• 제목/요약/키워드: Energy homeostasis

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Association of the A-G Polymorphism in Porcine Adiponectin Gene with Fat Deposition and Carcass Traits

  • Dai, L.H.;Xiong, Y.Z.;Deng, C.Y.;Jiang, S.W.;Zuo, B.;Zheng, R.;Li, F.E.;Lei, M.G.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권6호
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    • pp.779-783
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    • 2006
  • The adiponectin gene is known to be involved in the regulation of energy homeostasis involving food intake, carbohydrate and lipid metabolism. Human adiponectin gene polymorphisms have been recently reported to be associated with obesity, insulin sensitivity and the risk of type 2 diabetes. The present study was carried out to investigate the porcine adiponectin gene as a candidate gene for fat deposition and carcass traits. A mutation of A178G of the porcine adiponectin gene that resulted in substitution of the amino acid Isoleucine to Valine was identified. AcyI PCR-RFLP was used to detect the polymorphism of the genotypes in five different pig populations (Large White, Landrace, Duroc, Chinese breeds Meishan and Qingping). The A allele frequency was significantly higher among subjects from Chinsese lard type breeds, while the G allele was the only one present in those from Western lean type breeds. To determine if there was an association of the polymorphism with phenotypic variation, the mutation was tested in 267 pigs of the "Large $White{\times}Meishan$" F2 resource population. The results of association analyses showed significant associations of the genotypes with fat deposition and carcass traits. Allele G was significantly associated with increase in loin eye height, loin eye area and lean meat percentage and bone percentage, and decrease in fat mean percentage, ratio of lean to fat, shoulder fat thickness, 6-7 rib fat thickness, thorax-waist fat thickness and buttock fat thickness. The substitution of A178G (Ile60Val) happened to be located at amino acid 60 in the collagenous domain of porcine adiponectin which might affect the association into higher-order structures, and accordingly affect the posttranslational modifications and optimal biological activity of the multimeric forms. The identified functional polymorphism provides new evidence of adiponectin as an important candidate gene affecting fat deposition and carcass traits in pigs.

덱사메타손에 의해 유발된 흉선 T세포사멸에 대한 그렐린의 세포사멸억제효과 (Ghrelin Attenuates Dexamethasone-induced T-cell Apoptosis by Suppression of the Glucocorticoid Receptor)

  • 이준호
    • 생명과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1356-1363
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    • 2014
  • 28개의 아미노산으로 이루어져 있는 Ghrelin은 위 기저부의 X/A-유사 신경내분비 세포에서 주로 합성 분비되는 물질로 음식의 섭취나 비만, 에너지 항상성 등을 조절하는 역할을 하며, 이러한 Ghrelin 활성화는 수용체인 G-protein coupled growth hormone secretagogue receptor-1a (GHS-R1a)와 결합을 통해 일어난다. 최근 보고된 자료에 따르면, ghrelin과 수용체는 위나 시상하부, 뇌하수체 등뿐만 아니라 T 세포나 단핵구 및 대식세포 등 면역 세포에서도 생성되며, 염증반응을 유도하는 사이토카인의 생성을 억제하는 역할을 한다. 또한 흉선의 퇴화 등 면역기관에 있어서도 중요한 호르몬으로 보고되고 있지만 그 기전이나 기능에 대한 연구가 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 흉선에서 T 세포의 성숙이나 세포활성을 억제하는 물질로 알려져 있는 덱사메타손(Dexamethasone; DEX)으로 세포사멸을 유도시킨 흉선세포에 ghrelin을 처리하여 세포사멸 억제효과를 알아보았다. 그 결과 Ghrelin은 세포사멸에 중요 단백질인 Caspase-3와 PARP 및 Bim의 활성화가 in vivo 및 in vitro 모두에서 효과적으로 저해됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 세포사멸의 억제효과는 ghrelin을 처리할 경우 DEX에 의해 활성화된 Glucocorticoid 수용체(GR)의 인산화의 억제와 HSP90 등과 복합체를 이루고 있는 GR이 활성화되면서 분해되는 과정을 억제시켜 결과적으로 핵 안으로 이동하는 과정을 억제하는 기전을 통해 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 통해 볼 때, ghrelin은 약물이나 체내 생리적 스트레스 등으로 인해 발생하는 흉선 내 면역세포들의 세포사멸에 도움을 줄 것으로 사료되며, 나아가 이로 인한 흉선위축을 보호할 수 있는 치료 후보물질로서의 연구를 기대할 수 있으리라 사료된다.

