• 제목/요약/키워드: AMPK phosphorylation

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Hibiscus manihot leaves Attenuate Accumulation of Lipid Droplets by Activating Lipolysis, Browning and Autophagy, and Inhibiting Proliferation of 3T3-L1 Cells

  • Na Gyeong Geum;Jeong Won Choi;Hyeok Jin Choi;Gwang Hyeon Ryu;Jin Boo Jeong
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.541-548
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    • 2023
  • In the present study, the effects of HML on lipolysis, adipocyte browning, autophagy, and proliferation were investigated. HML affected lipolysis by increasing the protein levels of ATGL and HSL, and phosphorylation levels of HSL and AMPK. Furthermore, HSL decreased the perilipin-1 levels. In addition, free glycerol content was increased by HML treatment. HML affected adipocyte browning by increasing the protein levels of UCP-1, PGC-1α, and PRDM16. In addition, HML affected autophagy by increasing the levels of LC3-I and LC3-II, and decreasing those of SQSTM1/p62. Moreover, HML affected adipocyte proliferation by suppressing the proliferation of 3T3-L1 cells due to arrest of the cell cycle via blocking the expression of β-catenin and cyclin D1. These results suggest that HML induces lipolysis, adipocyte browning, autophagy, and inhibits excessive proliferation of adipocytes.

고지방식이 마우스에서 3,5-dicaffeoylquinic acid의 항비만 효과 (Anti-obesity effect of 3,5-dicaffeoylquinic acid on high-fat diet mouse)

  • 강진용;박선경;김종민;박수빈;유슬기;한혜주;김대옥;허호진
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.81-89
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    • 2019
  • 이연구는 고지방식이로 인한 비만 및 대사장애에 대한 3,5-diCQA의 효과를 확인하는 동시에 클로로겐산과의 상대적인 생리 활성을 확인하였다. 클로로겐산은 이전에 보고된 연구결과에서처럼 고지방식이를 섭취하는 쥐의 체중 증가를 효과적으로 억제하였으며, 3,5-diCQA와 비교하였을 때에도 그 효과가 상대적으로 우수하였다. 내장지방의 무게를 측정한 결과 3,5-diCQA와 클로로겐산 모두 내장지방의 축적을 효과적으로 억제하였으며, 이러한 이유는 두 샘플 모두 지방조직에서의 AMPK의 활성화가 증가된 것과 관련이 있는 것으로 보인다. 또한 이 두 샘플은 비만으로 인해 발생하는 산화적 스트레스로부터 간조직을 보호하는 효과가 있었다. 그러나 간조직에서의 지방축적을 확인한 결과에서 클로로겐산은 여전히 간의 지방축적을 억제하는 것으로 확인되었지만 3,5-diCQA는 오히려 간의 지방축적을 증가시킨 것이 확인되었다. 이러한 결과는 3,5-diCQA가 간조직에서 Akt의 활성을 증가시킨 것과 관련이 있는 것으로 보이며 이 증가된 Akt로 인해 3,5-diCQA 그룹의 내당능 개선이 클로로겐산 그룹보다도 우수하였지만 간에서의 지방 축적을 증가시킨 것으로 판단된다.

고지방식이 비만쥐의 지방관련 단백질의 변화 (Alteration of Lipid Metabolism Related Proteins in Liver of High-Fat Fed Obese Mice)

