• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
• /
• pp.7-7
• /
• 2010

전 세계적으로 폭발적으로 증가하고 있는 비만은 만병의 근원이다. 동시에 대사성질환의 발병을 증가시키는 결정적인 역할을 하고 있다. 이러한 상황을 극복할 수 있는 안전하고 효능이 우수한 약의 개발이 매우 시급하다. 시판되는 약들은 예견할 수 없는 지방변으로 실제생활을 매우 불편하게 하는 부작용과 우울증 및 자살충동 등의 심각한 부작용을 유발시키고 있다. 특히 생명을 위협하는 약은 시판이 금지되었다. 200여종의 한약재들을 In vitro screening (pancreatic lipase inhibition, PDE inhibition, c-AMP activity), ex vivo screening (lipolytic action on fat pad), short term animal screening(혈중 TG 함량 분석)을 토대로 long term animal model에서비만 예방 및 치료 효능을 검증하기 위하여 호장근 부탄올 분획을 선정하였다. 고지방 사료로 비만을 유도한 rat (Diet induced obesty (DIO) rat)에서 비만 치료 효능이, 고지방 사료로 비만을 유도한 ICR-mice에서 비만 예방 효능이 우수함을 입증하였다 (체중감소, 지방세포의 크기억제, 지방간 예방/치료(간무게, TG함량, 간 색상, 고지혈증 증상억제), 혈중 TNF-a, IL-6, leptin, adponectin 등, 간 조직에서의 pAMPK, SOCS, NF-${\kappa}B$ DNA biding activity, ACC level, FAS expression, CPT-1 activity의 정상화). 호장근 부탄올 분획의 이러한 효능은 AMPK 작용과 CPT-1 작용을 활성화하고 동시에 지방산 합성 억제와 지방산 산화를 촉진함으로 인함임을 규명하였다. 동시에 비만으로 인한 pancreatic beta cell의 파괴를 예방함으로 인슐린 내성을 예방(치료)함을 입증하였다. 이는 AMPK 활성화와 SOCS-3 단백질 억제와 NF-${\kappa}B$-DNA 결합 억제로 인함임을 증명하였다. 3T3-L1 지방 세포주에서 lipogenesis 예방(치료) 및 lipolytic effect에 관여하는 인자들의 변화를 확인하였다. 이는 Multi-compounds-multi-targets에 의한 시너지 효과임을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.410-420
• /
• 2019

한의학에서는 진피(陳皮)라고 칭하는 귤의 껍질(Citrus unshiu peel) 추출물은 항산화, 항염증 및 항균 특성을 포함한 다양한 약리학적 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 최근 그들의 항암 활성에 대한 가능성이 보고되었지만 정확한 기전 연구는 여전히 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인간 유방암 MDA-MB-231 세포를 대상으로 진피 에탄올(EECU, ethanol extract of C. unshiu peel) 추출물의 항암 효능을 평가하고 그에 따른 기전 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과에 의하면 EECU에 의한 MDA-MB-231 세포의 증식억제는 세포사멸(apoptosis) 유도와 관련이 있었다. EECU에 의한 apoptosis는 caspase-8, -9 및 -3의 활성화와 IAPs 계열의 발현 감소에 따른 PARP의 분해와 Bax : Bcl-2 비율의 증가와 연관이 있었다. 또한 EECU는 Bid의 truncation과 함께 미토콘드리아 막 잠재력의 감소와 세포질로 cytochrome c의 이동을 촉진시켰다. 아울러 EECU는 AMPK 및 ACC의 인산화를 촉진시켰으나, AMPK 효소 활성의 저해제는 EECU에 의한 apoptosis 유도와 생존력 저하를 현저하게 억제하였다. 부가적으로 EECU는 AMPK 활성화의 상류 신호로 작용하는 활성산소종(ROS)의 생성을 촉진시켰으며, 강력한 항산화제인 NAC는 EECU에 의한 AMPK의 활성화와 apoptosis를 역전시켰다. 결론적으로 EECU는 ROS/AMPK 의존적인 내인성 및 외인성 apoptosis 경로를 활성화시킴으로써 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하였음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.729-735
• /
• 2021

제 2 형 당뇨병은 조직의 포도당 흡수 능력에 이상이 있을 때 발생하며, 인슐린에 의한 포도당 섭취와 신진대사는 혈당을 유지하는 기본 활동이며 포도당 섭취는 인슐린이 세포 표면의 수용체에 결합하여 시작되는 다양한 신호 단계를 거친다. 본 연구는 Ecklonia cava에서 분리된 활성 화합물 인 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol이 3T3-L1 지방 세포에서 인슐린 신호전달체계에 따른 포도당 흡수 증가에 미치는 영향에 대한 것이다. 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 은 3T3-L1 지방 세포에서 농도의존적으로 GLUT4의 발현을 증가시켜 원형질막에서의 glucose uptake 를 증가시켰다. 이는 인슐린 신호 전달 경로에서 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 에 의한 IRS-1, AKT의 인산화 및 PI3K 활성화에 의한 것이다. PHB는 또한 AMPK 인산화와 활성화를 자극했다. 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol에 의한 PI3K/AKT 및 AMPK 경로의 인산화 및 활성화는 wortmannin (PI3K 억제제) 및 화합물 C (AMPK 억제제)를 사용하여 확인하였다. 본 연구에서 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 이 3T3-L1 지방 세포에서 PI3K 및 AMPK 경로를 통해 원형질막으로의 GLUT4 전위를 촉진함으로써 포도당 흡수를 증가시킬 수 있음을 나타내었다. 이러한 결과는 2,7-phloroglucinol-6,6-bieckol 가 인슐린 감수성을 개선하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.355-363
• /
• 2009