프로테옴 분석법에 의한 벼 줄기에서 발현하는 고온 스트레스 관련 단백질 및 저분자량 Heat Shock Protein의 분리 동정 (Identification of Heat Stress-related Proteins and Low Molecular Weight HSP Expressed in Stem Tissues of Rice Plants by Proteomic Analysis)

  • 이동기;김경희;김용구;이기원;이상훈;이병현
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 프로테오믹스 기법을 이용하여 벼 고온 스트레스 관련 단백질을 분리 동정하기 위하여 $42^{\circ}C$에서 고온처리한 벼의 줄기로부터 단백질을 분리하였다. 분리한 단백질로부터 Rubisco 단백질을 제거하기 위해 15% PEG fractionation을 실시한 후 상등액 분획의 단백질을 이차원전기 영동한 후, CBB 염색을 통해 차별적 발현을 보이는 단백질을 분석하였다. 총 46개의 단백질 spot이 발현양에 변화를 보였으며, 그 중 24개의 단백질이 고온 스트레스에 의해 발현이 증가되었으며, 22개의 단백질이 감소하는 발현 양상을 나타내었다. 이들 단백질을 MALDI-TOF MS와 database를 통해 동정한 결과 에너지 대사관련 단백질, 산화 환원 관련 단백질 및 저분자량 small HSP 등, 10개의 단백질이 동정되었다. 이들 동정된 단백질들은 식물의 고온 스트레스에 대한 적응기작을 이해하는데 중요한 단서를 제공할 것이며, 특히 미토콘드리아 small HSP는 프로테옴 분석법에 의해 최초로 동정되었으며, 금후 내하고성 목초 분자육종에 활용될 수 있는 좋은 유전자로 판단된다.

사육수의 pH변화가 복해마(Hippocampus kuda)에 미치는 생리적 영향 (The Physiological Responses of Spotted Seahorse Hippocampus kuda to Low-pH Water)

  • 박천만;김기혁;문혜나;여인규
    • 생명과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.826-833
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    • 2017
  • 대기의 이산화탄소의 농도 증가는 해양산성화와 지구온난화를 유발하는 것으로 알려져 있다. 해마는 해양생태계 및 수산자원생물로서 중요한 종으로 알려져 있지만, 최근 해양산성화로 인하여 개체수가 감소되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 멸종 위기 종인 복해마(Hippocampus kuda)에 미치는 생리적 영향을 조사하기 위해서 사육수의 산성조건인 pH 6.0, 6.5, 7.0 및 자연해수(pH 8.0)의 환경에서 복해마(H. kuda)를 15일 동안 사육 후 체내 조성 변화 및 항산화 효소 활성 변화에 대하여 조사를 실시하였다. 복해마(H. kuda)의 크기 및 성장은 대조군인 pH 8.0을 제외한 실험군에서는 pH가 저하함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 체내 조성성분인 회분, 조지방 및 조단백 또한 pH 저하에 따라 농도의존적으로 감소하는 것이 관찰되었다. SOD, CAT 및 GSH와 같은 항산화 효소의 분석 결과, SOD활성의 경우, pH 저하에 따라 농도의존적으로 감소하지만, 이와 상반되게 CAT 및 GSH에서는 pH저하에 따라 활성이 농도의존적으로 증가하는 결과가 나타내었다. 이것은 복해마(H. kuda)가 사육수의 pH 저하에 따른 체내 항상성을 유지하는 과정 중 스트레스가 야기되어 에너지 대사가 손상된 것으로 추정된다. 항산화효소는 일반적으로 산성화 스트레스에 민감하게 작용하는데 본 연구에서도 사육수의 pH 변화에 따라 항산화 효소작용이 유의하게 변화하였다. 이러한 결과로 복해마(H. kuda)에 있어서 산성화 노출을 통한 생리학적 스트레스가 항산화 반응 및 체내 성분과 성장을 저해하는 것으로 여겨진다.

