• Biomolecules & Therapeutics
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• 제6권4호
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• pp.371-377
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• 1998

The aim of the present study was to investigate the effect of Palmiwon on the type 1-prediabetic models induced by streptozotocin (STZ) in RINm5F cells and HIT-T15 cells. Palmiwon increased the cell proliferation and insulin release when pre- and post-treated for the STZ-exposed pancreatic beta cells. The cell proliferation and insulin release of these beta cells were measured by $^3$H-thymidine uptake and RIA, respectively. We also analyzed nutrients such as sugars, fatty acid and amino acids and minerals containing in Palmiwon using by gas chromatography, amino acid analyzer and AA spectrometer, respectively. Palmiwon seems to have protective and recovery properties on the prediabetic model in cellular level, which were ascribe to various nutrients and minerals containing in Palmiwon. From these results, it could be suggested that Palmiwon may be available as preventive and therapeutic prescription of type 1 diabetes mellitus.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.635-642
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• 2017

Cobelli와 그의 동료들이 제안한 포도당 농도에 따른 췌장의 인슐린 분비 모델(Cobelli model)은 비교적 단순한 모델이지만 Grodsky의 실험 뿐만 아니라 일련의 관련 실험을 재현하였다. 하지만 이 모델은 췌장 베타세포 내 인슐린 분포를 미분형식으로 표현하였고, 적분을 통해 인슐린 양을 계산하였다. 그로 인해 각 시간 스텝에서 포도당의 양에 따라 적분 구간만큼 반복적인 계산을 수행해야만 했다. 이에 본 연구에서는 Cobelli model을 재현하면서 좀 더 효과적으로 결과를 얻을 수 있는 새로운 Multi-RRP model을 제시하였다. Multi-RRP model은 RRP를 과립의 자극 여부에 따라 RRPhigh와 RRPlow로 나누어 각각의 인슐린 분비를 계산하는 방법으로, 포도당의 변화에 따라 RRP의 수를 증가시켜 인슐린의 분비량을 산출한다. 이 Multi-RRP model의 시뮬레이션 결과는 Cobelli model과 동일한 경향을 보이며, Grodsky의 계단 실험과의 비교에서는 Cobelli model보다 실험 결과에 더 접근한다. 또한, 시뮬레이션 시간 비교를 통해 효율성을 확인하였고, Multi-RRP model이 Cobelli model보다 16배 이상 효율이 더 높은 것으로 확인되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권4호
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• pp.391-397
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• 2022

본 연구는 복분자 미숙과의 항당뇨 활성을 알아보기 위해 유전적 당뇨 질환 동물모델인 db/db 마우스에서 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물을 11주간 경구 투여한 후 당뇨병 개선 효과를 조사하였다. 체중 측정 결과, 정상대조군에 비하여 당뇨대조군의 체중이 45.9% 증가하였으나 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물을 투여한 실험군들의 체중 변화는 보이지 않았다. 시료 투여 11주 후 공복혈당을 측정했을 때 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 혈당 상승이 억제되었으며, 복강내당능 시험을 통해 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물이 양성대조군과 유사한 경향으로 혈당을 감소시키는 것을 확인하였다. 혈중 중성지방 수치 역시 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물 투여군은 농도 의존적으로 중성지방의 농도가 감소되었고, 혈중 인슐린의 농도는 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물 투여군이 당뇨대조군보다 약간 높은 수준으로 나타났으나 군간 유의성은 없었다. 췌장의 병리조직학적 검사 결과, 당뇨대조군에서 인슐린을 분비하는 췌장의 베타세포로 이루어진 랑게르한스섬의 형태학적 손상이 나타났으며 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물 투여에 의해 손상이 억제됨으로써 랑게르한스섬의 면적 및 세포 수가 당뇨대조군에 비해 증가했음을 확인하였다. 또한 인슐린 항체를 이용하여 면역 염색을 통해 췌장 내 베타세포의 형태학적 구조를 확인해 보면 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물 투여군들에서 인슐린을 분비하는 랑게르한스섬 세포 수가 유의하게 증가되었음을 알 수 있었다. 따라서 위 결과를 종합해 볼 때 복분자 미숙과 50% 에탄올 추출물이 혈당 강하에 효과가 있으며, 이를 위한 목적으로 장기간 섭취했을 때 항당뇨에 도움이 될 것이라고 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.466-473
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• 2006

