• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.8-15
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• 2015

PPAR signaling pathway는 지방대사와 지방세포 분화를 조절하는 대표적인 대사회로이기 때문에 가축에 있어서 주로 육질과의 연관성 연구가 진행되었다. 하지만, 최근 들어 육량(체중)과 관련이 있다는 연구결과가 보고되고 있다. 본 논문에서는 PPAR signaling pathway에 존재하는 48개 유전자 중에서, pathway 분석을 통하여 체중에 가장 영향을 주는 인슐린 대사 호르몬에 의해 조절 받는 16개 유전자를 선별하여 거세 한우 20두에서 유전자 발현을 조사하였다. 유전자 발현과 도체중과의 관련성 분석을 위하여 회귀분석을 수행하였으며, 3개 유전자(ACSL6, FADS2, ILK)가 통계적으로 유의한 결과(p<0.05)를 보였다. 마지막으로, pathway 분석을 통하여 한우의 도체중과 관련이 있는 3개 유전자를 공통적으로 조절하는 포도당(D-glucose)이 존재함을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권3호
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• pp.170-178
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• 2024

지방줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있어서 세포치료제로 주목받고 있으나 세포 증식 속도가 느리고 세포의 수명이 짧아 임상 적용에 어려움이 있다. 본 연구팀은 선행연구에서 지방줄기세포의 증식속도를 향상시키고 세포 수명을 연장시키기 위해 SV40의 T항원 유전자를 사람의 ADSC에 도입하여 불사화시킨 ADSC 세포주를 제작하였으며 ADSC-T라고 명명하였다. 본 연구에서는 ADSC-T 세포의 분화능력을 검증하고, ADSC-T 세포를 배양하여 획득한 무혈청 배양액의 항염증 효능을 평가하였다. 그 결과, ADSC-T 세포주는 지방세포와 골세포로 분화할 수 있는 능력을 보유하고 있어 줄기세포의 가장 중요한 특징인 분화능력을 유지하고 있음을 알 수 있었다. 또한 ADSC-T의 배양액은 염증을 유발하는 NF-κB의 활성을 억제하였고, NF-κB의 표적 유전자인 COX-2와 iNOS의 발현도 억제하였다. 또한 ADSC-T 배양액은 ERK, JNK, p38의 인산화를 저해하여 세포 내 염증 유발 신호 전달 회로인 MAPKs 회로를 억제하는 것으로 나타났으며, 염증을 유발하는 cytokine인 TGF-β, TNF-α, IL-6, IL-13의 발현도 억제하는 효과를 보여 강한 항염증 효능이 있을 것으로 추정되었다. 실제로, 아토피 모델 쥐인 Nc/Nga 마우스를 DNCB로 처리하여 아토피 피부염을 유발한 뒤 ADSC-T 배양액을 도포한 결과 강한 치료 효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터, 불사화된 ADSC-T 세포주는 지방줄기세포의 장점과 효능을 유지하고 있으며 향후 지방줄기세포의 세포 수급 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 임상 적용이 가능한 배양액의 생산에도 널리 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Molecules and Cells
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• 제40권2호
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• pp.123-132
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• 2017

Insulin signaling is coordinated by insulin receptor substrates (IRSs). Many insulin responses, especially for blood glucose metabolism, are mediated primarily through Irs-1 and Irs-2. Irs-1 knockout mice show growth retardation and insulin signaling defects, which can be compensated by other IRSs in vivo; however, the underlying mechanism is not clear. Here, we presented an Irs-1 truncated mutated mouse ($Irs-1^{-/-}$) with growth retardation and subcutaneous adipocyte atrophy. $Irs-1^{-/-}$ mice exhibited mild insulin resistance, as demonstrated by the insulin tolerance test. Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) activity and phosphorylated Protein Kinase B (PKB/AKT) expression were elevated in liver, skeletal muscle, and subcutaneous adipocytes in Irs-1 deficiency. In addition, the expression of IRS-2 and its phosphorylated version were clearly elevated in liver and skeletal muscle. With miRNA microarray analysis, we found miR-33 was down-regulated in bone marrow stromal cells (BMSCs) of $Irs-1^{-/-}$ mice, while its target gene Irs-2 was up-regulated in vitro studies. In addition, miR-33 was down-regulated in the presence of Irs-1 and which was up-regulated in fasting status. What's more, miR-33 restored its expression in re-feeding status. Meanwhile, miR-33 levels decreased and Irs-2 levels increased in liver, skeletal muscle, and subcutaneous adipocytes of $Irs-1^{-/-}$ mice. In primary cultured liver cells transfected with an miR-33 inhibitor, the expression of IRS-2, PI3K, and phosphorylated-AKT (p-AKT) increased while the opposite results were observed in the presence of an miR-33 mimic. Therefore, decreased miR-33 levels can up-regulate IRS-2 expression, which appears to compensate for the defects of the insulin signaling pathway in Irs-1 deficient mice.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권3호
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• pp.293-300
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• 2008