The Acute Effect of Trimetazidine on the High Frequency Fatigue in the Isolated Rat Diaphragm Muscle

  • Emre, Mustafa;Karayaylali, Lbrahim;San, Mustafa;Demirkazik, Ayse;Kavak, Servet
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권6호
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    • pp.646-652
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    • 2004
  • The objective of this study was to determine the acute effect of trimetazidine (TMZ) on the pre-fatigue, fatigue and post-fatigue contractile characteristics and tension-frequency relationships of isolated rat diaphragm muscle. Muscle strips were taken from the ventral-costal aspects of the diaphragm muscle of rats killed by decapitation. The muscle strips were suspended in organ baths containing Krebs solution, with a gas mixture of 95% $O_2$ and 5% $CO_2$ at $37^{\circ}C$ and pH 7.35-7.45. After determining the thermoregulation and optimum muscle length the muscles were subjected to direct supramaximal stimulation with 0.05 Hz frequency square pulses for periods of 0.5 msec to obtain control values. After adding $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine solution to the respective bath media, the contractile parameters of the muscles were recorded. The contractile parameters were also recorded for both the trimetazidine and tri-metazidine-free media after application of the high frequency fatigue protocols. Later, the tension-frequency relationship was determined by applying stimulating pulses of 10, 20, 50 and 100 Hz to the muscle strips. Whilst the twitch tension obtained from the $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine media showed numerical increases compared to that of the controls, these were not statistically significant (p>0.05). The contraction time exhibited a dose dependent increase (p<0.001), whilst the contraction and relaxation rates did not differ significantly. The isometric contraction forces obtained with the different stimulating frequencies showed a significant increase in the tetanic contraction only at 100 Hz (p<0.05). A comparison of the pre- and post-fatigue twitch tensions in the trimetazidine media showed the post- fatigue twitch tensions to be significantly higher than those of the pre-fatigue contraction forces (p<0.05). In the $5{\times}10^{-6}{\;}and{\;}5{\times}10^{-5}$ M trimetazidine media the increases in the post-fatigue contraction force were 22 and 30%, respectively. These results demonstrated that in isolated rat diaphragm muscle, TMZ significantly limited the mechanical performance decrease during fatigue. It is our opinion that trimetazidine contributed to the observed fatigue tolerance by eliminating the factors of fatigue, due to preservation of intracellular calcium homeostasis, provision of the ATP energy levels needed by ATPase dependent pumps and especially by keeping the intracellular pH within cer-tain limits.

듀록 품종의 Melanocortin-4 Receptor(MC4R) 유전자와 성장형질과의 연관성 분석 (Associations of the Porcine Melanocortin-4 Receptor (MC4R) Gene with Growth Traits in Duroc Pigs)

