• Journal of Ginseng Research
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• 제41권1호
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• pp.23-30
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• 2017

Background: Ginsenoside Rg1 is a class of steroid glycoside and triterpene saponin in Panax ginseng. Many studies suggest that Rg1 suppresses adipocyte differentiation in 3T3-L1. However, the detail molecular mechanism of Rg1 on adipogenesis in 3T3-L1 is still not fully understood. Methods: 3T3-L1 preadipocyte was used to evaluate the effect of Rg1 on adipocyte development in the differentiation in a stage-dependent manner in vitro. Oil Red O staining and Nile red staining were conducted to measure intracellular lipid accumulation and superoxide production, respectively. We analyzed the protein expression using Western blot in vitro. The zebrafish model was used to investigate whether Rg1 suppresses the early stage of fat accumulation in vivo. Results: Rg1 decreased lipid accumulation in early-stage differentiation of 3T3-L1 compared with intermediate and later stages of adipocyte differentiation. Rg1 dramatically increased CAAT/enhancer binding protein (C/EBP) homologous protein-10 (CHOP10) and subsequently reduced the $C/EBP{\beta}$ transcriptional activity that prohibited the initiation of adipogenic marker expression as well as triglyceride synthase. Rg1 decreased the expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and glycogen synthase kinase $3{\beta}$, which are also essential for stimulating the expression of $CEBP{\beta}$. Rg1 also reduced reactive oxygen species production because of the downregulated protein level of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH) oxidase 4 (NOX4). While Rg1 increased the endogenous antioxidant enzymes, it also dramatically decreased the accumulation of lipid and triglyceride in high fat diet-induced obese zebrafish. Conclusion: We demonstrated that Rg1 suppresses early-stage differentiation via the activation of CHOP10 and attenuates fat accumulation in vivo. These results indicate that Rg1 might have the potential to reduce body fat accumulation in the early stage of obesity.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.383-389
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• 2021

비만은 숙주의 전신 염증 및 대사 기능 장애에 기여하는 장 상피 장벽 기능 저하와 관련이 있다. 한국의 전통 식품으로 식이섬유가 풍부한 콩 제품은 항염증 반응을 비롯한 다양한 생물학적 활성을 나타내어 왔으나 대장 건강에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 고지방 식이(HFD)를 섭취한 비만 모델에서 콩(CSB)에 대한 장 건강 증진 효과를 조사하였다. SD 쥐에게 동물 실험 기간 동안 HFD 또는 10.6% CSB가 함유된 HFD (HFD + CSB)를 제공하였다. CSB의 섭취는 HFD로 유발된 체중과 지방 축적 증가를 현저하게 감소시켰다. 또한, CSB의 섭취는 대장 조직에서 HFD에 의해 감소된 밀착 결합 지표(ZO-1, Claudin-1 및 Occludin-1)의 mRNA 발현을 개선시켰다. 또한, 조직병리학적 평가에서도 CSB 섭취는 대장 조직에서 HFD에 의해 증가된 염증 세포 침윤과 대장 상피 조직 붕괴를 개선하는 것으로 나타났다. Genus 수준에서 HFD 섭취에 의해 Lactobacillus, Duncaniella, Alloprevotella 등 미생물 종의 abundance 차이는 확인되었으나, CSB 섭취로 인한 영향은 명확하게 나타나지 않았다. NMDS 분석에서 HFD 섭취에 의해 유의적인 장내미생물 생태 이동을 보여주었지만 CSB 섭취는 차이가 없었다. HFD와 CSB 간 유의적으로 차이가 나타나는 genera를 조사하기 위해 LEfSe를 수행한 결과, CSB는 Anaerotignum, Enterococcus, Clostridium sensu stricto 및 Escherichia/Shigella 속의 풍부함을 증가시킨 반면 Longicatena 및 Ligilactobacillus의 풍부함을 감소시켰다. 이러한 결과는 CSB 섭취는 긴밀한 접합 성분을 개선하여 HFD로 악화된 대장 건강을 개선하는 반면 장내미생물생태에 긍정적인 효과를 미치는지에 대해서는 명확하지 않았다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제21권5호
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• pp.519-529
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• 2017

