• 생명과학회지
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• 제20권7호
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• pp.1019-1026
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• 2010

과체중과 비만은 당뇨병, 고혈압, 고지혈증과 같은 신진 대사 질환의 발병과 강력하게 연관되어 있다. 비만의 원인은 여러가지가 있겠지만, 고지방식이는 비만의 원인 중 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 C57BL/6 생쥐에게 22주간의 고지방 식이를 주었으며, 이를 통해 비만과 고혈당을 유도하였다. 22주 후에 고지방식이를 한 생쥐들에서 체중과 혈장 포도당 수준이 정상 식이를 한 생쥐들에 비해 크게 증가함을 관찰하였다. 복막 내 당 부하 검사(IPGTT)에서도 고지방 식이를 한 생쥐들은 정상 식이를 한 생쥐들에 비해서 당 내성 이상 반응을 보여주었다. 이러한 결과들은 고지방식이가 C57BL/6 생쥐에서 비만 및 고혈당을 유도한다는 사실을 확인시켜 주었다. 고지방식이군 생쥐들에서는 정상식이군의 생쥐들에 비해 혈장의 중성지방과 총 콜레스테롤의 양이 증가됨이 관찰되었다. 간에서의 중성지방 및 총 콜레스테롤의 수준도 역시 증가하였다. 따라서, 간에서의 지질대사가 어떻게 변하였는지를 알기 위해, 지질대사에 관련된 단백질들의 변화를 관찰하였다. 지방 합성과 관련된 효소들 중 FAS와 GPAT가 고지방식이 군에서 의미있게 증가 되어있었으며, 지방 수송에 관련하는 단백질 중에서도 ApoB 및 MTP의 큰 증가가 고지방식이군에서 관찰되었다. 흥미롭게도, 대사 조절 인자로 알려진 AMPK의 단백질의 양과 인산화 정도는 정상식이군에 비해 고지방식이군에서 의미있게 증가되었음이 관찰되었다. 결론적으로, 본 연구에서 우리는 고지방식이가 지질 합성과 지질 수송과정을 생리학적으로 증가시키지만, 역설적으로 AMPK의 활성화를 유발한다는 것을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권7호
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• pp.1035-1043
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• 2014

To investigate the effect of dietary Acanthopanax senticosus polysaccharide (ASPS) on growth performance, immunity, blood parameters and mRNA expression of pro-inflammatory cytokines in immunologically challenged piglets, an experiment employing $2{\times}2$ factorial arrangement concerning dietary ASPS treatment (0 or 800 mg/kg) and immunological challenge (lipopolysaccharide [LPS] or saline injection) was conducted with 64 crossbred piglets (weaned at 28 d of age, average initial body weight of $7.25{\pm}0.21kg$) assigned to two dietary ASPS treatments with 8 replicates of 4 pigs each. Half of the piglets of per dietary treatment were injected with LPS or saline on d 14. Blood samples were obtained at 3 h after immunological injection on d 14 and piglets were slaughtered to obtain spleen samples on d 21. Dietary ASPS did not affect average daily gain (ADG) (p = 0.634), average daily feed intake (ADFI) (p = 0.655), and gain:feed (p = 0.814) prior to LPS challenge. After LPS challenge, for LPS-challenged pigs those fed ASPS had higher ADG and ADFI than the non-supplemented group (p<0.05), and an interaction between $LPS{\times}ASPS$ was observed on the two indices (p<0.05). Dietary ASPS improved lymphocyte proliferation among saline-injected and LPS-injected pigs (p<0.05). Interaction between $LPS{\times}ASPS$ was also revealed on lymphocyte proliferation (p<0.05). Circulatory concentration of IgG was influenced neither by ASPS (p = 0.803) or LPS (p = 0.692), nor their interaction (p = 0.289). Plasma concentration and spleen mRNA expression of interleukin-1beta (IL-$1{\beta}$), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ were induced to increase (p<0.05) by LPS challenge, in contrast, these indices were decreased by dietary ASPS (p<0.05), and interactions were found on these cytokines (p<0.05). For LPS-challenged pigs, dietary ASPS also reduced the circulating concentration and spleen mRNA expression of IL-$1{\beta}$, IL-6 as well as TNF-${\alpha}$ (p<0.05). The interaction between $LPS{\times}ASPS$ was also observed on the circulating concentration of insulin-like growth factor-I, ${\alpha}$-acid glycoprotein (${\alpha}$-AGP), nonesterified fatty acid, and glucose (p<0.05). The results of this study demonstrate that dietary ASPS can modulate the release of pro-inflammatory cytokines during immunological challenge, which might enable piglets to achieve better growth performance.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권3호
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• pp.369-378
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• 2018

