• 한국식품영양과학회지
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• 제46권11호
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• pp.1293-1299
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• 2017

Epigallocatechin-3-gallate(EGCG)는 녹차에 함유된 flavonoid 계열 화합물로, 녹차의 대표적인 유효성분으로 알려져 있다. 본 연구는 3T3-L1 세포에서 EGCG의 항비만 작용 및 항산화 효소 활성을 평가하였다. EGCG는 지방세포 분화를 유의적으로 억제하였으며, 지방세포 분화와 관련된 단백질인 $C/EBP{\alpha}$와 aP2의 발현을 감소시켰다. 동시에 EGCG는 GSH의 활성을 유도하였으며, 항산화 효소인 SOD, CAT, GPx 및 GR의 활성을 증가시켰다. EGCG는 지방세포 분화 동안 활성산소종의 형성을 감소시켰다. 체내 phase II 효소인 HO-1과 GCLC는 EGCG에 의해 발현이 유도되었다. 따라서 EGCG는 3T3-L1 세포에서 항산화 효소의 활성화를 유도하며 동시에 지방세포로의 분화를 억제하는 것으로 나타났다. 또한, EGCG는 활성산소종의 생성을 억제하였으며, 이는 EGCG의 항산화 작용에 의한 지방세포 분화 억제 작용이 관련이 있는 것으로 판단된다. EGCG에 의한 항비만 효과와 항산화 작용을 연구한 본 연구는 녹차를 활용한 체지방 감소 효능을 지닌 식품 개발에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.476-481
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• 2022

유비퀴틴화는 단백질 안정성 조절을 통해 진핵세포 내 광범위한 과정에서 주요한 역할을 한다. 이 과정에서 탈유비퀴틴화 효소인 deubiquitinating enzymes (DUBs)은 표적단백질의 유비퀴틴 혹은 ubiquitin-like proteins에 결합하여 표적단백질의 분해를 억제하는 기능을 한다. DUBs의 역할은 주로 암생물학에서 다루어져 왔으며, 이를 통해 다양한 암 치료용 DUBs 억제제가 개발 중인 상황이다. 한편, 최근의 연구는 이러한 DUBs가 비만, 당뇨, 지방간을 포함한 대사질환에서 주요한 역할을 할 수 있을 것이라고 보고했다. 대사질환의 발생 및 진행에 있어 각기 다른 종류의 DUBs는 양적 혹은 음적 조절 작용을 갖음을 제시하였다. DUBs는 세포 내 다양한 전사인자의 단백질 발현 등 조절함으로써 대사질환의 발생 및 진행에 기여할 수 있음 생체 내, 외 및 인간 조직을 활용한 연구에서 입증되었다. UCH, USP7 및 USP19는 지방세포의 분화, 체중 증가, 및 인슐린 저항성에 관련이 있음을 식이 혹은 유전자조작으로 인한 비만 유도 마우스에서 검증하였다. CYLD, USP4 및 USP18의 경우 지방간의 발생과 밀접한 관계를 갖는다고 보고되었으며 이는 경우에 따라 체중 변화를 동반한다. 종합적으로, 본 총설에서는 비만 및 이와 관련한 대사질환에서 DUBs의 역할에 대한 최신 연구 결과 및 동향에 대해 기술하였다. 또한 DUBs에 새로운 역할에 관한 기초지식 및 분자적메커니즘을 제공함으로써 궁극적으로는 DUBs가 대사질환의 새로운 유전자 타겟이 될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권3호
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• pp.257-267
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• 2017

