• Nutrition Research and Practice
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• 제13권1호
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• pp.3-10
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• 2019

BACKGROUND/OBJECTIVES: The $NAD^+$ precursor nicotinamide riboside (NR) is a type of vitamin $B_3$ found in cow's milk and yeast-containing food products such as beer. Recent studies suggested that NR prevents hearing loss, high-fat diet-induced obesity, Alzheimer's disease, and mitochondrial myopathy. The objective of this study was to investigate the effects of NR on inflammation and mitochondrial biogenesis in AML12 mouse hepatocytes. MATERIALS/METHODS: A subset of hepatocytes was treated with palmitic acid (PA; $250{\mu}M$) for 48 h to induce hepatocyte steatosis. The hepatocytes were treated with NR ($10{\mu}M$ and 10 mM) for 24 h with and without PA. The cell viability and the levels of sirtuins, inflammatory markers, and mitochondrial markers were analyzed. RESULTS: Cytotoxicity of NR was examined by PrestoBlue assay. Exposure to NR had no effect on cell viability or morphology. Gene expression of sirtuin 1 (Sirt1) and Sirt3 was significantly upregulated by NR in PA-treated hepatocytes. However, Sirt1 activities were increased in hepatocytes treated with low-dose NR. Hepatic pro-inflammatory markers including tumor necrosis factor-alpha and interleukin-6 were decreased in NR-treated cells. NR upregulated anti-inflammatory molecule adiponectin, and, tended to down-regulate hepatokine fetuin-A in PA-treated hepatocytes, suggesting its inverse regulation on these cytokines. NR increased levels of mitochondrial markers including peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ coactivator-$1{\alpha}$, carnitine palmitoyltransferase 1, uncoupling protein 2, transcription factor A, mitochondrial and mitochondrial DNA in PA-treated hepatocytes. CONCLUSIONS: These data demonstrated that NR attenuated hepatic inflammation and increased levels of mitochondrial markers in hepatocytes.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.854-863
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• 2020

This study was aimed to investigate the inhibitory effects of Porphyra dentata (P. dentata) extract on the adipogenesis of 3T3-L1 cells and evaluate its anti-obesity effect. The proliferation of 3T3-L1 cells and differentiation of adipocytes under treatment of P. dentata extract was examined by measuring the cell viability using alamarBlue assay and lipid droplets by Oil Red O staining. Results showed that P. dentata extract has no cytotoxicity effect and lipid droplets formation decreased in a concentration-dependent manner in 3T3-L1 cells. It has been confirmed that transcription factors affecting lipid accumulation and anti-adipogenic effects during cell differentiation are linked to P. dentata extract. We observed that P. dentata shows lowering the mRNA expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ2 (PPARγ2), CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα) that adipogenesis-associated key transcription factors and inhibiting adipogenesis in the early stages of differentiation. Treating the cells with P. dentata did not only suppressed PPARγ2 and C/EBPα but also significantly decreased the mRNA expression of adiponectin, Leptin, fatty acid synthase, adipocyte protein 2, and Acetyl-coA carboxylase 1. Overall, the P. dentata extract demonstrated inhibitory property in adipogenesis, which has a potential effect in anti-obesity in 3T3-L1 cells.

• 대한본초학회지
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• 제37권4호
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• pp.17-29
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• 2022

Objective : The present study comparatively analyzed the anti-obesity effect of Arctium lappa L. roots with and without microwave processing. Methods : Four HFD groups except for the Normal group (n=8) were allocated: Control, microwave-processed dried Arctium lappa L. roots (MAL) extract 400 mg/kg/d (MAL400), MAL extract 800 mg/kg/d (MAL800), and the dried Arctium lappa L. roots (DAL) extract 800 mg/kg/d (DAL800). The efficacy of MAL and DAL was confirmed in terms of the serum biochemical index, protein expressions related to the synthesis of triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) and 𝛽-oxidation, and histopathological staining. Results : Both MAL and DAL treatments significantly reduced final body weight and body weight gain. MAL800 treatment significantly reduced serum TG, TC, low-density lipoprotein cholesterol, and leptin levels, but the serum high-density lipoprotein cholesterol and adiponectin concentrations were dramatically increased. In particular, leptin in the MAL800 group was reduced by 14.1% compared with the DAL800 group. Moreover, the MAL800 treatment showed an effect superior to the DAL800 treatment in the reduction of serum TC, the sirtuin 1 (Sirt1) activation, and the inhibition of 3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase (HMGCR) gene expression. In particular, unlike the DAL800 treatment, MAL treatment significantly led to the activation of peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPAR𝛼). Subsequently, PPAR𝛼 meaningfully regulated downstream proteins associated with 𝛽-oxidation. Conclusion : These findings suggest that Arctium lappa L. roots with microwave processing effectively ameliorate obesity through the regulation of leptin and TC and the promotion of 𝛽-oxidation compared with Arctium lappa L. roots without microwave processing.