비육 기간 중 근육 내 지방 축적 및 관련 유전자 발현 양상을 확인하기 위하여, 등심 내 지방 및 중성지방 함량을 측정하고 중성지방 생합성 관련 유전자인 ACSS2, GPAT, MGAT 및 DGAT의 유전자 발현량을 real-time PCR법을 통하여 분석하였다. 근육 내 중성지방 함량은 20개월령 이후 급속히 증가됨을 보였고, 중성지방 함량의 증가와 함께 ACSS2, GPAT 및 DGAT 유전자의 발현이 증가됨을 확인하였다. 특히, 12개월령과 비교하여 ACSS2 유전자의 발현은 비육후기인 27개월령에서 7.3배, GPAT는 6.9배 증가되었다. 이러한 중성지방 함량의 증가와 중성지방 생합성 관련 유전자의 발현량 증가는 비육후기에 있어 고 에너지 사료 급여로 인한 지방산의 증가와, 증가된 지방산의 이용성 증대로 축적 형태인 중성지방 합성이 증가되는 것으로 판단되어 진다. 또한 중성지방 생합성 관련 유전자인 ACSS2, GPAT 및 DGAT 유전자의 발현증가는 근육 내 지방 축적과 밀접히 관련되어 있으며, 근내지방 축적과 관련되어 주요한 후보 유전자로 생각되어 진다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.14-32
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1α (PGC-1α) has a central role in regulating muscle differentiation and mitochondrial metabolism. PGC-1α stimulates muscle growth and muscle fiber remodeling, concomitantly regulating lactate and lipid metabolism and promoting oxidative metabolism. Gynostemma pentaphyllum (Thumb.) has been widely employed as a traditional herbal medicine and possesses antioxidant, anti-obesity, anti-inflammatory, hypolipemic, hypoglycemic, and anticancer properties. We investigated whether G. pentaphyllum extract (GPE) and its active compound, gypenoside L (GL), affect muscle differentiation and mitochondrial metabolism via activation of the PGC-1α pathway in murine C2C12 myoblast cells. MATERIALS/METHODS: C2C12 cells were treated with GPE and GL, and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and western blot were used to analyze the mRNA and protein expression levels. Myh1 was determined using immunocytochemistry. Mitochondrial reactive oxygen species generation was measured using the 2'7'-dichlorofluorescein diacetate assay. RESULTS: GPE and GL promoted the differentiation of myoblasts into myotubes and elevated mRNA and protein expression levels of Myh1 (type IIx). GPE and GL also significantly increased the mRNA expression levels of the PGC-1α gene (Ppargc1a), lactate metabolism-regulatory genes (Esrra and Mct1), adipocyte-browning gene fibronectin type III domain-containing 5 gene (Fndc5), glycogen synthase gene (Gys), and lipid metabolism gene carnitine palmitoyltransferase 1b gene (Cpt1b). Moreover, GPE and GL induced the phosphorylation of AMP-activated protein kinase, p38, sirtuin1, and deacetylated PGC-1α. We also observed that treatment with GPE and GL significantly stimulated the expression of genes associated with the anti-oxidative stress response, such as Ucp2, Ucp3, Nrf2, and Sod2. CONCLUSIONS: The results indicated that GPE and GL enhance exercise performance by promoting myotube differentiation and mitochondrial metabolism through the upregulation of PGC-1α in C2C12 skeletal muscle.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권2호
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• pp.167-176
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• 2008