Background: Heat-processed ginseng, sun ginseng (SG), has been reported to have improved therapeutic properties compared with raw forms, such as increased antidiabetic, anti-inflammatory, and antihyperglycemic effects. The aim of this study was to investigate the antiobesity effects of SG through the suppression of cell differentiation and proliferation of mouse 3T3-L1 preadipocyte cells and the lipid accumulation in Caenorhabditis elegans. Methods: To investigate the effect of SG on adipocyte differentiation, levels of stained intracellular lipid droplets were quantified by measuring the oil red O signal in the lipid extracts of cells on differentiation Day 7. To study the effect of SG on fat accumulation in C. elegans, L4 stage worms were cultured on an Escherichia coli OP50 diet supplemented with $10{\mu}g/mL$ of SG, followed by Nile red staining. To determine the effect of SG on gene expression of lipid and glucose metabolism-regulation molecules, messenger RNA (mRNA) levels of genes were analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction analysis. In addition, the phosphorylation of Akt was examined by Western blotting. Results: SG suppressed the differentiation of 3T3-L1 cells stimulated by a mixture of 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI), and inhibited the proliferation of adipocytes during differentiation. Treatment of C. elegans with SG showed reductions in lipid accumulation by Nile red staining, thus directly demonstrating an antiobesity effect for SG. Furthermore, SG treatment down-regulated mRNA and protein expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor subtype ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and CCAAT/enhancer-binding protein-alpha ($C/EBP{\alpha}$) and decreased the mRNA level of sterol regulatory element-binding protein 1c in MDI-treated adipocytes in a dose-dependent manner. In differentiated 3T3-L1 cells, mRNA expression levels of lipid metabolism-regulating factors, such as amplifying mouse fatty acid-binding protein 2, leptin, lipoprotein lipase, fatty acid transporter protein 1, fatty acid synthase, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, were increased, whereas that of the lipolytic enzyme carnitine palmitoyltransferase-1 was decreased. Our data demonstrate that SG inversely regulated the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG induced increases in the mRNA expression of glycolytic enzymes such as glucokinase and pyruvate kinase, and a decrease in the mRNA level of the glycogenic enzyme phosphoenol pyruvate carboxylase. In addition, mRNA levels of the glucose transporters GLUT1, GLUT4, and insulin receptor substrate-1 were elevated by MDI stimulation, whereas SG dose-dependently inhibited the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG also inhibited the phosphorylation of Akt (Ser473) at an early phase of MDI stimulation. Intracellular nitric oxide (NO) production and endothelial nitric oxide synthase mRNA levels were markedly decreased by MDI stimulation and recovered by SG treatment of adipocytes. Conclusion: Our results suggest that SG effectively inhibits adipocyte proliferation and differentiation through the downregulation of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, by suppressing Akt (Ser473) phosphorylation and enhancing NO production. These results provide strong evidence to support the development of SG for antiobesity treatment.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권9호
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• pp.1264-1269
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• 2015

본 연구에서는 누룩에서 ornithine 생성능을 보유하고 있는 Pediococcus 속 균주를 동정하고, ornithine 생성 유산균인 Pediococcus pentosaceus TNO-4를 이용하여 막걸리를 제조하였다. Ornithine의 전구물질인 arginine과 Pediococcus pentosaceus TNO-4를 첨가하여 제조한 ornithine 함유 막걸리의 ornithine 함량을 측정하고 세포 수준에서의 지방구 형성 억제 효과를 통한 항비만 효과를 평가하였다. Ornithine 막걸리의 ornithine 함량은 일반 막걸리에 비하여 3배 증가되었으며, 세포 실험 결과 0.05 mg/mL 농도의 ornithine 막걸리를 3T3-L1 세포에 처리하였을 때 독성이 없는 수준에서 유의적으로 지방구 형성을 억제하는 것을 관찰하였다. 본 연구를 바탕으로 후속 연구가 이루어진다면 기능성 물질이 강화된 우리나라 전통술인 막걸리를 통하여 지질축적 억제를 통한 항비만 효과를 기대해 볼 수 있을 것이라 사료된다. 더 나아가서 기능성이 부각된 막걸리의 개발을 통하여 막걸리 시장에 새로운 판로를 개척할 수 있고, 누룩에서 분리된 ornithine 생성능을 가진 유산균은 막걸리 이외에 여러 가지 발효식품에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.233-241
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• 2010

사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와 유사한 특징을 가지고 있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 $5{\times}10^{22}$개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.713-721
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• 2020