Objective: The impact of forage feeding strategy on growth performance, ruminal fermentation and nutrient digestibility in post-weaning calves was investigated. Methods: Forty-five female Holstein calves (body weight [BW] = $79.79{\pm}0.38kg$) were enrolled in the 35-d study at one week after weaning and randomly assigned to one of three dietary treatments. All diets were fed as total mixed ration containing 60% (dry matter [DM] basis) of basal starter feed and 40% (DM basis) of forage, but varied in composition of forage source including i) alfalfa (40% DM, AH); ii) alfalfa hay (26.7% DM)+oat hay (13.3% DM; OH); iii) alfalfa hay (26.7% DM)+corn silage (13.3% DM; WS). Results: Dry matter intake was not different among treatment groups (p>0.05). However, BW (p<0.05) and average daily gain (p<0.05) of calves fed AH and OH were greater than WS-fed calves, whereas heart girth was greater in OH-fed calves than those fed AH and WS (p<0.05). Ruminal fermentation parameters including proportion of butyric acid, acetated-to-propionate ratio, concentration of total volatile fatty acid, protozoal protein, bacterial protein, and microbial protein in rumen were the highest in OH (p<0.05) and the lowest in WS. Compared with the AH and WS, feeding oat hay to postweaning calves increased crude protein digestibility (p<0.05), and decreased duration of diarrhea (p<0.05) and fecal index (p<0.05). Conclusion: Our results suggested that partially replacing alfalfa hay with oat hay improved ruminal fermentation, nitrogen utilization, and reduced incidence of diarrhea in post-weaning dairy calves.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제23권10호
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• pp.1299-1307
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• 2010

This study was conducted to evaluate the effect of dietary antioxidant and energy density on performance and antioxidative status in transition cows. Forty cows were randomly allocated to 4 dietary treatments in a $2{\times}2$ factorial design. High or low energy density diets (1.43 or 1.28 Mcal $NE_L$/kg DM, respectively) were formulated with or without antioxidant (AOX, a dry granular blend of ethoxyquin and tertiary-butylhydroquinone; 0 or 5 g/cow per d). These diets were fed to cows for 21 days pre-partum. During the post-partum period, all cows were fed the same lactation diets, and AOX treatment followed as for the pre-partum period. Feeding a high energy diet depressed the DMI, milk yield, and 4% fat-corrected milk (FCM) of cows. However, AOX inclusion in the diet improved the milk and 4% FCM yields. There was an interaction of energy density by AOX on milk protein, milk fat and total solids contents. Feeding a high energy diet pre-partum increased plasma glucose and ${\beta}$-hydroxybutyrate, whereas dietary AOX decreased plasma ${\beta}$-hydroxybutyrate value during the transition period. There were also interactions between time and treatment for plasma glutathione peroxidase activity and malondialdehyde content during the study. Cows fed high energy diets pre-partum had higher plasma glutathione peroxidase activity 3 days prior to parturition, compared with those on low energy diets. Inclusion of AOX in diets decreased plasma glutathione peroxidase activity in cows 3 and 10 days pre-partum. Addition of AOX significantly decreased malondialdehyde values at calving. Energy density induced marginal changes in fatty acid composition in the erythrocyte membrane 3 days post-partum, while AOX only significantly increased cis-9, trans-11 conjugated linoleic acid composition. The increase in fluidity of the erythrocyte membrane was only observed in the high energy treatment. It is suggested that a diet containing high energy density pre-partum may negatively affect the anti-oxidative status, DMI and subsequent performance. Addition of AOX may improve the anti-oxidative status and reduce plasma ${\beta}$-hydroxybutyrate, eventually resulting in improved lactation performance; the response to AOX addition was more pronounced on the high energy diet.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권4호
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• pp.576-583
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• 2009