• Animal Bioscience
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• 제35권5호
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• pp.730-739
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• 2022

Objective: This study investigated the effects of dietary n-6:n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) ratio on growth performance, blood indexes, tissue fatty acid composition and the gene expression in finishing pigs. Methods: Seventy-two crossbred ([Duroc×Landrace]×Yorkshire) barrows (68.5±1.8 kg) were fed one of four isoenergetic and isonitrogenous diets with n-6:n-3 PUFA ratios of 2:1, 3:1, 5:1, and 8:1. Results: Average daily gain, average daily feed intake and gain-to-feed ratio had quadratic responses but the measurements were increased and then decreased (quadratic, p<0.05). The concentrations of serum triglyceride, total cholesterol and interleukin 6 were linearly increased (p<0.05) with increasing of dietary n-6:n-3 PUFA ratio, while that of high-density lipoprotein cholesterol tended to decrease (p = 0.062), and high-density lipoprotein cholesterol:low-density lipoprotein cholesterol ratio and leptin concentration were linearly decreased (p<0.05). The concentration of serum adiponectin had a quadratic response but the measurement was decreased and then increased (quadratic, p<0.05). The proportion of C18:3n-3 was linearly decreased (p<0.05) in the longissimus thoracis (LT) and subcutaneous adipose tissue (SCAT) as dietary n-6:n-3 PUFA ratio increasing, while the proportion of C18:2n-6 and n-6:n-3 PUFA ratio were linearly increased (p<0.05). In addition, the expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and lipoprotein lipase in the LT and SCAT, and adipocyte fatty acid binding protein and hormone-sensitive lipase (HSL) in the SCAT had quadratic responses but the measurements were increased and then decreased (quadratic, p<0.05). The expression of HSL in the LT was linearly decreased (p<0.05) with increasing of dietary n-6:n-3 PUFA ratio. Conclusion: Dietary n-6:n-3 PUFA ratio could regulate lipid and fatty acid metabolism in blood and tissue. Reducing dietary n-6:n-3 PUFA ratio (3:1) could appropriately suppress expression of related genes in PPARγ signaling, and result in improved growth performance and n-3 PUFA deposition in muscle and adipose tissue in finishing pigs.

• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1054-1065
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• 2010

생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma $\gamma$ ($PPAR{\gamma}$), CCAAT/enhancer binding protein $\alpha$ (C/$EBP{\alpha}$), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 $\beta$-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권10호
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• pp.1576-1584
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• 2013

이상의 결과를 종합해 볼 때, 높은 수준의 포도당 섭취는 공복혈당과 공복혈당면적을 높이고 혈중 인슐린 농도와 아티포넥틴의 수준을 낮추어 혈당조절 능력을 억제시켰다. 반면, 높은 수준의 과당 섭취는 인슐린을 요구하지 않는 과당대사의 특이성으로 인해 혈당조절에는 효과적으로 보인다. 그러나 고과당 섭취는 간 조직 및 혈중 중성지방의 농도를 높이고 염증조절복합체 구성단백질의 발현을 조절하여 전염증인자의 발현을 증가시켰다. 이는 간조직에 있어 과당이 포도당보다 높은 수준의 염증반응을 유도하여 NAFLD의 발병과 진행에 보다 유의적인 영향을 준다는 것을 보여준다. 본 연구의 제한점은 일상에서 과당이나 포도당을 단독으로 섭취하는 경우가 드물다는 점과 3주라는 짧은 중재기간에 의한 실험 결과라는 것이다. 앞으로의 연구는 단순당을 장기간 섭취했을 때 혈청과 간 조직을 포함한 다른 대사 관련조직에서 나타나는 변화에 초점을 맞출 필요가 있으며, 염증조절복합체가 염증인자의 발현을 증가시키는 기전을 구체화하는 것이 요구된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제28권6호
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• pp.395-411
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• 2020

