Kim, Seung-Suk;Koo, Jung-Hoon;Kwon, In-Su;Oh, Yoo-Sung;Lee, Sun-Jang;Kim, Eung-Joon;Kim, Won-Kyu;Lee, Jin;Cho, Joon-Yong
Nutrition Research and Practice
/
제5권3호
/
pp.205-213
/
2011
Exercise training (ET) and selenium (SEL) were evaluated either individually or in combination (COMBI) for their effects on expression of glucose (AMPK, PGC-$1{\alpha}$, GLUT-4) and lactate metabolic proteins (LDH, MCT-1, MCT-4, COX-IV) in heart and skeletal muscles in a rodent model (Goto-Kakisaki, GK) of diabetes. Forty GK rats either remained sedentary (SED), performed ET, received SEL, ($5\;{\mu}mol{\cdot}kg$ body $wt^{-1}{\cdot}day^{-1}$) or underwent both ET and SEL treatment for 6 wk. ET alone, SEL alone, or COMBI resulted in a significant lowering of lactate, glucose, and insulin levels as well as a reduction in HOMA-IR and AUC for glucose relative to SED. Additionally, ET alone, SEL alone, or COMBI increased glycogen content and citrate synthase (CS) activities in liver and muscles. However, their effects on glycogen content and CS activity were tissue-specific. In particular, ET alone, SEL alone, or COMBI induced upregulation of glucose (AMPK, PGC-la, GLUT-4) and lactate (LDH, MCT-1, MCT-4, COX-IV) metabolic proteins relative to SED. However, their effects on glucose and lactate metabolic proteins also appeared to be tissue-specific. It seemed that glucose and lactate metabolic protein expression was not further enhanced with COMBI compared to that of ET alone or SEL alone. These data suggest that ET alone or SEL alone or COMBI represent a practical strategy for ameliorating aberrant expression of glucose and lactate metabolic proteins in diabetic GK rats.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Recent living condition improvements, changes in dietary habits, and reductions in physical activity are contributing to an increase in metabolic syndrome symptoms including diabetes and obesity. Through such societal developments, humankind is continuously exposed to metabolic diseases such as diabetes, and the number of the victims is increasing. This study investigated Cordyceps militaris water extract (CMW)-induced glucose uptake in HepG2 cells and the effect of CMW treatment on glucose metabolism. MATERIALS/METHODS: Colorimetric assay kits were used to determine the glucokinase (GK) and pyruvate dehydrogenase (PDH) activities, glucose uptake, and glycogen content. Either RT-PCR or western blot analysis was performed for quantitation of glucose transporter 2 (GLUT2), hepatocyte nuclear factor 1 alpha ($HNF-1{\alpha}$), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3k), protein kinase B (Akt), phosphorylated AMP-activated protein kinase (pAMPK), phosphoenolpyruvate carboxykinase, GK, PDH, and glycogen synthase kinase 3 beta ($GSK-3{\beta}$) expression levels. The ${\alpha}-glucosidase$ inhibitory activities of acarbose and CMW were evaluated by absorbance measurement. RESULTS: CMW induced glucose uptake in HepG2 cells by increasing GLUT2 through $HNF-1{\alpha}$ expression stimulation. Glucose in the cells increased the CMW-induced phosphorylation of AMPK. In turn, glycolysis was stimulated, and glyconeogenesis was inhibited. Furthermore, by studying the mechanism of action of PI3k, Akt, and $GSK-3{\beta}$, and measuring glycogen content, the study confirmed that the glucose was stored in the liver as glycogen. Finally, CMW resulted in a higher level of ${\alpha}-glucosidase$ inhibitory activity than that from acarbose. CONCLUSION: CMW induced the uptake of glucose into HepG2 cells, as well, it induced metabolism of the absorbed glucose. It is concluded that CMW is a candidate or potential use in diabetes prevention and treatment.