G protein-coupled receptor 43 (GPR43) is a newly-discovered short-chain free fatty acid receptor and its functions remain to be defined. The objective of this study was to investigate the function of GPR43 on lipolysis. We successfully cloned the GPR43 gene from the pig (EU122439), and measured the level of GPR43 mRNA in different tissues and primary pig adipocytes. The expression level of GPR43 mRNA was higher in adipose tissue and increased gradually with adipocyte differentiation. Then we examined GPR43 mRNA level in different types, growth-stages and various regions of adipose tissue of pigs. The results showed that the expression level of GPR43 mRNA was significantly higher in adipose tissue of obese pigs than in lean pigs, and the expression level also gradually increased as age increased. We further found that the abundance of GPR43 mRNA level increased more in subcutaneous fat than visceral fat. Thereafter, we studied the correlation between GPR43 and lipid metabolism-related genes in adipose tissue and primary pig adipocytes. GPR43 gene had significant negative correlation with hormone-sensitive lipase gene (HSL, r = -0.881, p<0.01) and triacylglycerol hydrolase gene (TGH, r = -0.848, p<0.01) in adipose tissue, and had positive correlation with peroxisome proliferator-activated receptor $\gamma$ gene ($PPAR_{\gamma}$, r = 0.809, p<0.01) and lipoprotein lipase gene (LPL, r = 0.847, p<0.01) in adipocytes. In addition, we fed different concentrations of docosahexaenoic acid (DHA) to mice, and analyzed expression level changes of GPR43, HSL and TGH in adipose. The results showed that DHA down-regulated GPR43 and up-regulated HSL and TGH mRNA levels; GPR43 also had significant negative correlation with HSL (low: r = -0.762, p<0.01; high: r = -0.838, p<0.01) and TGH (low: r = -0.736, p<0.01; high: r = -0.586, p<0.01). Our results suggested that GPR43 is a potential factor which regulates lipolysis in adipose tissue, and DHA as a receptor of GPR43 might promote lipolysis through down-regulating the expression of GPR43 mRNA.

• 대한예방한의학회지
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• 제21권2호
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• pp.1-13
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• 2017

Objectives : This paper serves to explore current trends of systems biology in Traditional Chinese Medicine (TCM) and examine how it may influence the Traditional Korean medicine. Methods : Literature review method was collectively used to classify Introduction to systems biology, diagnosis and syndrome classification of systems biology in TCM perspective, physiotherapy including acupuncture, herbs and formula functions, TCM systems biology, and directions of academic development. Results : The term 'Systems biology' is coined as a combination of systems science and biology. It is a field of study that tries to understand living organism by establishing a theory based on an ideal model that analyzes and predicts the desired output with understanding of interrelationships and dynamics between variables. Systems biology has an integrated and multi-dimensional nature that observes the interaction among the elements constructing the network. The current state of systems biology in TCM is categorized into 4 parts: diagnosis and syndrome, physical therapy, herbs and formulas and academic development of TCM systems biology and its technology. Diagnosis and syndrome field is focusing on developing TCM into personalized medicine by clarifying Kidney yin deficiency patterns and metabolic differences among five patterns of diabetes and analyzing plasma metabolism and biomarkers of coronary heart disease patients. In the field of physical therapy such as acupuncture and moxibustion, researchers discovered the effect of stimulating acupoint ST40 on gene expression and the effects of acupuncture on treating functional dyspepsia and acute ischemic stroke. Herbs and formulas were analyzed with TCM network pharmacology. The therapeutic mechanisms of Si Wu Tang and its series formulas are explained by identifying potential active substances, targets and mechanism of action, including metabolic pathways of amino acid and fatty acid. For the academic development of TCM systems biology and its technology, it is necessary to integrate massive database, integrate pharmacokinetics and pharmacodynamics, as well as systems biology. It is also essential to establish a platform to maximize herbal treatment through accumulation of research data and diseases-specific, or drug-specific network combined with clinical experiences, and identify functions and roles of molecules in herbs and conduct animal-based studies within TCM frame. So far, few literature reviews exist for systems biology in traditional Korean medicine and they merely re-examine known efficacies of simple substances, herbs and formulas. For the future, it is necessary to identify specific mechanisms of working agents and targets to maximize the effects of traditional medicine modalities. Conclusions : Systems biology is widely accepted and studied in TCM and already advanced into a field known as 'TCM systems biology', which calls for the study of incorporating TCM and systems biology. It is time for traditional Korean medicine to acknowledge the importance of systems biology and present scientific basis of traditional medicine and establish the principles of diagnosis, prevention and treatment of diseases. By doing so, traditional Korean medicine would be innovated and further developed into a personalized medicine.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.155-158
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• 2011