본 연구에서는 췌장 베타세포의 인슐린 분비 촉진 물질로 선별된 방선균 배양액에서 유래한 YHB-2017 (genistein)의 인슐린 분비 촉진 활성의 특성을 조사하고 그 작용 기전을 밝히고자 하였다. YHB-2017는 췌장소도에서 glucose 농도가 16 mM일 때 농도 의존적으로 인슐린 분비를 대조군에 비해 2배 이상 촉진시켰으며, 5.5 mM 이하의 glucose 농도에서는 인슐린 분비 촉진 활성이 거의 없는 것으로 나타났다. MIN6 세포를 이용한 YHB-2017의 인슐린 분비 촉진 활성 특성을 분석한 결과, PKA inhibitor (H89)에 의해서 활성이 저해되었으며, 세포막의 $K_{ATP}$ channel를 배제하고 단순히 칼슘이온을 최대로 세포내로 유입시킨 조건인 diazoxide ($200\;{mu}M$)와 KCI (35 mM)를 첨가한 경우에 YHB-2017는 인슐린 분비 촉진 활성을 나타내 $K_{ATP}$ channel-independent pathway를 통한 인슐린 분비 촉진 기전을 추정할 수 있었다. 베타세포의 단백질 인산화에 대한 영향을 조사한 결과 YHB-2017는 고농도 glucose 조건에서만 PKA 기질과 cAMP response element-binding protein (CREB)의 인산화를 증가시키는 것으로 나타났고, PKC 기질의 인산화에는 영향이 없었다. 또한, YHB-2017를 18시간동안 베타세포에 처리하였으나 인슐린 유전자 발현에는 영향을 주지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 YHB-2017는 기존의 sulphonylurea 계열 약물과는 다른 작용 기전에 의해 췌장 베타세포에서 인슐린 분비를 촉진시키며, 그 기전은 PKA경로를 통해 amplify 신호를 활성화시키는데 관여하는 것으로 추정된다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권5호
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• pp.679-683
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• 2006

저 용량 Streptozotocin(STZ)으로 유도한 제l형 당뇨 모델 생쥐에서 건조 구아바 잎과 발효 구아바 잎 에탄올 추출물의 혈당에 미치는 영향을 비교하였다. STZ로 유도된 쥐에서 발효 구아바 잎 추출물(500 mg/kg/day)은 투여 4주후에도 공복 혈당이 유의적으로 감소하였으며 내당능 장애도 개선되었음을 보여 주었다. 한편 건조 구아바 잎 추출물은 투여 후 2주 동안 공복 혈당이 낮게 나타났으며 내당능 장애도 개선되었지만 3주후부터 고혈당으로 약화되었다. 각 실험군에서 적출한 췌장 조직과 인슐린의 면역 조직 화학 분석 결과, 발효 구아바 잎 추출물은 STZ로 유도된 췌장섬 세포의 손상을 억제하는 것이 관찰되었으나 건조 구아바 잎 추출물은 베타 세포의 손상에 영향을 주지 못하였다. 본 연구 결과는 STZ로 유도된 당뇨 모델 생쥐에서 발효 구아바 잎 추출물이 췌장 베타 세포의 손상을 보호함으로서 혈당 개선 효과를 나타냄을 보여준다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권7호
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• pp.1007-1016
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• 2017