Galectins are a group of animal lectins consisting of galectin-type carbohydrate recognition domains (CRD) with relatively minor domains. The biological properties of galectins include the regulation of inflammation, intercellular adhesion, cell differentiation and cell death. The diverse kinds of galectin suggest variety in their biological roles. Galectin-1 is released during adipocyte differentiation and is associated with fat which is one of the important factors for meat quality. To verify expression level, a 0.5 kb clone of galectin-1 was obtained from cDNA prepared from back fat tissue of a Sancheong Berkshire pig with good quality meat, and the galectin-1 gene identified. The deduced amino acid sequence of the galectin-1 gene was compared with those obtained from other species. By using RT-PCR and Real time-PCR, an attempt was made to determine the expression level of galectin-1 and to compare with various tissues (tenderloin and back fat) taken from pigs in different groups. Grouping of pigs was based on growth-stage (weighing 60, 80, and 110 kg) and the sub-speciation (Yorkshire and Sancheong Berkshire pigs). We attempted to determine influences of pig species, growth stages and tissue variations on the expression level of the galectin-l gene and it was revealed that the expression pattern of the galectin-1 gene was significantly different (p<0.01 or p<0.05). Galectin-1 genes were expressed more highly in the back fat tissues of pigs weighing 110 kg than in those weighing 60 kg or 80 kg. However, the lowest expression was seen in the tenderloin tissues of pigs weighing 110 kg. Sancheong Berkshire pigs showed higher expression of the galectin-1 gene compared to Yorkshire pigs. Accordingly, it is considered that the expression pattern of the galectin-1 gene influences the growth of back fat tissues and the pig speciation relationship. Previous studies suggested that different expression of galectin-1 genes represents variety among the breeds and is closely related to fat tissue growth, conjugation and catabolism. Further, this study suggests that the expression of galectin-1 at a specific growth stage and tissue contributes significantly to the overall meat quality of Sancheong Berkshire pigs.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.744-750
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• 2015

본 연구에서는 연화 열수 및 에탄올 추출물의 3T3-L1 지방세포 분화 및 ROS생성 저감효과를 구명하기 위하여 3T3-L1 전지방세포 분화과정 중 연화 열수 및 에탄올 추출물에 의한 지방축적과 ROS 생성을 관찰하였다. 연화 열수 및 에탄올 추출물은 XTT assay에서 100, 200 및 $400{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 독성을 보이지 않았다. 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타났다. 특히 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리함으로써 지방세포분화와 관련된 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 aP mRNA의 발현을 유의적으로 감소시켰으며, ROS의 생성과 관련이 있는 주요 유전자인 NOX4 및 catalase의 유전자발현 또한 유의적으로 감소하였다. 이 결과를 통해 연화 열수 및 에탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포 내 중성지방의 축적 억제효과와 더불어 ROS 생성 억제에 효과적으로 작용함을 확인하였다. 따라서 연화 열수 및 에탄올 추출물은 비만과 같은 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 천연물 기능성 소재로의 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권2호
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• pp.192-202
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• 2017

황정 주정 추출물 ID1216의 고지방 식이 유도 비만 마우스에서의 체중 증가 억제 효과에 대한 분자생물학적 기전을 확인하고자 단백질과 mRNA 수준에서 지질 및 에너지 대사 관련 유전자들의 발현 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 확인된 지표들 간의 상호 작용 및 ID1216의 조절 여부에 관해 Fig. 10에 나타내었다. 실험 결과 ID1216은 고지방 식이 유도 비만 마우스에서 체중 증가 억제를 나타내었으며, 비만 대사 관련 pathway의 상위 유전자로 사료되는 SIRT1과 AMPK의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 활성화된 SIRT1과 AMPK는 $PGC1{\alpha}$의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP 단백질과 핵 수용체 단백질인 $PPAR{\alpha}$의 발현이 백색지방, 갈색지방, 간 및 근육에서 증가되는 것이 확인되었다. 각 조직 별로 RT-PCR을 진행한 결과에서는 $PPAR{\alpha}$의 하위 유전자인 aP2, ACO, Acadl, Acadm, CPT1a, CPT1b의 mRNA 발현 수준을 향상시켜 주어 ID1216이 지방산 산화 대사인 ${\beta}$-oxidation의 활성화에 기여할 가능성을 보여주었다. 이와는 별개로 ID1216은 중성지질을 분해하는 것으로 알려진 ATGL의 mRNA 발현 또한 증가시키는 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 ID1216이 조직에 따라 지질 및 에너지 대사와 관련된 인자의 발현에 영향을 주는 체중 조절에 효과적인 소재임을 알 수 있었다. 또한 비만 치료제와의 기전적 차별성과 생약 특유의 섭취 안전성을 특징으로 하는 체중 또는 체지방 조절 기능성 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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• 제3권2호
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• pp.175-180
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• 2000