Sodium butyrate (SB) has various metabolic actions. However, its effect on dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) needs to be studied further. We aimed to evaluate the metabolic actions of SB, considering its physiologically relevant concentration. We evaluated the effect of SB on regulation of DPP-4 and its other metabolic actions, both in vitro (HepG2 cells and mouse mesangial cells) and in vivo (high fat diet [HFD]-induced obese mice). Ten-week HFD-induced obese C57BL/6J mice were subjected to SB treatment by adding SB to HFD which was maintained for an additional 16 weeks. In HepG2 cells, SB suppressed DPP-4 activity and expression at sub-molar concentrations, whereas it increased DPP-4 activity at a concentration of $1,000{\mu}M$. In HFD-induced obese mice, SB decreased blood glucose, serum levels of insulin and $IL-1{\beta}$, and DPP-4 activity, and suppressed the increase in body weight. On the contrary, various tissues including liver, kidney, and peripheral blood cells showed variable responses of DPP-4 to SB. Especially in the kidney, although DPP-4 activity was decreased by SB in HFD-induced obese mice, it caused an increase in mRNA expression of $TNF-{\alpha}$, IL-6, and $IL-1{\beta}$. The pro-inflammatory actions of SB in the kidney of HFD-induced obese mice were recapitulated by cultured mesangial cell experiments, in which SB stimulated the secretion of several cytokines from cells. Our results showed that SB has differential actions according to its treatment dose and the type of cells and tissues. Thus, further studies are required to evaluate its therapeutic relevance in metabolic diseases including diabetes and obesity.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제23권5호
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• pp.335-344
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• 2019

Obesity causes inflammation and impairs thermogenic functions in brown adipose tissue (BAT). The adipokine lipocalin 2 (LCN2) has been implicated in inflammation and obesity. Herein, we investigated the protective effects of caloric restriction (CR) on LCN2-mediated inflammation and oxidative stress in the BAT of high-fat diet (HFD)-fed mice. Mice were fed a HFD for 20 weeks and then either continued on the HFD or subjected to CR for the next 12 weeks. CR led to the browning of the white fat-like phenotype in HFD-fed mice. Increased expressions of LCN2 and its receptor in the BAT of HFD-fed mice were significantly attenuated by CR. Additionally, HFD+CR-fed mice had fewer neutrophils and macrophages expressing LCN2 and iron-positive cells than HFD-fed mice. Further, oxidative stress and mitochondrial fission induced by a HFD were also significantly attenuated by CR. Our findings indicate that the protective effects of CR on inflammation and oxidative stress in the BAT of obese mice may be associated with regulation of LCN2.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권8호
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• pp.1190-1197
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• 2017

Objective: Adipose tissue is no longer considered as an inert storage organ for lipid, but instead is thought to play an active role in regulating insulin effects via secretion adipokines. However, conflicting reports have emerged regarding the effects of adipokines. In this study, we investigated the role of adipokines in glucose metabolism and insulin sensitivity in obese Bama mini-pigs. Methods: An obesity model was established in Bama mini-pigs, by feeding with high-fat and high-sucrose diet for 30 weeks. Plasma glucose and blood biochemistry levels were measured, and intravenous glucose tolerance test was performed. Adipokines, including adiponectin, interleukin-6 (IL-6), resistin and tumor necrosis factor alpha ($TNF-{\alpha}$), and glucose-induced insulin secretion were also examined by radioimmunoassay. AMP-activated protein kinase (AMPK) phosphorylation in skeletal muscle, which is a useful insulin resistance marker, was examined by immunoblotting. Additionally, associations of AMPK phosphorylation with plasma adipokines and homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) index were assessed by Pearce's correlation analysis. Results: Obese pigs showed hyperglycemia, high triglycerides, and insulin resistance. Adiponectin levels were significantly decreased (p<0.05) and IL-6 amounts dramatically increased (p<0.05) in obese pigs both in serum and adipose tissue, corroborating data from obese mice and humans. However, circulating resistin and $TNF-{\alpha}$ showed no difference, while the values of $TNF-{\alpha}$ in adipose tissue were significantly higher in obese pigs, also in agreement with data from obese humans but not rodent models. Moreover, strong associations of skeletal muscle AMPK phosphorylation with plasma adiponectin and HOMA-IR index were obtained. Conclusion: AMPK impairment induced by adiponectin decrease mediates insulin resistance in high-fat and high-sucrose diet induction. In addition, Bama mini-pig has the possibility of a conformable model for human metabolic diseases.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1432-1438
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• 2015