비정상적인 미토콘드리아에 의해 산화 스트레스가 증가하면 세포내 신호전달 및 유전자 발현에 손상을 일으켜 인슐린 저항성이나 당뇨병 등의 여러 질환들을 유발한다. 그런데 자식작용은 산화 스트레스로 기능이 저하된 미토콘드리아를 제거하여 인슐린 저항성 등을 억제해준다. 한편 운동도 미토콘드리아 생합성을 강화시켜 조직의 기능저하나 퇴행을 회복시켜준다. 따라서 운동과 자식작용이 서로 연관되어 미토콘드리아 생합성을 유도하는 신호체계로 작용할 가능성이 있고, 이 연구를 통해 운동 혹은 AICAR (aminoimidazole-4-carboxamide-1-${\beta}$-D-ribofuranoside)처치로 활성 화된 AMPK(5'-AMP- activated protein kinase) 신호전달체계가 미토콘드리아 생합성을 증가시키는 경로에 자식작용이 관여하는지의 여부를 확인하고자 하였다. 연구결과에 따르면, 6시간의 급성운동으로 쥐의 골격근에서 PGC-1(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1)과 mtTFA (mitochondrial transcription factor A)의 mRNA 발현이 유의하게 증가하였다. 하지만 자식작용 표지제인 LC3(microtubule-associated proteinl light chain 3)의 mRNA 발현은 증가경향을 나타냈지만 유의하지 않았다. 한편 C2C12 근세포에서도 AICAR 처치에 의해 PGC-1, mtTFA mRNA 발현이 모두 증가하였지만, 이러한 증가는 LC3 SiRNA에 의해서 억제되지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해 자식작용은 AMPK에 의해 조절되는 신호전달 전달체계와는 다른 경로로 미토콘드리아 생합성에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.435-443
• /
• 2018

AMPK는 세포 내 에너지 균형을 조절하는 조절자 및 에너지 센서이며, 특히 골격근에서는 muscle-specific ubiquitin ligases의 조절을 통한 근육 단백질 분해를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한편 상엽은 다양한 약리학적 효능을 가지는 전통약재 중 하나이지만 근위축과 관련된 효능에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 C2C12 myotubes에서 AMPK 활성제인 AICAR가 유발하는 근위축 및 관련 유전자의 발현과 함께 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 근위축 억제 효능에 대해서 조사하였다. 먼저 C2C12 myoblasts에 AICAR를 처리하였을 경우 AMPK 활성화가 유발되었으며, 하위 단계에 있는 FoxO3a의 발현 증가와 함께 muscle-specific ubiquitin ligases인 MAFbx/atrogin-1 및 MuRF1의 발현 증가와 muscle-specific transcription factors인 MyoD 및 myogenin의 발현 감소가 유발되었다. 또한 분화가 유발된 C2C12 myotubes에 세포독성이 없는 조건의 AICAR를 처리하였을 경우 근위축이 유발되었으며, EEMF는 AMPK 불활성화 및 FoxO3a 발현 억제를 유발함으로서 AICAR 처리에 의한 근위축을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 AICAR에 의한 AMPK 활성화가 근위축을 유발한다는 것을 알 수 있었으며, EEMF는 AMPK signaling pathway를 통하여 AICAR에 의한 근위축을 억제한다는 것을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.285-292
• /
• 2015

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정에서 진피 에탄올 추출물(ethanol extracts of citrus peel, EECP)이 유발하는 항비만 효능에 대해서 조사하였다. 3T3-L1 세포의 생존율 및 증식에 영향을 미치지 않는 농도의 EECP를 처리하였을 경우 지방세포에서 특징적으로 나타나는 lipid droplet의 형성과 triglyceride의 생성도 억제되는 것으로 나타났다. EECP가 유발하는 지방세포로의 분화억제에는 PPARγ, C/EBPα, C/EBPβ 및 SREBP-1c 등과 같은 adipogenic transcription factors의 발현억제가 관여하는 것으로 나타났으며, 그 결과로 aP2 및 Leptin과 같은 adipocyte expressed genes의 발현도 억제되는 것으로 조사되었다. 또한 EECP는 AMPK 및 ACC의 인산화를 유발하였으며, AMPK 억제제인 Compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECP에 의한 AMPK의 인산화와 adipogenic transcription factors의 억제현상이 회복되었다. 이상의 결과에서 EECP는 AMPK signaling pathway를 통하여 항비만 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 향후 비만 예방 및 억제와 관련된 기능성 소재로서의 진피의 활용 가능성을 제시한 것으로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권11호
• /
• pp.1255-1264
• /
• 2015