  • 서은희;한영;박소영;고형종;이혜정
    • 생명과학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.1019-1026
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    • 2010
  • 과체중과 비만은 당뇨병, 고혈압, 고지혈증과 같은 신진 대사 질환의 발병과 강력하게 연관되어 있다. 비만의 원인은 여러가지가 있겠지만, 고지방식이는 비만의 원인 중 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 C57BL/6 생쥐에게 22주간의 고지방 식이를 주었으며, 이를 통해 비만과 고혈당을 유도하였다. 22주 후에 고지방식이를 한 생쥐들에서 체중과 혈장 포도당 수준이 정상 식이를 한 생쥐들에 비해 크게 증가함을 관찰하였다. 복막 내 당 부하 검사(IPGTT)에서도 고지방 식이를 한 생쥐들은 정상 식이를 한 생쥐들에 비해서 당 내성 이상 반응을 보여주었다. 이러한 결과들은 고지방식이가 C57BL/6 생쥐에서 비만 및 고혈당을 유도한다는 사실을 확인시켜 주었다. 고지방식이군 생쥐들에서는 정상식이군의 생쥐들에 비해 혈장의 중성지방과 총 콜레스테롤의 양이 증가됨이 관찰되었다. 간에서의 중성지방 및 총 콜레스테롤의 수준도 역시 증가하였다. 따라서, 간에서의 지질대사가 어떻게 변하였는지를 알기 위해, 지질대사에 관련된 단백질들의 변화를 관찰하였다. 지방 합성과 관련된 효소들 중 FAS와 GPAT가 고지방식이 군에서 의미있게 증가 되어있었으며, 지방 수송에 관련하는 단백질 중에서도 ApoB 및 MTP의 큰 증가가 고지방식이군에서 관찰되었다. 흥미롭게도, 대사 조절 인자로 알려진 AMPK의 단백질의 양과 인산화 정도는 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 의미있게 증가되었음이 관찰되었다. 결론적으로, 본 연구에서 우리는 고지방식이가 지질 합성과 지질 수송과정을 생리학적으로 증가시키지만, 역설적으로 AMPK의 활성화를 유발한다는 것을 확인하였다.

Arctiin inhibits adipogenesis in 3T3-L1 cells and decreases adiposity and body weight in mice fed a high-fat diet

  • Min, Byulchorong;Lee, Heejin;Song, Ji Hye;Han, Myung Joo;Chung, Jayong
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제8권6호
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    • pp.655-661
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    • 2014
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The purpose of this study was to examine the effects and associated mechanisms of arctiin, a lignan compound found in burdock, on adipogenesis in 3T3-L1 cells. Also, the effects of arctiin supplementation in obese mice fed a high-fat diet on adiposity were examined. MATERIALS/METHODS: 3T3-L1 cells were treated with arctiin (12.5 to $100{\mu}M$) during differentiation for 8 days. The accumulation of lipid droplets was determined by Oil Red O staining and intracellular triglyceride contents. The expressions of genes related to adipogenesis were measured by real-time RT-PCR and Western blot analyses. For in vivo study, C57BL/6J mice were first fed either a control diet (CON) or high-fat diet (HF) to induce obesity, and then fed CON, HF, or HF with 500 mg/kg BW arctiin (HF + AC) for four weeks. RESULTS: Arctiin treatment to 3T3-L1 pre-adipocytes markedly decreased adipogenesis in a dose-dependent manner. The arctiin treatment significantly decreased the protein levels of the key adipogenic regulators $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, and also significantly inhibited the expression of SREBP-1c, fatty acid synthase, fatty acid-binding protein and lipoprotein lipase. Also, arctiin greatly increased the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and its downstream target phosphorylated-acetyl CoA carboxylase. Furthermore, administration of arctiin significantly decreased the body weight in obese mice fed with the high-fat diet. The epididymal, perirenal or total visceral adipose tissue weights of mice were all significantly lower in the HF + AC than in the HF. Arctiin administration also decreased the sizes of lipid droplets in the epididymal adipose tissue. CONCLUSIONS: Arctiin inhibited adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes through the inhibition of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$ and the activation of AMPK signaling pathways. These findings suggest that arctiin has a potential benefit in preventing obesity.