BACKGROUND/OBJECTIVES: The anti-diabetic activity of pear through inhibition of ${\alpha}-glucosidase$ has been demonstrated. However, little has been reported about the effect of pear on insulin signaling pathway in obesity. The aims of this study are to establish pear pomace 50% ethanol extract (PPE)-induced improvement of insulin sensitivity and characterize its action mechanism in 3T3-L1 cells and high-fat diet (HFD)-fed C57BL/6 mice. MATERIALS/METHODS: Lipid accumulation, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) secretion and glucose uptake were measure in 3T3-L1 cells. Mice were fed HFD (60% kcal from fat) and orally ingested PPE once daily for 8 weeks and body weight, homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR), and serum lipids were measured. The expression of proteins involved in insulin signaling pathway was evaluated by western blot assay in 3T3-L1 cells and adipose tissue of mice. RESULTS: In 3T3-L1 cells, without affecting cell viability and lipid accumulation, PPE inhibited MCP-1 secretion, improved glucose uptake, and increased protein expression of phosphorylated insulin receptor substrate 1 [p-IRS-1, ($Tyr^{632})$)], p-Akt, and glucose transporter type 4 (GLUT4). Additionally, in HFD-fed mice, PPE reduced body weight, HOMA-IR, and serum lipids including triglyceride and LDL-cholesterol. Furthermore, in adipose tissue, PPE up-regulated GLUT4 expression and expression ratio of p-IRS-1 ($Tyr^{632})/IRS$, whereas, down-regulated p-IRS-1 ($Ser^{307})/IRS$. CONCLUSIONS: Our results collectively show that PPE improves glucose uptake in 3T3-L1 cells and insulin sensitivity in mice fed a HFD through stimulation of the insulin signaling pathway. Furthermore, PPE-induced improvement of insulin sensitivity was not accompanied with lipid accumulation.
The advantages of monounsaturated fatty acids (MUFAs) on insulin resistance and type 2 diabetes mellitus (T2DM) have been well established. However, the molecular mechanisms of the anti-diabetic action of MUFAs remain unclear. This study examined the anti-hyperglycemic effect and explored the molecular mechanisms involved in the actions of fish oil- rich in MUFAs that had been acquired from hybrid catfish (Pangasius larnaudii${\times}$Pangasianodon hypophthalmus) among experimental type 2 diabetic rats. Diabetic rats that were fed with fish oil (500 and 1,000 mg/kg BW) for 12 weeks significantly reduced the fasting plasma glucose levels without increasing the plasma insulin levels. The diminishing levels of plasma lipids and the muscle triglyceride accumulation as well as the plasma leptin levels were identified in T2DM rats, which had been administrated with fish oil. Notably, the plasma adiponectin levels increased among these rats. The fish oil supplementation also improved glucose tolerance, insulin sensitivity and pancreatic histological changes. Moreover, the supplementation of fish oil improved insulin signaling ($p-Akt^{Ser473}$ and p-PKC-${\zeta}/{\lambda}^{Thr410/403}$), $p-AMPK^{Thr172}$ and membrane GLUT4 protein expressions, whereas the protein expressions of pro-inflammatory cytokines (TNF-${\alpha}$ and nuclear NF-${\kappa}B$) as well as p-PKC-${\theta}^{Thr538}$ were down regulated in the skeletal muscle. These data indicate that the effects of fish oil-rich in MUFAs in these T2DM rats were partly due to the attenuation of insulin resistance and an improvement in the adipokine imbalance. The mechanisms of the anti-hyperglycemic effect are involved in the improvement of insulin signaling, AMPK activation, GLUT4 translocation and suppression of pro-inflammatory cytokine protein expressions.