다슬기는 예로부터 간염, 간경화, 지방간 등의 치료 및 개선에 이용되어 왔으며, 특히 소변불통, 소갈증(당뇨) 등의 약용으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 다슬기를 대상으로 항당뇨에 대한 효능을 과학적으로 검증하고 그 기작을 규명하고자 하였다. 먼저 다슬기의 생물학적 기능성을 높이기 위해 효소 가수분해를 실시하였으며, protamex에 의한 가수분해도는 10시간 후 약 43% 수준을 나타내었다. PTP1B는 인슐린 신호전달기전에서 IRS-1의 인산화를 방해하여 인슐린 민감성을 저해시키는 효소이다. protamex를 이용한 다슬기 가수분해물(MPH)의 PTP1B에 대한 저해활성은 $15.42{\pm}1.1{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타내어 양성대조군 ursolic acid의 $16.7{\mu}g/mL$ 보다 높은 저해활성을 보이면서 강한 항당뇨 활성 소재로서의 가능성을 보였다. 이에 따라 유리지방산을 이용하여 C2C12 myoblast에서 인슐린 저항성을 유도하고, MPH에 의한 포도당 흡수 정도를 확인하였다. 그 결과, 1 mM PA 처리에 의해 약 32% 수준으로 떨어진 포도당 흡수율은 MPH 처리에 의해 약 199% 수준으로 증가하였다. 또한 장기간 고농도의 포도당(30 mM)에 의해 유도된 당독성 조건에서 MPH는 췌장의 베타세포 INS-1 세포의 생존율을 증가시키고, 대조군에 비해 약 160% 인슐린 mRNA 발현량을 증가시켰다. 이러한 결과에서 MPH는 PTP1B 활성을 저해함으로써 인슐린 신호전달 기작을 활성화하고, 인슐린저항성 환경에서 포도당 흡수를 증진시켜 인슐린저항성을 개선하며, 나아가 고농도 포도당에 의해 유도되는 당독성환경에서 췌장 베타세포를 보호하고 인슐린 mRNA발현량을 정상화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1584-1591
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• 2008

클로렐라의 생리활성작용 중 인슐린작용 활성 및 항당뇨효능이 보고된 바 있으나 클로렐라 열수 추출물(Chlorella hot water extract, CE)에 의한 혈당치 조절에 관한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 실험에서는 실험적인 당뇨유발물질 streptozotocin (STZ)을 성장기 SD계 수컷 흰쥐에 단회 복강 주사하여 당뇨를 유발시킨 CE 무첨가 STZ-Control군, CE 3% 첨가 STZ+CE3군 및 CE 6% 첨가 STZ+CE6군, 그리고 정상군(Normal군)으로 실험 설계하여 4주간 식이와 함께 물을 자유 급여하였다. 공복 및 비공복시 혈당치는 정상군보다 당뇨 대조군에서 현저히 증가하여 당뇨 유발이 확인되었고, 이러한 혈당치 증가는 클로렐라 열수 추출물 분말 3% 첨가 STZ+CE3군 및 6% 첨가 STZ+CE6군에서 각각 감소하였다. 혈중 인슐린 농도는 당뇨 대조군에서 낮게 나타났으나 클로렐라 열수 추출물 분말 첨가식이 투여군들에서 인슐린 농도 감소현상이 상쇄되었다. 또한 정상군보다 STZ- 당뇨 대조군에서 Fructosamine 및 뇨당이 증가하였으나, 클로렐라 추출물 투여 STZ+CE3군 및 STZ+CE6군에서 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 이러한 효과는 클로렐라 열수 추출물 첨가농도 의존적이었다. 클로렐라 추출물 투여군에서 혈당치 감소의 기작을 검토하기 위하여 인슐린 합성과 분비에 관여하는 췌장의 췌도 베타세포의 면역반응에 의한 조직검사에서 정상군의 정상적인 둥근 모양의 형태를 잘 유지하고 있었으나, STZ-당뇨 대조군에서는 베타세포가 심하게 파괴되어 극소수 존재함으로서 면역 반응성이 매우 미약하였다. 그러나 클로렐라 열수 추출물 투여군에서 농도 의존적으로 베타세포가 많아지면서 정상군과 비슷한 췌도 세포의 형태를 유지하고 있었다. 클로렐라 열수 추출물은 STZ 에 의해 파괴된 베타세포를 회복시키는 효능이 강한 것으로 보여 진다. 이러한 결과는 클로렐라 열수 추출물에 의해 인슐린을 생산해 내는 췌도 베타세포가 회복됨에 따라 인슐린 증강 작용으로 혈당치 강하 효과가 실험 동물을 통하여 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권2호
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• pp.186-193
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• 2007