본 연구는 생후 3주령 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 16마리로 6주간 고지방식이를 통해 비만을 유도 후 운동군(8마리), 대조군(8마리)로 구분하였다. 운동기간 중 운동군과 대조군 모두 고지방식이를 섭취시켰다. 1주차는 14-15 m/min의 속도로 1일 30분, 2, 3주차는 15-16 m/min의 속도로 1일 35분, 4주차는 16-17 m/min의 속도로 1일 40분으로 주 6회 실시한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. TC, TG는 운동군이 대조군 보다 유의하게 낮았으며, HDL-C는 운동군이 대조군 보다 유의하게 높았다. 혈전용해능, 산화질소는 운동군이 대조군 보다 유의하게 높았다. 이상을 종합하여 볼 때 유산소 운동이 혈관기능개선에 도움을 주는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제23권6호
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• pp.779-788
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• 2013

본 연구는 5주간의 고지방 식이(45% 지방)가 복강 대식세포의 면역 반응에 미치는 효과를 분석하였다. C57BL/6 마우스(4주령, N=16)를 2집단으로 나누어 고지방 식이집단(HD, N=8)은 45% 지방 함량 고지방식이를 정상 식이집단(ND, N=8)은 정상식이(10% 지방)를 5주간 실시하였다. 복강 대식세포는 복강세척법을 이용하여 획득하였으며, LPS (lipopolysaccharide, $1{\mu}g/ml$, 24시간)를 이용하여 배양하였다. 체중은 고지방식이 후 유의하게 증가하였으며, LPS 처치 후 HD그룹의 산화질소, IL-$1{\beta}$ 및 IFN-${\gamma}$ 생성량은 ND그룹에 비하여 유의하게 낮았다. 그러나 두 집단에서 TNF-${\alpha}$와 IL-12의 생성량은 유의한 변화가 없었다. 이러한 결과는 비만 시 대식세포의 식균작용, 산화질소, IL-$1{\beta}$ 및 IFN-${\gamma}$ 생성량이 낮아짐에 따라 면역반응과 항원자극 감수성이 저하되는 것으로 사료된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권2호
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• pp.131-153
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• 2004

Objectives : This research was performed to investigate the effect of herbal acupuncture (Atratylodes japonica Koizumi and Coix lachrymajobi var. mayeun Stapf) at Pungnyung(ST40) and Umnungchon(SP9) on weight gain, food intake, food efficiency, serum of lipid concentrations, liver function and HDL to total cholesterol ratio of rats fed high fat diet for 5weeks. Methods : Experimental groups were divided into normal group(Sham), high fat diet group(Control), high fat diet and Atractylodes japonica-herbal acupuncture in ST40 SP9 treated group (AJ), high fat diet and Coix lachrymajobi var. mayeun Stapf-herbal acupuncture in ST40 SP9 treated group(CL), high fat diet and Atractylodes japonica+Coix lachrymajobi var. mayeun Stapf-herbal acupuncture in ST40 SP9 treated group(AJ+CL). Herbal acupuncture was bilaterally treated at the level of 132.5mg/kg body weight per day. Results : Body weight and food efficiency were decreased in AJ, AJ+CL. Feed intake was decreased in AJ, CL. The level of serum HDL-cholesterol was increased in AJ, CL. The level of serum total cholesterol, LDL-cholesterol and phospholipid were not significant. The level of serum triglyceride, free fatty acid were increased in AJ. The level of serum AST was decreased in AJ, AJ+CL. The level of serum ALT was decreased in AJ, CL, AJ+CL. The level of serum ALP was decreased in AJ+CL. The HDL to Total cholesterol ratio was increased in AJ. Conclusions : Atractylodes japonica-herbal acupuncture in ST40 SP9 can control the body weight, feed intake and feed efficiency ratio, HDL-cholesterol and herbal acupuncture combined Atractylodes japonica with Coix lachrymajobi var. mayeun Stapf is effective on Body weight, feed intake, feed efficiency ratio, protection of liver function and prevention cardiovascular risk by obesity.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.666-672
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• 2017