Background: This study investigated the anti-obesity effect of the flavonoid rich fraction (FRF) and its constituent, rutin obtained from the leaf of Morus alba L., on the lipid accumulation mechanism in 3T3-L1 adipocyte and C57BL/6 mouse models. Methods and Results: In Oil Red O staining, FRF (1,000 ㎍/㎖) treatments showed inhibition rate of 35.39% in lipid accumulation compared to that in the control. AdipoRedTM assay indicated that the triglyceride content in 3T3-L1 adipocytes treated with FRF (1,000 ㎍/㎖) was reduced to 23.22%, and free glycerol content was increased to 106.04% that of the control. FRF and its major constituent, rutin affected mRNA gene expression. Rutin contributed to the inhibition of Sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c) gene expression, and inhibited the transcription factors SREBP-1c, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein α (C/EBPα), fatty acid synthase (FAS) and acetyl-CoA carboxylase (ACC). In addition, the effect of FRF administration on obesity development in C57BL/6 mice fed high-fat diet (HFD) was investigated. FRF suppressed weight gain, and reduced liver triglyceride and leptin secretion. FRF exerted potential anti-inflammatory effects by improving insulin resistance and adiponectin levels, and could thus be used to help counteract obesity. The mRNA expressions of PPAR-γ, FAS, ACC, and CPT-1 were determined in liver tissue. Quantitative real-time PCR analysis was also performed to evaluate the expression of IL-1β, IL-6, and TNF-α in epididymal adipose tissue. Compared to the control group, mice fed the HFD showed the up-regulation in PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α genes, and down-regulation in CPT1 gene expression. FRF treatement markedly reduced the expression of PPAR-γ, FAS, IL-6, and TNF-α compared to those in HFD control, whereas increased the expression level of CPT1. Conclusions: These results suggest that the FRF and its major active constituent, rutin, can be used as effective anti-obesity agents.

• 생명과학회지
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• 제22권5호
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• pp.634-641
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• 2012

LP9M80-H는 맥문동($Liriope$ $platyphylla$)으로부터 메탄올과 헥산을 이용하여 추출한 새로운 추출물로서 ICR 마우스에서 인슐린분비를 촉진하며, 간과 뇌 조직에서 인슐린 신호경로를 활성화시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 LP9M80-H가 당뇨와 비만의 치료에 미치는 효과를 조사하기 위하여, OLETF 모델동물에 LP9M80-H를 2주간 투여한 후 당뇨와 비만과 관련된 주요인자의 변화를 관찰하였다. 비록 체중은 두 집단간에 차이가 없었으나 복부 지방량은 vehicle 투여군보다 LP9M80-H 투여군에서 적었다. 또한, 혈중 포도당농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드가 대조군에 비하여 약간 낮았으나 인슐린의 농도는 유의적으로 크게 증가하였다. 혈청 내 3가지 주요 지질의 농도는 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의적으로 감소하였고, 지방의 산화를 촉진하는 아디포넥틴의 농도도 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 감소하였다. 더불어, 체내에 분비된 인슐린이 표적장기에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 간조직에서 인슐린 수용체와 인슐린 수용체기질(iRS)의 발현을 관찰하였으며, 이러한 2가지 단백질은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 vehicle 투여군에 비해 유의미하게 감소하였다. 또한, 인슐린 신호 경로의 다운스트림에 위치하는 포도당 수송체 중에서 Glut-2와 Glut-3 발현은 LP9M80-H를 투여한 OLETF 랫드에서 유의미하게 감소하는 반면에, Glut-4 발현은 일정하게 유지되었다. 따라서 이러한 결과는 LP9M80-H는 포도당 항상성과 지질농도의 조절을 통하여 당뇨와 비만의 증상을 완화시키는데 기여할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권1호
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• pp.100-107
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• 2014