Uncoupling protein (UCP) 3 유전자는 갈색지방세포의 미토콘드리아 내막에 존재하며 탈공역 산소(uncoupling oxygen)를 통해 ATP를 생산하는 것으로 알려져 있다. 이는 세포 내의 과다 에너지를 열로 발산시키는 기능을 하고 있다. 본 연구는 돼지의 UCP 3 유전자 내 missense mutation의 유전자형을 조사하고 경제형질과의 연관성을 분석하기 위하여 실시하였다. 돼지의 UCP3 유전자의 염기서열 분석을 통해 1405 bp 지역에서(accession number: AY739704) G염기가 A염기로 치환되는 변이를 확인하였다. 확인된 변이지역은 G가 A로 치환됨으로 인해 150번째 아미노산 서열이 glycine (GGG)에서 arginine (AGG)으로 바뀌는 missense mutation임을 확인하였다. 각 유전자형의 빈도는 0.164(GG), 0.587(GR) 그리고 0.249(RR)로 확인되었으며, 각 대립유전자의 빈도는 0.458(G)과 0.542(R)로 확인되었다. 돼지 UCP3의 G150R 유전자형과 경제형질 간의 연관성을 분석한 결과 등지방두께에 있어 유의적인 연관성이 검출되고 일당증체량과 90 kg 도달일령에서는 유의적인 값이 검출되지 않았다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제21권1호
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• pp.22-27
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• 2021

프로피온산혈증은 PCCA 및 PCCB 유전자의 돌연변이로 발생하며 대사산물의 축적으로 신생아기부터 근긴장 저하, 구토, 케톤산증, 고암모니아혈증, 경련 등이 나타나 사망에 이를 수 있고, 비교적 후기에 신경학적 증상과 함께 발현하는 경과를 보이기도 한다. 저자들은 특별한 과거력 없이 지내던 중 확장성 심근병증이 확인된 16세 남아에서 유전자 검사로 프로피온산혈증이 진단된 1례를 보고하는 바이다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권5호
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• pp.324-333
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• 2001

목적: $^{123}I$ 표지된 지방산 유도체는 심근에너지대사를 평가하는데 사용되어 왔다. 본 연구는 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 진단물질로서의 유용성을 평가하기 위하여, 지방육종 세포주와 신경교종 세포주간의 시험관내의 섭취율을 비교하고 지방육종 형성 nude mice 동물모델에서의 생체분포와 생체영상을 확인하였다. 대상 및 방법: Cold-BMIPP에 $^{123}I$의 표지는 $Cu^{2+}$를 촉매로 이용하여 반응 후 Sep-pak으로 분리정제하여 TLC를 이용하여 방사화학적 순도를 확인하였다. 시험관내 섭취율 시험은 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 세포주인 SW872와 신경교종 세포주인 9L에 각각 시간대별로 5분, 15분, 30분, 60분, 120분, 180분씩 처리한 후 섭취율을 비교하였다. 정상 백서에서의 생체분포를 평가하기 위하여 18시간 금식시킨 군(n=6/군)과 식이를 한 군으로하여 $^{123}I$-BMIPP를 꼬리정맥에 주사하고 30분, 2시간, 24시간후의 각 장기별 방사능을 감마카운터로 계측하였다. 지방육종 세포주인 SW872를 왼쪽 대퇴부에 피하접종한후 종양이 형성된 누드마우스(n=5/군)를 18시간 금식시키고 $^{123}I$-BMIPP를 주사한 후 30분, 2시간, 24시간후의 생체분포와 2시간, 24시간의 생체영상을 평가하였다. 결과: $^{123}I$-BMIPP의 표지수율은 95 % 이상이었으며, 방사화학적 순도는 99 % 이상이었다. 지방육종 세포주인 SW872가 신경교종 세포주인 9L보다 180분에서 1.5배 정도의 섭취율의 증가를 나타내었다. 정상 백서에서의 생체분포를 확인한 결과, 24시간에서 금식을 한 경우가 식이를 한 경우보다 방사성표지 지방산의 제거율이 지연됨을 알 수가 있었으며 주요 배출장기는 위장관으로 확인되었다. 지방육종이 형성된 누드마우스에서 각 시간대별로 Tumor/Blood 비율은 0.94, 0.75, 1.38이었고, Tumor/Muscle의 비율은 0.66, 1.53, 1.11을 나타내었다. 24시간의 감마카메라영상에서 지방육종으로의 국소적인 집적이 확인되었다. 결론: 이상의 결과를 종합해볼 때 지방육종에서 $^{123}I$-BMIPP를 지방육종 영상물질로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권3호
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• pp.418-427
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• 2003