Adipogenesis의 연구는 인간의 지방생물학의 기초적인 분자기전을 이해하고, 비만, 당뇨 및 대사성 증후군의 발병기전을 밝히는데 필요하다. Adipogenesis의 많은 연구가 adipocytes 특이적인 핵심 전사인자인 PPARγ와 C/EBPα를 중심으로 하는 유전자 발현조절 및 세포 내 신호전달에 초점이 맞추어 활발하게 연구가 진행되었다. 그러나, 에피지놈 변형효소나 히스톤 돌연변이에 의한 에피지놈 관점에서 adipogenesis 연구는 미흡한 실정이다. 포유동물에서 히스톤 methylation은 유전자 발현에 대한 주요 후성유전적(epigenome) 변형 중 하나이며, 특히 히스톤 H3 lysine methylation은 다양한 조직 및 기관 발생과정과 세포 분화에 매우 중요한 히스톤 변형이다. 세포 특이적 enhancer는 adipogenesis에서 active enhancer 표지자인 H3K27ac와 함께 H3K4me1로 변형된다. MLL4는 Pparg 및 Cebpa 유전자 ehancers에서 중요한 adipogenic H3K4 mono-methyltransferase이다. 따라서 MLL4는 adipogenesis에 중요한 에피지놈 변형효소라고 할 수 있다. 유전자 발현 억제를 유발하는 대표적인 히스톤 변형인 H3K27me3은 Polycomb repressive complex 2의 효소활성 subunit인 Ezh2에 의해 매개된다. Wnt 유전자에서 Ezh2에 의한 H3K27me3 히스톤 methylation 변형은 adipogenesis를 증가시키는데, 이는 WNT 신호 전달이 adipogenesis의 억제 조절자로 알려져 있기 때문이다. 본 논문은 유전자 발현을 근본적으로 조절하는 히스톤 H3 methylation에 의한 후성 유전학적인 조절이 어떻게 adipogenesis를 조절하는지에 대해 요약한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권6호
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• pp.822-828
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• 2014

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 Allium 속 식물의 하나인 참산부추(ASM) 메탄올 추출물의 ROS 생성 저해 및 지질 축적 억제 효과를 확인하고자 하였다. 먼저 ASM 메탄올 추출물 $100{\sim}2,000{\mu}g/mL$의 모든 농도에서 유의적인 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었으며, 지방전구세포에 ASM 메탄올 추출물 $10{\sim}100{\mu}g/mL$를 처리하였을 때 세포 독성을 나타내지 않았다. 지방세포 내 ROS 관련 효소와 분화 관련 전사인자의 조절로 인한 중성지방 축적 저해 활성을 확인하기 위하여 지방전구세포를 분화 유도하면서 추출물을 농도별(10, 50, $100{\mu}g/mL$)로 처리하였다. 그 결과 ASM 메탄올 추출물은 대조군에 비해 ROS 생성량과 ROS 관련 효소인 G6PDH mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 ASM 메탄올 추출물에 의하여 지방세포 내 중성지방 축적량이 유의적으로 감소하였으며, 지방세포 분화에 관련된 전사인자인 SREBP1c, $PPAR{\gamma}$ 및 $C/EBP{\alpha}$ mRNA 발현도 유의적으로 감소하였다. 이상의 결과들로 볼 때 ASM 메탄올 추출물로 인한 ROS 생성 저해와 지질 축적 억제는 ROS 생성 및 ROS 관련 유전자의 발현감소로 인한 지방 생성 주요 전사인자의 유전자 발현 억제로 인한 것으로 보이며, ASM이 항비만 효과가 있는 천연물 소재로 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권4호
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• pp.514-520
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• 2019