Adlay, barley and rice bran were extracted using various concentrations of methanol(10% and 80%) and chloroform : methanol(2 : 1) to examine the biological activities of these raw grains. Extraction with 80% methanol resulted in high Vitamin C Equivalent Antioxidant Capacity(VCEAC), in the order of barley > rice bran > adlay, as determined by DPPH and ABTS assays. In addition, the extracts of adlay and rice bran showed high cellular antioxidant activity in HepG2 cells possibly due to the presence of polyphenol glycosides in these grains. We examined the expression of glucose/fatty acid metabolizing genes in differentiated 3T3-L1 adipocyte cells. Glut1 was downregulated after treatment with rice bran and no changes in the expression of Glut4 was observed. In contrast, genes involved in fatty acid metabolism, CD36 and aP2, were upregulated. Since these physiological changes were matched with peroxisome proliferator activating receptor $\gamma$(PPAR $\gamma$) agonism, we suggest that the extracts from adlay, barley and rice bran may play preventive roles against aging and diabetes via antioxidant activity and increased uptake of fatty acids by adipocytes.
PGSE의 혈당조절 효과를 평가하기 위하여 제2형 당뇨 동물모델을 이용하여 8주간의 동물실험을 진행한 결과, 고농도 PGSE(600 mg/kg)의 투여는 경구 포도당 내성 및 혈당 수준을 유의적으로 감소시켰으며(p<0.05), 당화혈색소도 유의적으로 낮은 수준을 유지시켰다(p<0.05). 또한, 혈청 인슐린과 렙틴 농도 역시 대조군과 비교하여 PGSE 고농도 처리군에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). PGSE 투여는 db/db 마우스의 골격근에서 인슐린 의존적 세포신호전달경로를 유의적으로 활성화시켰으며, AMPK 인산화를 촉진시키고, 골격근내 포도당 흡수를 위한 GLUT4의 세포막으로의 전이를 대조군 대비 약 1.7배 증가시켰다. 이러한 결과를 근거로 할 때 PGSE는 항 당뇨병 치료제로서의 잠재적 가능성을 가진 것으로 판단된다.
Yang, Hye-Won;Son, Myeongjoo;Choi, Junwon;Oh, Seyeon;Jeon, You-Jin;Byun, Kyunghee;Ryu, Bo Mi
Fisheries and Aquatic Sciences
/
제23권9호
/
pp.24.1-24.9
/
2020
Brown alga (Ishige okamurae; IO) dietary supplements have been reported to possess anti-diabetic properties. However, the effects of IO supplements have not been evaluated on glucose metabolism in the pancreas and skeletal muscle. C57BL/6 N male mice (age, 7 weeks) were arranged in five groups: a chow diet with 0.9% saline (NFD/saline group), high-fat diet (HFD) with 0.9% saline (HFD/saline group). high-fat diet with 25 mg/kg IO extract (HFD/25/IOE). high-fat diet with 50 mg/kg IO extract (HFD/50/IOE), and high-fat diet with 75 mg/kg IO extract (HFD/75/IOE). After 4 weeks, the plasma, pancreas, and skeletal muscle samples were collected for biochemical analyses. IOE significantly ameliorated glucose tolerance impairment and fasting and 2 h blood glucose level in HFD mice. IOE also stimulated the protein expressions of the glucose transporters (GLUTs) including GLUT2 and GLUT4 and those of their related transcription factors in the pancreases and skeletal muscles of HFD mice, enhanced glucose metabolism, and regulated blood glucose level. Our results suggest Ishige okamurae extract may reduce blood glucose levels by improving glucose metabolism in the pancreas and skeletal muscle in HFD-induced diabetes.