본 연구는 식이성 CLA 투여에 따른 MCF-7 세포에서의 항암 효과를 기전적으로 규명하여 점차 증가하는 유방암 환자의 식이 지방질의 식생활 지침서 설정에 기초 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 결과로, 지방산 종류에 따른 증식율을 살펴보면, 48시간 배양시 LA투여군에 비하여 CLA 투여군에서 농도가 증가할수록 세포증식이 증가하는 경향이었으나 LA군과 CLA군간의 차이는 없었다. 처치 농도별로 살펴보면 LA에 비하여 72시간 배양에서 CLA농도가 15$\mu$M에서 60$\mu$M로 증가할수록 LA투여군에 비하여 증식이 감소하였고 120$\mu$M에서는 차이가 없었다. 따라서 CLA투여군은 배양시간이 길수록 농도에 따라 LA투여군보다 증식이 억제된 것으로 나타났다. 세포내 지방산 유입률은 대조군보다 LA와 CLA 투여군의 세포내 유입률이 각각 22~54%, 17~41%정도로 더 많이 유입되어 세포내 지방산 조성에 영향을 주는 것으로 보인다. LA의 경우 고농도에서 세포내로의 유입이 잘 되지 않은 것은 세포내 항상성과 관련이 있는 것으로 생각된다. 대조군보다 LA과 CLA 지방산을 48시간 배양시 지질 과산화물 생성이 50~130%증가하였고 투여량이 증가할수록 MDA의 생성이 모두 증가하였다. 그러나, 72시간 배양시 CLA 30 $\mu$M에서는 대조군과 같은 수준으로 감소하였고 120 $\mu$M에서는 LA의 과산화물 생성이 CLA군보다 1.7배가량 증가하였다. 72시간 120$\mu$M CLA처치시 항산화 효소인 GPx, GR의 활성이 높게 나타난 것은 배양시 간이 길어질수록 CLA에 대한 항산화효소 활성이 더 커지며 이는 LA군과도 큰 차이를 보였다. 따라서, CLA의 장기간 처치 경우에도 과산화물 생성이 LA군보다 적게 생성된 것은 항산화효소 활성의 역할이 있을 수 있음을 배제할 수 없겠다. 또한, 유선암 세포에 CLA를 투여 할 경우 LA투여군에 비하여 PGE$_2$와 TXA$_2$ 생성이 크게 감소하였으며 이는 AA생성의 감소와 일치하는 결과이다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 MCF-7 유선암세포에 LA군에 비하여 CLA투여에 따른 세포증식의 차이는 없었으나 배양시간이 증가할수록 CLA농도에 따른 세포증식률이 LA군보다 감소하는 경향이 있었다. 이는 항산화효소의 증가에 의한 지질 과산화물 생성삼소와 PGE$_2$및 TXA$_2$등의 유의적인 감소가 유선암세포의 증식을 억제하는 인자로 작용할 수 있는 가능성을 시사하였다. 또한 지방산 투여 에 따른 과산화물 생성과 항산화 시스템이 유선암 세포에서는 상호기전적으로 작용하지 않았으나 이는 농도와 배양시간에 따른 CLA의 항암효과가 in vivo 실험에서 재검증 할 필요가 있음을 시사한다. 또한 장시간의 세포배양 실험시 PGE$_2$는 반감기가 짧고 다른 대사물로 쉽게 전환되는 불안전한 물질이므로 새로운 측정방법의 개발이 필요하겠다. 더욱이 CLA에 의한 항암효과가 정확히 어떤 기전에 의한 것인지 보다 깊이 있는 연구가 필요하지만 본 연구에서 얻은 에이코사노이드 대사의 변화 등은 유선암 예방 연구에 기초적인 자료가 될 것으로 생각된다.