흑삼의 열수 및 에탄올 추출물의 항비만 효과 (Anti-obesity Effects of Water and Ethanol Extracts of Black Ginseng)

  • 박혜진;김애정;전용필;이명숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.314-323
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    • 2015
  • 본 연구는 구중구포법 과정의 흑삼 1~9포를 대상으로 열수 및 70% 에탄올 추출물의 ginsenosides을 분석한 결과 생리 활성이 높다고 판단한 흑삼 5포와 9포 열수 및 에탄올 추출물을 각각 3T3-L1 지방세포, RAW264.7 대식세포, 지방유래 줄기세포에 처치하여 세포독성, 지질축적(adipogenesis) 및 염증인자 변화를 관찰하였다. 본 연구에서는 열수 추출물보다 에탄올 추출물 흑삼에서 효율적으로 ginsenosides가 추출되었다. 또한 흑삼 에탄올 추출물이 $PPAR{\gamma}$ 및 C/$EBP{\alpha}$ 감소, AMPK의 인산화 증가 등 adipogenesis 관련인자를 억제하였으며, 아울러 염증성 사이토카인의 분비를 억제하였다. 따라서 비만 및 대사성 질환의 예방에도 잠정적으로 이용될 수 있을 것으로 기대되지만 ginsenosides와 비만과의 조절기전 연구 및 항염증성 기전 등에 대한 정확한 기전 규명이 필요하다. 현재 인삼에 함유된 ginsenosides를 이용하여 체지방 감소 등의 기능성식품으로 많이 개발되고 있는 현실을 감안해 볼 때 홍삼 및 흑삼의 제조 기술인 구증구포법의 효율적인 표준화 공정기술, 유효 생리활성 성분의 대량 생산 및 안전성 기술 등이 개발된다면 항비만에 대한 고부가 가치 상품개발이 가능할 것으로 기대된다.

고지방 식이로 유도된 비만 마우스에서 대두 부산물인 순물과 침지수의 항비만 효과 (Anti-Obesity Effect of By-Product from Soybean on Mouse Fed a High Fat Diet)

  • 박영미;임재환;서을원
    • 한국자원식물학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.168-177
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    • 2015
  • 본 연구는 대두 부산물인 순물과 침지수가 고지방 식이에 의해 비만이 유도된 마우스의 지방 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 침지수가 포함된 일반 사료를 섭이한 실험군의 체중 및 간과 부고환 지방 조직 내 지방 축적은 현저히 적은 것으로 나타났으며, 복부 내 내장 지방과 피하지방도 크게 발달하지 않은 것으로 나타나 침지수는 체내 축적된 지방량을 효과적으로 감소시키는 것으로 조사되었다. 침지수 식이군의 혈중 AST와 ALT의 활성은 대조군 수준으로 유지되었으며, 콜레스테롤 함량과 중성 지질 농도가 감소되는 것으로 나타나 침지수가 고지방 식이로 인한 혈중 효소 활성과 지질농도를 개선하는 것으로 조사되었다. 특히 침지수는 metabolic sensor 단백질인 AMPK와 ACC의 인산화를 촉진시켜 체내 지방산 산화에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 또한 침지수는 복부 내 피하지방과 내장지방의 축적을 억제하는 것으로 확인되었다. 따라서 대두 부산물 중 침지수는 비만이 유도된 마우스의 혈중 지질 함량을 개선할 뿐만 아니라 체내 조직의 지방 축적을 완화시키거나 제거하는 데 효과적일 것으로 사료된다.

Red pepper seed water extract inhibits preadipocyte differentiation and induces mature adipocyte apoptosis in 3T3-L1 cells