천궁(C. officinale)은 예로부터 민간처방 약재로 사용되었으며, 항염증, 항산화, 항암 및 신생혈관억제 등의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 하지만 혈구암세포에서 apoptosis 유발과 관련된 분자생물학적 기전에 대해서는 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 천궁의 열수, 에탄올 및 메탄올 추출물(WECO, EECO 및 MECO)이 유발하는 항암효과 및 항암기전을 조사하였다. 먼저 WECO, EECO 및 MECO가 유발하는 증식억제 정도를 조사한 결과 EECO가 가장 뛰어난 효능을 가진다는 것을 알 수 있었으며, 이러한 현상이 apoptosis 유발에 의한 것임을 annexin-V 염색, apoptotic body 형성, DNA 단편화 및 MMP 소실 등을 통하여 확인하였다. EECO 처리에 의한 apoptosis 유발에는 DR4의 발현 증가와 함께 cIAP-1, Bcl-2 및 total Bid의 발현감소가 관여하였으며, caspases-3, -8 및 -9의 활성화와 함께 caspases-3의 기질 단백질인 PARP, β-catenin 및 PLC γ1의 단편화도 관찰되었다. 또한 EECO는 AMPK signaling pathway를 활성화시키는 것으로 나타났으며, AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EECO에 의하여 유발되었던 apoptosis가 현저하게 감소되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴볼 때 인체 혈구암세포인 U937 세포에서 EECO에 의하여 유발되는 apoptosis는 AMPK가 중요한 조절자로서 작용하는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권12호
• /
• pp.967-977
• /
• 2023

Rubus crataegifolius (RC)는 장미과에 속하는 전통적인 아시아 약용 식물이다. RC 열매는 항산화 작용을 통해 성인병을 예방하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 RC 열매 추출물(RCex)이 비만과 비알코올성 지방간 질환(NAFLD)에 미치는 영향을 동물 모델을 통해 평가하였다. 28마리의 수컷 C57BL/6J 마우스에 8주간 비만을 유도한 후, 추출물을 8주간 경구 투여하였다. 그룹 1은 일반 대조군으로 표준사료를 섭취하였다. 그룹 2는 HFD 대조군으로, 그룹 3에는 심바스타틴(6.5 mg/kg/일)을, 그룹 4에는 RCex (200 mg/kg)을 투여하였다. RCex투여는 실험 마우스의 체중, 지방 조직, 간 무게를 감소시켰으며, 또한 지질 대사(ALT, AST, TC, TG, LDL, HDL)를 포함한 생화학적 바이오마커를 개선하였다. AMPK의 활성화는 지방생성 유전자(LXR, SREBP-1c, FAS, ACC1)의 발현을 감소시켰으며, RCex에 의한 CPT 활성 증진 효과를 검증하였다. RCex는 또한 에너지 소비 및 신진대사와 관련된 호르몬(adiponectin 및 leptin)의 혈장 수준에도 영향을 미쳤다. 또한, RCex가 HFD로 유도된 비만 mice의 포도당 불내성을 개선했음을 확인 하였다. RCex는 AMPK의 인산화를 통해 지방산 산화 및 지방산 합성을 조절함으로써 항비만 및 항NAFLD 효과를 가짐을 처음으로 입증하였다. 이는 R. crataegifolius가 비만 및 관련 NAFLD 예방에 좋은 보충제가 될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제55권4호
• /
• pp.462-475
• /
• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.155-163
• /
• 2017

상엽은 뽕나무 잎을 건조한 약재로서 항염증, 항당뇨, 미백, 항산화, 항박테리아, 항알러지 및 면역조절 등과 같은 여러 가지 약리작용을 하는 것으로 알려져 있으나 항비만 효능에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 항비만 효능을 확인하기 위하여 3T3-L1 지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정에서 EEMF가 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하였다. 3T3-L1 지방전구세포의 분화유도 시 EEMF를 처리하였을 경우 지방세포의 특징인 지방방울의 수 및 지방함량이 농도의 존적으로 감소하였으며, triglyceride의 생성도 억제되는 것으로 나타났다. 또한 EEMF는 pro-adipogenic transcription factors인 SREBP-1c, $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$ 의 발현억제와 함께 adipocyte-specific genes인 aP2 및 Leptin의 발현억제도 유발하는 것으로 조사되었다. 특히 EEMF는 AMPK 및 ACC의 인산화를 억제하는 것으로 나타났지만 AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EEMF에 의하여 유발되는 pro-adipogenic transcription factors 및 adipocyte-specific genes의 억제현상이 회복되었다. 이상의 결과에서 EEMF가 유발하는 adipogenesis의 억제는 AMPK signaling pathway의 활성화를 통하여 유발된다는 것을 알 수 있었으며, 추가적인 연구를 통하여 상엽에 함유되어 있는 유효성분에 대한 분석이 필요할 것으로 생각된다.