Opuntia humifusa known as the Eastern prickly pear have been used as a treatment of burns, diarrhea, asthma, rheumatism, gonorrhea, and diabetes in alternative medicine. O. humifusa is widely cultivated in the middle and southern provinces of Korea and distributed in North America. The aim of this study is to investigate anti-diabetic effect of O. humifusa stem (OHS) water or 80% MeOH extract using 3T3-L1 adipocytes and db/db mice animal models. OHS 80% MeOH extract at a dose of $250{\mu}g/ml$ significantly increased the glucose uptake and lipid accumulation compared with the control in 3T3-L1 adipocytes. Blood glucose, plasma total cholesterol and triglyceride levels were significantly reduced by oral treatment of OHS 80% MeOH extract (200 mg/kg BW) for 6 weeks in db/db mice. Also, the oral treatment of OHS 80% MeOH extract slightly changed the plasma insulin and insulin resistance levels in db/db mice, but were no significance in comparison to control. Glucose transporter(GLUT)4 expressions of adipose tissue and muscle were significantly increased more than that in the control. Therefore, these results suggest that OHS 80% MeOH extract inhibits the blood glucose level through regulation of lipid profile, insulin resistance, and GLUT4 expression in db/db mice and its diabetic effect is effective more than water extract.
Na, Yeon Kyung;Hong, Hae Sook;Lee, Won Kee;Kim, Young Hun;Kim, Dong Sun
Molecules and Cells
/
제38권5호
/
pp.452-456
/
2015
Obesity is the fifth leading risk for death globally, and a significant challenge to global health. It is a common, complex, non-malignant disease and develops due to interactions between the genes and the environment. DNA methylation can act as a downstream effector of environmental signals; analysis of this process therefore holds substantial promise for identifying mechanisms through which genetic and environmental factors jointly contribute to disease risk. To assess the effects of excessive weight and obesity on gene-specific methylation levels of promoter regions, we determined the methylation status of four genes involved in inflammation and oxidative stress [interleukin 6 (IL6), tumor necrosis factor ${\alpha}$ ($TNF{\alpha}$), mitochondrial transcription factor A (TFAM), and glucose transport 4 (GLUT4)] in blood cell-derived DNA from healthy women volunteers with a range of body mass indices (BMIs) by methylation-specific PCR. Interestingly, the samples from obese individuals ($BMI{\geq}30kg/m^2$) showed significantly increased hypermethylation for IL6 gene compared to normal weight ($BMI<23kg/m^2$) and overweight sample ($23kg/m^2{\leq}BMI<30kg/m^2$) (P = 0.034 and P = 0.026). However there was no statistically significant difference in promoter methylation of the other 3 genes between each group. These findings suggest that aberrant DNA methylation of IL6 gene promoter may play an important role in the etiology and pathogenesis of obesity and IL6 methylation could be used as molecular biomarker for obesity risk assessment. Further studies are required to elucidate the potential mechanisms underlying this relationship.
To develop a ginseng product possessing an efficacy for diabetes, ginseng radix ethanol extract was treated with pectinase and obtained the GINST. In the present study, we evaluate the beneficial effect of GINST on high fat diet (HFD)-induced hyperglycemia and hyperlipidemia and action mechanism(s) in ICR mice. The mice were randomly divided into five groups: regular diet group (RD), high fat diet group (HFD), HFD plus GINST at 75 mg/kg (GINST75), 150 mg/kg (GINST150), and 300 mg/kg (GINST300). Oral glucose tolerance test reveals that GINST improves the glucose tolerance after glucose challenge. Fasting plasma glucose and insulin levels were decreased by 4.3% and 4.2% in GINST75, 10.9% and 20.0% in GINST150, and 19.6% and 20.9% in GINST300 compared to those in HFD control group. Insulin resistance indices were also markedly decreased by 8.2% in GINST75, 28.7% in GINST150, and 36.4% in GINST300, compared to the HFD control group. Plasma triglyceride, total cholesterol and non-esterified fatty acid levels in the GINST300 group were decreased by 13.5%, 22.7% and 24.1%, respectively, compared to those in HFD control group. Enlarged adipocytes of HFD control group were markedly decreased in GINST-treated groups, and shrunken islets of HFD control mice were brought back to near normal shape in GINST300 group. Furthermore, GINST enhanced phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and glucose transporter 4 (GLUT4). In summary, GINST prevents HFD-induced hyperglycemia and hyperlipidemia through reducing insulin resistance via activating AMPK-GLUT4 pathways, and could be a potential therapeutic agent for type 2 diabetes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.