목 적: Leptin은 지방세포에서 분비되어 hypothalamus에 작용함으로써 식욕과 에너지소모를 조절한다고 알려졌다. 그러나 비만아에서는 Leptin 수용체의 저항성 증가에 의해 비만이 지속된다고 보고된다. 최근들어 국내에서도 비만아에서의 Leptin 농도에 대해 많은 연구가 이루어지고 있으나 그 결과가 일치하지 않고 대부분의 연구는 Leptin RIA kit를 이용하여 이루어진 바 저자들은 human leptin ELISA kit를 이용하여 혈중 leptin 농도를 측정하여 ELISA법의 유용성을 규명하고 비만아와 정상아 및 연령과 성별에 따른 차이를 비교해 보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법: 1999년 2월 1일부터 1999년 6월 30일까지 충남대학교병원에 내원한 아동을 대상으로 총 67명(남아 41명, 여아 26명)의 소아를 무작위로 추출 하였다. 1999년도 대한소아과학회의 신장별 표준체중치를 이용하여 각 연령별, 성별 신장대비 표준체중의 120% 이상 되는 환아를 비만으로 정의하여 비만아동 19명(남아 12명, 여아 7명)과 정상아동 48명(남아 29명, 여아 19명)으로 분류하였다. 67명의 대상아동에 대해 신장, 체중, 비만도, 체질량지수를 조사하고 ELISA법을 이용하여 Leptin 농도를 측정하였다. 이것을 비만군과 정상군, 체질량지수별, 성별, 연령별로 나누어 비교분석 하였다. 결 과: 1) 정상아의 평균 Leptin 치는 $7.69{\pm}8.83\;ng/ml$이었다. 2) 비만아에서 평균 Leptin 치는 $36.34{\pm}18.57\;ng/ml$이었다. 3) 체질량 지수가 20 이상인 군에서 20 미만인 군보다 혈중 leptin 치가 유의하게 높았다(p<0.01). 4) 10세 이상인 군에서 10세 미만인 군보다 유의하게 높았다(p<0.01). 5) 남녀간의 혈중 leptin 치는 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결 론: ELISA법을 이용한 혈중 leptin 치는 RIA법을 이용한 혈중 leptin 치와 같이 비만한 군에서 높게 나타났으며, 이에 관련된 인자로는 비만도, 체질량 지수 및 연령 등이 있었다. 특수 시설이 필요한 RIA법보다 일반 검사실에서 용이하게 측정할 수 있는 ELISA법이 널리 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.624-629
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• 2014

본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus ruber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 지방축적 억제활성을 확인하고자 하였다. 세포 내 triglyceride 생성 저해효과 및 주요 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$와 FAS 및 aP2의 발현을 측정하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에서 성숙 지방세포로의 분화 유도와 함께 베트남 로부스타(VR), 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR10, MR-VR20, MR-VR30), 에티오피아 모카 시다모 G2(ES), 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES10, MR-ES20, MR-ES30) 원두커피의 열수추출물을 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도로 처리하였다. 연구 결과 대조군과 비교하여 커피추출물을 처리한 모든 실험군에서 유의적으로 지방구 생성이 감소하였다. 베트남 로부스타 품종이 에티오피아 모카 시다모 G2 품종보다 지방구 생성 및 지방분화 전사인자들인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, FAS 및 aP2의 발현을 효과적으로 억제하였으며, 에티오피아 모카 시다모 G2 품종의 경우 원두커피 열수추출물을 처리한 실험군보다 홍국균으로 고체발효 한 원두커피의 열수추출물을 처리한 실험군에서 더 높은 지방분화 억제능을 나타냈다. 또한 전사인자들의 발현 정도는 지방분화 억제능의 결과와 유사하였다. 따라서 Monascus ruber 홍국균의 고체배양을 이용한 에피오티아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 효과적인 항비만 기능성 식품으로서의 활용가치가 기대되며 로부스타 품종의 경우 다른 품종들보다 저렴한 원가를 감안할 때 베트남 로부스타 발효원두커피는 경제적인 기능성 커피음료 및 기능성 소재로서 산업적인 응용에 좋은 활용가치가 될 것으로 사료된다.