  • 조규호;김명직;최봉환;전기준;유재원;정현정;김인철;이학교;전광주
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.437-442
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    • 2007
  • 본 연구는 축산과학원에서 보유중인 듀록 품종내에서 MC4R 유전자의 SNP 발현 특성과 육종가에 의한 선발 후 MC4R 유전자 빈도의 변화 및 경제형질에 대한 유전자형간 육종가의 차이를 구명하고자 수행하였다. 1999년부터 2005년까지 검정된 검정성적을 바탕으로 일당증체량, 등지방두께, 90kg 도달일령 및 사료요구율에 대하여 유전력과 유전상관 및 육종가를 추정하였으며, 2003년과 2004년에 출생한 660두에 대한 혈액을 채취하여 MC4R 유전자에 대한 유전자형 및 대립유전자 분석을 실시하였다. 또한 육종가에 의한 선발 후 유전자의 빈도변화를 세대별 그리고 선발군 및 도태군에 대하여 분석하였으며, 육종가의 분석결과를 이용하여 MC4R의 유전자형 효과를 보았다. 분석결과 육종가를 근거하여 선발한 MC4R 유전자형은 세대당 그리고 선발군과 도태군에서 차이를 보였으며, 각 형질별 육종가의 분산분석결과 사료요구율을 제외한 기타 경제형질에서 유의적으로 MC4R 유전자의 효과가 있는 것으로 나타났다. MC4R 유전자의 효과에 대한 보고는 상이한 부분도 있지만 자체 축군에 대한 다형성 분석 및 경제형질과의 연관성 분석에 의하여 축군 및 개량하고자 하는 경제형질에 따라 표지 유전인자로 활용하여 선발반응 및 정확도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

비만 초등학생의 4주 여름 건강증진캠프 참여가 대사증후군 및 인슐린저항성에 미치는 효과 (The Effect of 4-Week Health Promotion Summer Camp on the Metabolic Syndrome and Insulin Resistance among Obese Elementary Students)

  • 김희정;제갈윤석
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.1117-1128
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 에너지 소비 및 심폐 능력 향상을 위한 고강도 유산소 운동, 근력 및 근지구력 강화를 위한 서킷 트레이닝, 생활 습관 변화 교육으로 구성된 4주간의 건강증진 중재 프로그램이 과체중 또는 비만 초등학생의 비만도, 체력수준, 인슐린 저항성 및 대사증후군 미치는 영향을 조사하는데 있다. 과체중 또는 비만 아동 23명을 비만군으로, 정상체중 아동 15명을 정상군으로 선발하였다. 건강증진 프로그램은 총 4주간, 주 3일, 1일 2시간의 운동시간과 1시간의 교육으로 구성되었다. 비만도(체질량지수, 허리둘레, 체지방률), 체력(근력, 근지구력, 유연성, 심폐체력), 인슐린 저항성 및 대사증후군 위험요인(혈압, 공복 혈당, 중성지방, 고밀도 지단백 콜레스테롤)을 측정하였다. 프로그램 참여 후, 비만도의 유의미한 감소는 없었지만, 비만 아동의 체력수준, 인슐린 저항성 및 대사 증후군 위험 요인은 상당한 개선이 있었다. 결과적으로 여름캠프 참여를 통해 비만 초등학생의 체력수준 향상, 인슐린 저항성 감소 및 대사증후군 위험요인의 빈도 감소에 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.

The estrogen-related receptor γ modulator, GSK5182, inhibits osteoclast differentiation and accelerates osteoclast apoptosis

  • Kim, Hyun-Ju;Yoon, Hye-Jin;Lee, Dong-Kyo;Jin, Xian;Che, Xiangguo;Choi, Je-Yong
    • BMB Reports
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    • 제54권5호
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    • pp.266-271
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    • 2021
  • Estrogen-related receptor γ (ERRγ), a member of the orphan nuclear receptor family, is a key mediator in cellular metabolic processes and energy homeostasis. Therefore, ERRγ has become an attractive target for treating diverse metabolic disorders. We recently reported that ERRγ acts as a negative regulator of osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL). In the present study, we explored the effects of an ERRγ-specific modulator, GSK5182, on ERRγ-regulated osteoclast differentiation and survival. Interestingly, GSK5182 increased ERRγ protein levels much as does GSK4716, which is an ERRγ agonist. GSK5182 inhibited osteoclast generation from bone-marrow-derived macrophages without affecting cytotoxicity. GSK5182 also attenuated RANKL-mediated expression of cFos and nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 (NFATc1), pivotal transcription factors for osteoclastogenesis. Arrested osteoclast differentiation was associated with reduced RANK expression, but not with the M-CSF receptor, c-Fms. GSK5182 strongly blocked the phosphorylation of IκBα, c-Jun N-terminal kinase, and extracellular signal-regulated kinase in response to RANKL. GSK5182 also suppressed NF-κB promoter activity in a dose-dependent manner. In addition to osteoclastogenesis, GSK5182 accelerated osteoclast apoptosis by caspase-3 activation. Together, these results suggest that GSK5182, a synthetic ERRγ modulator, may have potential in treating disorders related to bone resorption.