본 연구는 와송 유기용매 추출물중 DCM층을 이용하여 지방세포로 유도된 3T3-L1세포에 대한 지질대사 개선효과를 확인하는 연구이다. 세포독성을 확인하기 위하여 MTS-assay를 이용하여 6가지 분획의 와송 유기용매 추출물(EtOH, Hexane, DCM, EToAc, BuOH, H₂O)에 대한 독성검사를 실시하여 세포에 대한 안정성을 확인하였다. 그 결과 DCM추출물이 전 농도에 걸쳐 안정성이 있음을 확인하고, 지질대사 개선효과를 확인하기 위하여 DCM층을 사용하였다. 우선 지질대사 개선효과를 확인하기 위하여 지질 배출능을 측정하였다. 지방세포로 유도된 3T3-L1세포에 대하여 DCM추출물을 처리한 후 oil-red O염색을 실시하여 지질 축적량을 평가한 결과 지질 배출능이 개선된 것을 확인할 수 있었다. 또한 지질 배출능 분석을 위하여 지질수송 단백질인 ABCA1, ABCG1의 mRNA발현을 real-time PCR로 확인한 결과 DCM추출물 처리 시 유의적인 발현 증가가 나타났음을 확인 하였다. 따라서 본 연구를 통하여 와송 DCM추출물이 3T3-L1 지방세포에 대하여 지질대사 개선효과가 있음을 확인하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제23권3호
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• pp.223-229
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• 2019

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is characterized by insulin resistance (IR). T2DM is correlated with obesity and most T2DM medications have been developed for enhancing insulin sensitivity. Silk protein fibroin (SPF) from spiders has been suggested as an attractive biomaterial for medical purposes. We generated transgenic rice (TR) expressing SPF and fed it to diabetic $BKS.Cg-m+/+Lepr^{db}$ mice to monitor the changes in blood glucose levels and adipose tissue proteins associated with energy metabolism and insulin signaling. In the present study, the adipocyte size in abdominal fat in TR-SPF-fed mice was remarkably smaller than that of the control. Whereas the adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)-activated protein kinase and insulin receptor substrate 1 (IRS1) protein levels were increased in abdominal adipose tissues after TR-SPF feeding, levels of six-transmembrane protein of prostate 2 (STAMP2) proteins decreased. Phosphorylation of AMPK at threonine 172 and IRS1 at serine 307 and tyrosine 632 were both increased in adipose tissues from TR-SPF-fed mice. Increased expression and phosphorylation of IRS1 at both serine 307 and tyrosine 632 in adipose tissues indicated that adipocytes obtained from abdominal fat in TR-SPF-fed mice were more susceptible to insulin signaling than that of the control. STAMP2 protein levels decreased in adipose tissues from TR-SPF-fed mice, indicating that STAMP2 proteins were reducing adipocytes that were undergoing lipolysis. Taken together, this study showed that TR-SPF was effective in reducing blood glucose levels in diabetic mice and that concurrent lipolysis in abdominal adipocytes was associated with alterations of AMPK, IRS1, and STAMP2. Increased IRS1 expression and its phosphorylation by TR-SFP were considered to be particularly important in the induction of lipolysis in adipocytes, as well as in reducing blood glucose levels in this animal model.

• 한국식품영양학회지
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• 제31권6호
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• pp.836-843
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• 2018

The objective of this study was to determine the effect of high hydrostatic pressure (HHP) treatment on proliferation of human cancer cell lines (MCF-7, HCT-116, PC-3 and AGS) of crude soyasaponin extracts in germinated black soybean. Black soybean was germinated and subjected to HHP, followed by preparation of crude soyasaponin extracts. Cell treatments done with extracts less than $400{\mu}g/mL$ concentrations had no significant effect on 3T3-L1 adipocyte cell viability. The inhibitory effect of crude soyasaponin extracts with germination periods and applied pressure on breast cancer cell (MCF-7), human colon cancer cell (HCT-116), human gastriccancer cell (AGS) and prostate cancer cell (PC-3) growth were investigated using MTT assay. The highest anti-proliferation of human cancer cell line of crude soyasaponin extracts was observed at 150 MPa treatment after germination for 4 days (150 MPa-Day 4). The cell viability on MCF-7, HCT-116, PC-3 and AGS cell lines of crude soyasaponin extract in 150 MPa-Day4 was 48.82%, 57.37%, 39.89% and 23.94% at $400{\mu}g/mL$, respectively. These results suggest that soyasaponin extracts from black soybean subjected to HHP after germination may mediate physiological activity.