본 연구는 단삼식초 및 지구성 운동트레이닝이 고지방식 유도 비만 흰쥐의 신체구성 및 혈중 항목들의 농도 변화에 미치는 영향을 비교분석함으로서 대사성 증후군의 개선에 도움을 줄 수 있는 효과적인 방법을 모색하고자 실시되었다. 10주령 수컷 Wistar 흰쥐 40마리를 대상으로 8주간 고지방식 처치로 비만을 유도한 후 좌업군, 운동군, 단삼식초섭취군, 운동군+단삼식초섭취 복합처치군 등으로 무선, 배정하여 총 8주간 운동 및 식이처치를 실시하였으며, 체중 및 신체구성, 식이섭취량, 경구당 부하검사 및 혈중 콜레스테롤 농도 등을 측정하였다. 8주간의 단삼식초섭취는 지구성 운동과 병행할 경우 체중감소 및 인슐린 저항성의 개선효과를 확인할 수 있었다. 그러나 단삼식초섭취만 처치할 경우 오히려 체지방량을 증가시키고 제지방량은 감소시켰으며, 인슐린 저항성을 현저하게 개선시키지 않는 것으로 나타났다. 또한 지구성 운동과의 병행 시도의 경우에도 운동효과를 배제한 부가적인 효과가 나타나지 않았으며, 혈중 지질에 있어서는 운동의 효과마저 둔화시키는 것으로 나타났다. 따라서 단삼식초섭취에 따른 항고혈당, 항비만 효과는 확인될 수 없었으며, 추후 분자생물학적 분석에 의한 기전과 관련된 원인분석을 통해서 보다 명확한 결과를 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1235-1243
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• 2011

본 연구에서는 일반적으로 청국장에 사용하는 대두보다 많은 양의 isoflavone과 같은 생리활성 물질을 함유하고 있는 검은콩을 이용하여 청국장을 제조하였으며, 이를 추출 농축 하여 청국장이 갖는 생리활성 효과를 극대화 하였다. 이렇게 제조한 검은콩 청국장 추출물의 항산화 효과를 측정하여 확인한 결과 DPPH free radical 소거효과와 superoxide radical 소거효과를 $SC_{50}$값으로 나타내었을 때 각각 $162.7{\pm}2.8$ ppm와 $205.62{\pm}3.6$ ppm으로 나타났다. 지방세포 분화 억제 효과를 확인하기 위하여 검은콩 청국장 추출물을 3T3-L1 지방세포에 처리하였다. 검은콩 청국장 추출물 처리에 의하여 세포독성은 나타나지 않았고 Oil Red O 염색을 통해 지방세포 내 중성지방의 양을 측정한 결과 검은콩 청국장 추출물 4,000 ppm 처리 시 최대 17.1%의 지방 감소를 보여 지방세포 분화 억제 효과를 확인하였다. 고지방식이에 의해 유도된 비만 마우스의 몸무게, 지방조직 무게(부고환, 복막 후, 장간막 지방) 및 혈청 지질 농도와 렙틴 농도에 검은콩 청국장 추출물이 어떤 영향을 미치는지 연구하기 위하여 ICR 마우스에 일반식이를 급여한 일반식이군(ND), 고지방 식이를 급여한 고지방식이군(HFD)과 고지방식이에 검은콩 청국장 추출물 분말 5%를 급여한 군(HFC-BBCE군)으로 나누어 7주간 실험하였다. 고지방식이군은 일반식이군과 비교하여 혈청 지질 수준, 몸무게, 지방조직 무게가 현저하게 증가하였다. 반면 검은콩 청국장 추출물을 함유하고 있는 식이에 의해 몸무게, 지방조직 무게 및 혈중 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 그리고 중성지방이 고지방 식이와 비교하여 현저하게 감소된 것을 확인하였다. 결론적으로 검은콩 청국장 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키며, 고지방식이 급여로 증가된 체중 및 지방조직 무게를 감소시키고, 혈청지질 조성을 개선시키는데 긍정적인 영향을 나타냄을 볼 수 있다. 앞으로 검은콩 청국장 추출물이 항비만 생리활성을 나타내는 새로운 기능성식품 신소재로서 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.