  • Kim, Hwa-Jin;You, Mi-Kyoung;Lee, Young-Hyun;Kim, Hyun-Jung;Adhikari, Deepak;Kim, Hyeon-A
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제12권6호
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    • pp.494-502
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    • 2018
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Reducing the number of adipocytes by inducing apoptosis of mature adipocytes as well as suppressing differentiation of preadipocytes plays an important role in preventing obesity. This study examines the anti-adipogenic and pro-apoptotic effect of red pepper seed water extract (RPS) prepared at $4^{\circ}C$ (RPS4) in 3T3-L1 cells. MATERIALS/METHODS: Effect of RPS4 or its fractions on lipid accumulation was determined in 3T3-L1 cells using oil red O (ORO) staining. The expressions of AMP-activated protein kinase (AMPK) and adipogenic associated proteins [peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ ($PPAR-{\gamma}$), CCAAT/enhancer-binding proteins ${\alpha}$ (C/EBP ${\alpha}$), sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c), fatty acid synthase (FAS), and acetyl-CoA carboxylase (ACC)] were measured in 3T3-L1 cells treated with RPS4. Apoptosis and the expression of Akt and Bcl-2 family proteins [B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), Bcl-2-associated death promoter (Bad), Bcl-2 like protein 4 (Bax), Bal-2 homologous antagonist/killer (Bak)] were measured in mature 3T3-L1 cells treated with RPS4. RESULTS: Treatment of RPS4 ($0-75{\mu}g/mL$) or its fractions ($0-50{\mu}g/mL$) for 24 h did not have an apparent cytotoxicity on pre and mature 3T3-L1 cells. RPS4 significantly suppressed differentiation and cellular lipid accumulation by increasing the phosphorylation of AMPK and reducing the expression of $PPAR-{\gamma}$, C/EBP ${\alpha}$, SREBP-1c, FAS, and ACC. In addition, all fractions except ethyl acetate fraction significantly suppressed cellular lipid accumulation. RPS4 induced the apoptosis of mature adipocytes by hypophosphorylating Akt, increasing the expression of the pro-apoptotic proteins, Bak, Bax, and Bad, and reducing the expression of the anti-apoptotic proteins, Bcl-2 and p-Bad. CONCLUSIONS: These finding suggest that RPS4 can reduce the numbers as well as the size of adipocytes and might useful for preventing and treating obesity.

Lactobacillus rhamnosus BHN-LAB 76로 발효한 흰목이버섯 (Tremella fuciformis Berk) 추출물의 항비만 및 항당뇨 효과 (Anti-obesity and Anti-diabetic Effects of the Fermented Ethanol Extracts from White Jelly Fungus (Tremella fuciformis Berk) with Lactobacillus rhamnosus BHN-LAB 76)

  • 윤여초;김병혁;김중규;이준형;박예은;박혜숙;황학수;권기석;이중복
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.323-331
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    • 2019
  • 흰목이버섯(Tremella fuciformis Berk.; TF)은 흰목이과에 속하는 버섯으로 한국, 중국 및 열대지방에 분포한다. 흰목이버섯은 아시아 전통 의학에서 고혈압, 노화, 암 및 동맥 경화를 예방하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 L. rhamnosus BHN-LAB 76로 발효된 흰목이버섯 추출물의 항 당뇨 효능에 대해 조사하였다. 그 결과, 발효된 흰목이버섯 추출물은 발효하지 않은 추출물에 비해 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 증가시키고, 3T3-L1 전지방 세포에서의 지방세포 분화 유도를 통한 지방구 생성을 억제하는 것을 확인하였다. 이러한 발효된 흰목이버섯은 지방 및 세포 분화 유도에 관여한다고 알려진 AMPK, Akt의 유전자 발현을 촉진하고, JNK의 발현을 억제하는 것을 통해 지방생성억제 및 항 당뇨 활성이 증가됨을 확인하였다. 따라서 L. rhamnosus BHN-LAB 76으로 발효한 흰목이버섯 추출물은 항비만 및 항당뇨 기능성 소재 및 식품 개발로의 활용이 가능할 수 있음을 제안한다.

증자 둥굴레 추출물의 3T3-L1 지방세포에서 분화억제 및 지질강하 효과 (Effects of steamed Polygonatum odoratum extract on inhibition of adipocyte differentiation and lowing lipid in 3T3-L1 adipocytes)