The prevalence of diabetes has increased to 8% of population. Unlike type 2 diabetes in the western countries, Korean diabetic patients are nonobese and have low serum insulin levels. As the increased prevalence of diabetes and the peculiar characteristics may be related to dietary fat contents, we determined their effects on insulin resistance, insulin secretion and pancreatic $\beta-cell$ mass in 90% pancreatectomized (Px) diabetic rats in the present study. The rats were provided with low fat diet (LF, 10 energy% fat), moderate fat diet (MF, 25 energy% fat) and high fat diet (HF, 40 energy% fat) for 6 months. HF increased body weight and epidydimal fat pads parallel with increased food intake compared to LF and MF. Fasting serum glucose and insulin levels and homeostasis model assessment of insulin resistance were higher in HF, compared to LF and MF, indicating that HF increased insulin resistance. Rats fed LF and MF diets reduced insulin resistance, but only rats fed MF improved pancreatic $\beta-cell$ mass and insulin secretion capacity, measured by hyperglycemic clamp and in situ pancreatic perfusion. LF had low insulin secretion capacity and pancreatic $\beta-cell$ mass, indicating the increased possibility of diabetic prevalence and progression. MF increased $\beta-cell$ mass by stimulating $\beta-cell$ proliferation and neogenesis and reducing $\beta-cell$ apoptosis. In conclusion, MF is effective for the prevention of prevalence and progression of diabetes.

• 약학회지
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• 제41권2호
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• pp.260-267
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• 1997

To establish prediabetes in vitro model concerning the etiology of IDDM(Insulin Dependent Diabetes Mellitus) in cellular level we have designed prediabetes in vitro models in pa ncreatic beta cells. HIT-T15, RINm5F and isolated rat islets were chosen as pancreatic beta cells, and streptozotocin (STZ) used as diabetogenic agent. Degree of beta cell destruction to establish prediabetic in vitro model was determined by cell proliferation and insulin release using thymidine uptake and radio immuno assay. When HIT-T15 and RINm5F cells were treated with STZ, the degree of cell deterioration was dependent upon the origin and passage number of beta cells, and in the case of isolated islets STZ showed the more sensitivity than above two beta cell lines. The concentration and exposure time of STZ treatment to establish prediabetes in vitro model in beta cell lines and isolated rat islets were 2 ~ 10mM, 30 min. and 1 ~ 5mM, 30 min., respectively.

• 약학회지
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• 제42권4호
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• pp.408-413
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• 1998

To establish prediabetes in vitro/ model concerning the etiology of Insulin Dependent Diabetes Mellitus (IDDM) in cellular level we have designed experimental prediabefic model in pancreatic beta cells. RINm5F, HIT-T15 and isolated rat islets were chosen as pancreatic beta cells. Since interleukin-$1{\beta}$-induced beta cell cytotoxicity has been implicated in the autoimmune cytotoxicity of IDDM, we used inteleukin-$1{\beta}$ as diabetogenic agent. For establishment of prediabetic in vitro model, the degree of beta cell deterioration was determined by cell proliferation, insulin release and morphological appearance. Cell proliferation, insulin release and morphology were changed dose-dependently in condition that inteleuldn-$1{\beta}$ was exposured to pancreatic beta cells. The concentration and exposure time of interleukin-$1{\beta}$ to set up prediabetic model in beta cell lines and isolated rat islets were 100${\sim}$1000U/ml, 48hr. And 25${\sim}$100U/ml, 48hr, respectively.