충분히 있는 것이 확인되었으나, 분화유도 비율면에서는 만족할 수준이 되지 못하였으며, 심근세포로의 분화는 복부 피하지방과 복강 내 지방조직에서 모두 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.31-39
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• 2008

손상된 뇌신경조직내에서 신경줄기세포로부터 새로운 신경세포로의 분화가 상당히 제한되어 있어 이것이 손상된 뇌신경조직의 복구가 잘 이루어지지 않는 원인이라 여겨지고 있다. 본 연구에서는 세포배양을 통해 지방조직 중간엽 줄기세포를 도파민성 신경세포와 콜린성 신경세포로 분화를 유도하였다. 중간엽 줄기세포를 신경세포로 분화시키기 위해 N2배양액에 bFGF, EGF, dimethyl sulphoxide (DMSO)와 butylated hydroxyanisole (BHA)를 첨가하여 유도하였다. DMSO와 BHA에 처리된 중간엽 줄기세포가 빠르게 신경세포 모양으로 분화하는 것을 관찰하였으며, 이것은 면역조직학적 염색에서 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III, 별아교세포에 대한 특이 표지인 GFAP, 흰돌기아교세포에 대한 특이 표지인 Gal-C에 대해 양성반응을 나타내었다. RT-PCR 분석에서 배양 단계에 따라 신경세포에 특이적인 표지 인자인 neuro D1, $\beta$-tubulin III, GFAP, nestin 등의 발현을 통해, 중간엽 줄기세포가 신경세포로 분화됨을 확인하였다. 그러나 중간엽줄기세포가 신경세포로 분화된 이후에는 줄기세포 표지인 SCF, C-kit와 stat-3 등은 발현되지 않았다. 또한, 중간엽줄기세포에 bFGF, SHH와 FGF8 등을 처리하면 도파민 신경세포로 분화하였다. 중간엽 줄기세포에 bFGF, RA, Shh를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰을 때, 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III와 콜린성 신경 특이 표지인 ChAT에 양성반응를 보였다. 결론적으로 사람 지방조직의 중간엽 줄기세포가 도파민성과 콜린성 신경세포로 분화가 가능하고 이러한 잠재성을 가진 지방 유래 중간엽 줄기세포는 퇴행성 신경질환에 대한 세포 치료제로서 가능성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.323-328
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• 2014

MicroRNA는 21~25개의 뉴클레오티드로 이루어진 단일 염기가닥의 RNA로 지방분화를 포함한 세포내 여러 생리학적 기전에 영향을 미친다. MicroRNA-17 (miR-17)은 지방전구세포의 지방분화를 촉진하고, 세포 내 지방을 축적시킨다. 그렇지만, 지방분화시 miR-17 전사조절 기전은 알려진 것이 없다. 본 연구에서는 $PPAR{\gamma}$ 전사인자가 miR-17의 전사를 조절하는지 여부를 조사하였다. 먼저 지방전구세포의 분화를 유도한 다음 $PPAR{\gamma}$와 miR-17의 발현을 조사한 결과 두 유전자 모두 분화 이후 발현이 증가하였다. 또한 miR-17 프로모터 부위에는 $PPAR{\gamma}$ 반응하는 부위(PPRE)가 세 군데 발견되었다. Chromatin immunoprecipitation과 luciferase assay을 실시한 결과, miR-17 프로모터의 PPRE3 (-677/-655) 부위가 $PPAR{\gamma}$와 직접 결합함을 관찰하였다. 이러한 연구 결과는 3T3-L1 세포주에서 $PPAR{\gamma}$가 miR-17의 전사를 활성화 시키고 있음을 나타낸다. 향후 $PPAR{\gamma}$에 의한 표적 microRNA을 대량 발굴한다면 비만과 관련한 $PPAR{\gamma}$의 기능을 보다 구체적으로 파악하는데 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.