  • 강병태;최원경;박동철;김종국;박모라;김성옥;김미려
    • 대한본초학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.15-21
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    • 2014
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate inhibitory effects of steamed Polygonatum odoratum extract (POE) on differentiation and adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes. Methods : Polygonatum odoratum (P. odoratum) extract was extracted with ethyl acetate. Total phenolic and flavonoid contents in POE were measured for antioxidant activity. The spectrophotometric method was used to determine the DPPH and ABTS radical scavenging activity and ferric-reducing antioxidant potential (FRAP). MTT assay was examined for cell toxicity, oil red O staining was performed for intracelluar adipogenesis in differentiated 3T3-L1 adipocytes. Western blot analysis for measurement of CCAAT/enhancer-binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$), peroxisome proliferator-activated receptor${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and AMP-activated protein kinase (AMPK) expressions were performed. Results : The results revealed that POE has antioxidant activities. Contents of total polyphenolics and flavonoids were $50.83{\pm}1.52$ GAE mg/100g dry weight of POE and $17.05{\pm}2.47$ RE mg/100g dry weight of POE, respectively. DPPH radical scavenging activity, and FRAP in 10 mg/ml concentration were $92.1{\pm}0.6%$, $244.8{\pm}9.0{\mu}M$ Fe(II) and ABTS inhibition in 5 mg/ml concentration was $84.8{\pm}4.1%$. Treatment of POE in adipocytes inhibited the differentiation and adipogenesis of 3T3-L1 adipocytes compared to those of vehicle control. Additionally, protein expressions of $C/EBP{\alpha}$ and $PPAR{\gamma}$, major transcription factor for the adipogenic genes, were significantly decreased compared to those of vehicle control (p<0.05). Futhermore, phosphorylation of AMPK was increased in 3T3-L1 adipocytes treated with POE compared to that of vehicle control (p<0.05). Conclusions : we demonstrate that steamed P. odoratum extract (POE) has potentiating antioxidant activities, inhibits differentiation and lipid accumulation and also induces energy expenditure in adipocytes, which may contribute to antiobesity property.

Valproic acid에 의해 증가하는 PPAR-alpha 및 FGF21의 발현이 간세포 생존에 미치는 영향 (Valproic Acid-induced PPAR-alpha and FGF21 Expression Involves Survival Response in Hepatocytes)

  • 아자모프 바커부딘;강여원;이찬희;심완석;이광민;송박용
    • 생명과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.227-235
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    • 2024
  • 약물이나 허브 제품으로 인한 간세포 손상은 이러한 화합물을 만성적으로 투여할 때 일어날 수 있는 중요한 문제 중 하나이다. 따라서 여러 가지의 치료 과정 중 간세포 생존율을 향상시키는 것은, 약물 적용에 있어 광범위한 기회를 제공할 수 있다. Valproic acid (VPA)는 자연적으로 발생하는 발레르산에서 파생된 분지형 단사슬 지방산으로 뇌전증과 발작을 치료하는 데 일반적으로 사용된다. 뿐만 아니라 VPA는 암, HIV 치료, 신경 퇴행성 질환에 수많은 효과를 발휘하지만, 간에 대한 VPA의 잠재적인 영향과 그 작용 메커니즘은 완전히 설명되지 않았다. 여기서, 우리는 VPA의 처리가 쥐 간세포(Hepa1c1c7)에서 PPAR 알파(PPAR-α)와 섬유아세포 성장 인자 21(FGF21)의 전사 수준을 증가시킨다는 것을 입증했다. VPA에 의해 유도된 FGF21 발현은 PPAR-α 결손 조건에서 상당히 억제되었다. 후속 실험에서 FGF21 신호 경로가 FGF 수용체 억제제에 의해 차단되었을 때, 간세포 생존력이 크게 억제되었음을 보여주었다. 마지막으로, 우리는 AMPK 인산화가 VPA에 의해 유도된 PPAR-α 증가에 작용하지 않는다는 것을 추가로 확인했다. 이러한 결과는 FGF21 발현의 증가가 VPA에 의해 유도된 간 독성을 완화시킬 수 있다는 것을 제시하며, 이와 같은 결과는 FGF21의 증감 여부가 VPA 치료 중 나타날 수 있는 간 손상을 예측하는 잠재적인 바이오마커로 사용될 수 있음을 제시한다.