본 연구에서는 염생식물인 칠면초와 세발나물의 인슐린 저항성을 개선하는 효과를 조사하였다. 본 실험에 사용한 OLETF쥐는 CCK-1 수용체의 결함으로 인해 인슐린 저항성을 걸쳐 제 2형 당뇨병이 유발되는데, 인슐린 저항성이 진행되는 10주령부터 28주령이 될 때까지 칠면초와 세발나물을 18주 동안 섭취시켰다. 염생식물식이군들의 체중이나 공복혈당 변화는 식이기간 동안 전반적으로 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. Oral glucose tolerance test에서 염생식물 섭취가 당 내성을 개선하는 효과를 보였으나 그 혈당 변화를 면적으로 환산하였을 때 각 식이군들 간의 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. 혈중 insulin 및 HbA1c 수치는 유의하게 낮은 수치를 보였으며, adiponectin 수치는 높고 leptin과 ghrelin 수치는 낮았으나 현저한 차이는 관찰되지 않았다. 세발나물식이군의 혈중 중성지질과 총 cholesterol 수치는 대조군에 비해 유의적으로 더 낮았다. 혈중 지질산화물 함량은 각 식이군 간 유의차가 관찰되지 않았으나 염생식물식이군에서 더 낮은 경향을 보였으며, NF-${\kappa}B$ p65는 지방조직에서 유의적으로 낮은 발현량을 보였다. 또한 두 염생식물식이군에서 인슐린 신호전달의 negative regulator인 $pIRS1^{Ser307}$의 발현량은 대조군에 비해 더 낮음을 확인하였다. 그러므로 칠면초와 세발나물은 생후 성장하면서 인슐린 저항성이 생기는 OLETF쥐의 인슐린 저항성을 현저하게 줄여주지는 못하였으나 그 개선 효과는 있는 것으로 시사되며, 두 염생식물의 급여 기간을 늘려 제 2형 당뇨병을 예방하는 효과에 대한 섬세한 검토가 보완되어야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1802-1807
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• 2009

Platycodi radix의 주요 성분으로 항염증, 항고지혈 및 항종양 등 다양한 약리적 기능을 가지는 platycodin D는 최근 비만 및 지방세포형성(adipogenesis)을 억제하는 효과를 가진다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 adipogenesis의 상위단계에 위치한 다양한 pro-adipogenic regulators와 anti-adipogenic regulators의 발현이 platycodin D에 의해 어떻게 변화되는지 분석하였다. Real-time PCR을 이용한 mRNA 발현의 정량적 분석에서 adipogenesis의 marker라 불리는 ADIPOQ와 GLUT4의 mRNA 발현은 platycodin D의 처리에 의해 유의적으로 감소되었다. 또한 terminal marker의 발현을 조절하는 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 mRNA 발현 역시 platycodin D에 의해 유의하게 억제되었다. Platycodin D의 지방세포 억제 효과에 대한 상세한 분자적 메커니즘을 규명하기 위해, PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$의 상위 조절자들의 mRNA 발현 변화를 분석하였다. Pro-adipogenic regulators에 대한 platycodin D의 효과를 분석한 결과, C/EBP$\beta$와 C/EPB$\delta$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 변화가 없었던 반면, KROX20과 KLF15의 mRNA 발현은 각각 초기 분화(2일)와 후기 분화(4일)에서 platycodin D에 의해 유의한 감소를 보였다. 또한, 대표적인 anti-adipogenic regulators인 CHOP의 mRNA 발현은 초기분화에서 platycodin D에 의해 유의하게 증가한 반면, 또 다른 anti-adipogenic regulators인 C/EBP$\gamma$의 mRNA 발현은 platycodin D에 의해 영향을 받지 않았다. 따라서 adipogenesis 과정에서 platycodin D는 pro-adipogenic regulators인 KROX20, KLF15와 anti-adipogenic regulator인 CHOP의 mRNA 발현에 영향을 주어 PPAR$\gamma$와 C/EPB$\alpha$를 조절하는 것으로 보여진다. 결론적으로, platycodin D에 의한 adipogenesis 억제 효과는 KROX20, KLF15 등의pro-adipogenic regulator와 CHOP 등의 anti-adipogenic regulator의 상호작용을 통해 나타나는 결과라 사료된다.