비만 환경 내 면역세포 활성화 표현형의 변화 (Phenotype Changes in Immune Cell Activation in Obesity)

  • 박주휘;남주옥
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.295-303
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    • 2023
  • 면역 체계와 대사 체계는 항상성을 유지하는데 중요한 요소이다. 면역 반응과 대사 조절은 연관성이 높아, 정상적인 대사가 교란되면 대사 질환이 발생하며, 면역 반응에도 변화가 발생하였다. 마찬가지로, 비만은 면역 반응과 높은 관련이 있다. 에너지 대사의 불균형으로 발생하는 비만은 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병, 지방간 질환, 동맥경화증, 고혈압 등의 대사 질환과 관련이 있다. 알려진 바로는, 비만은 낮은 수준의 염증이 만성화된 상태가 특징이다. 비만 환경에서, 면역세포의 미세 환경은 대식세포, 자연살해세포, T세포 같은 면역세포의 독특한 활성화 표현형에 의해 염증성이 되었다. 또한, 면역 세포는 세포 간의 기전, 사이토카인을 매개하는 기전을 통해 상호작용하여 비만으로 인한 염증 반응을 강화한다. 이러한 현상은 기존의 췌장 리파아제나 알파-아밀라아제 같은 체내 효소의 억제나 지방전구세포의 분화를 억제를 표적으로 하는 일반적인 비만의 약리학적 치료 외에 면역세포 활성화 조절을 표적으로 하는 비만의 약리학적 치료 전략을 시사한다. 본 논문에서는 대식세포, 자연살해세포, T세포의 활성화 표현형과 비만 환경 내이들의 양상에 대해 정리하였다. 또한, 본 논문에서는 현재까지 확인된 면역세포의 활성화 조절을 통한 비만을 완화하는 약리학적 물질에 대해서 정리하였다.

형질전환 생쥐에서 Antisense 비만유전자의 발현 (Expression of Antisense Mouse Obese Gene in Transgenic Mice)

  • 권범섭;홍권호;장정원;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.419-428
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    • 2000
  • 랩틴은 지방세포의 비만유전자에서 분비되는 포식인자로써 음식섭취, 에너지대사, 체중, 번식생리 및 신경호르몬 분비를 조절하는 역할을 한다. 본 연구는 antisense 비만유전자를 발현하는 형질전환 생쥐를 생산하기 위하여 실시하였다. 먼저 랩틴을 분비하는 지방세포에서 RNA 를 추출한 후 역전사 PCR을 실시하여 303 bp의 anti I과 635 bp의 anti II cDNA 들을 합성하였다. 이러한 cDNA 들을 지방세포 특이적 발현 프로모터인 aP2 프로모터와 SV40 poly(A) 사이에 역방향으로 결합하여 미세주입용 유전자를 구축하였다. 생쥐의 수정란전핵에 antisense 비만유전자를 미세 주입하여 14 마리의 형질전환 생쥐를 생산하였으며, anti I 을 지닌 4 마리의 형질전환 생쥐와 anti II를 지닌 5마리의 형질전환 생쥐계통을 확립하였다. 그리고 형질전환 생쥐의 지방세포를 추출하여 RT -PCR을 실시한 결과 antisense 비만유전자 mRNA발현을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 생산된 형질전환생쥐는 생체 랩틴저하에 의해 비만을 일으키는 질환모텔동물로써의 사용가능성을 나타내었다.

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