Diabetes mellitus is associated with a wide range of pathophysiological in the kidney. This study was designed to examine the effects of high glucose concentration on IGF-I binding and glucose transporters in renal proximal tubule cells. The results were as follows : The binding of $^{125}I-IGF-I$ reached the peak at the 30 minutes and gradually decreased by the time dependent manner. The binding of $^{125}I-IGF-I$ was inhibited by the unlabelled IGF-I($10^{-14}{\sim}10^{-8}M$) in a concentration dependent manner. The relative affinity of IGF-I receptor for IGF-I, IGF-II and insulin exhibited typical type 1 binding(IGF-I > insulin > IGF-II). However IGF-II did not compete for the cultured cell membrane $^{125}I-IGF-I$ binding site at $10^{-14}{\sim}10^{-8}M$. Under optimal conditions, IGF-I binding to the membranes from 5mM and 20mM glucose treated cells was analyzed. It was found that 20mM glucose treated cells exhibited higher binding activity for IGF-I. In order to further substantiate this increase in IGF-I binding sites, we performed affinity-labelling studies. The cross-linked cell membrane subjected to SDS-PAGE; labelled material was detected by autoradiography. 20mM glucose treated cells exhibited higher levels. The initial rate of $methyl-{\alpha}-D-glucopyranoside({\alpha}-MG)$ uptake was significantly lower($74.41{\pm}6.71%$) in monolayers treated with 20mM glucose than those of 5mM glucose. However, 3-O-methyl-D-glucose(3-O-MG) uptake was not affected by glucose concentration in culture media. IGF-I significantly increased ${\alpha}-MG$ uptake in both 5mM and 20mM glucose treated cells. However, 3-O-MG uptake was not affected by IGF-I in both conditions. In conclusion, 20mM glucose increased binding sites of $^{125}I-IGF-I$, inhibited Na/glucose cotransporter activity. But 20mM glucose did not change facilitated glucose transporter.
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.
We investigated the hypoglycemic effect of formula containing Euonymus alatus (EA) and Mori Folium (MF) in multiple low dose (MLD) streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. In order to iduce hyperglycemic state 25 mg/kg of STZ was injected intraperitoneally for 5 consecutive days. SD rats were randomly divided into diabetic control and treatment groups. Treatment groups were administered with either 250 mg/kg of EA and 250 mg/kg of MF (E1Ml), or 500 mg/kg of EA mixed with same dose of MF (E2M2) for 3 weeks. Blood glucose levels and body weights were measured every 5th or 6th day. E1Ml and E2M2 both significantly reduced food intake, water intake, and fasting blood and urine glucose levels as compared to those in diabetic control group in a dose dependent manner. Body weight in diabetic control group was increased slightly after 3 weeks. Treatment group, however, showed gradual increase in body weights during 3 week-period. While plasma insulin levels of the diabetic control group were decreased to the level of 387$\pm$14 pg/ml from 534$\pm$36 pg/ml, those levels in E1Ml and E2M2-treated groups were both markedly increased by 13% and 26%, respectively. Urine glucose levels in E1Ml and E2M2-treated groups were also remarkably reduced by 17 and 26% compared to the levels of diabetic control group. While expression of membrane-bound glucose transporter-4 (GLUT-4) protein in skeletal muscle was reduced by 45% in diabetic control compared to the normal control, GLUT-4 protein expressions in E1Ml and E2M2-treated groups were augmented by 2 and 3.5 times compared to the diabetic control, respectively. Pancreatic HE staining experiments showed that E2M2-treated group revealed much less infiltrated mononuclear cells, indicating that E2M2 efficiently blocked insulitis induced by multiple low dose streptozotocin. Taken together, we conclude that formula containing EA and MF may prevent or delay the development of hyperglycemia through overexpression of GLUT-4 protein in skeletal muscle and prevention of insulitis.
Park, Keum-Ju;Han, Eun-Jung;Choi, Yun-Sook;Han, Gi-Cheol;Park, Jong-Seok;Chung, Sung-Hyun
Korean Journal of Pharmacognosy
/
v.38
no.1
/
pp.10-14
/
2007
Type 2 diabetes mellitus relavant to insulin resistance is a chronic and hard to control. In order to develop an antidiabetic agent from natural products, anti-hyperglycemic effect of herbal formula containing Mori Follium, Euonymi Lignum Suberalatum and Ginseng Radix(MEG) was investigated in db/db mice. Treatment group was administered orally with MEG formula at a dose of 300 mg/kg for 5 weeks, and blood glucose, insulin and lipid levels were determined. MEG treatment group showed a marked decrease in fasting blood glucose level and insulin resistance index(IRI) compared to those in diabetic control. Improvement of insulin resistance(60.6%) was indicative of reducing lipid levels in plasma and triglyceride contents in muscle and adipose tissue. In addition, expressions of an insulin responsive gene, glucose transporter 4(Glut4), in muscle and adipose tissue were upregulated in MEG treatment group. Compared islet morphology between groups, MEG formula prevented the ${\beta}$-cell destruction caused by high blood glucose. Taken together, MEG formula can act as an anti-hyperglycemic agent with insulin sensitizing effect, and thus deserves a clinical trial in the future.
To screen downstream genes of Aspergillus nidulans MsnA showing amino acid sequence similarity to the zinc finger region of Msn2/4 stress response transcription factors in Saccharomyces cerevisiae, differentially expressed genes (DEG) in MsnA overexpressed or msnA null mutant strains compared to wild type have been isolated. The cognate gene IDs were identified by DNA sequencing of the selected DEGs. Among those, DEG6 was known as mstB encoding a putative monosaccharide transporter. Expression level of mstB mRNA was increased in MsnA overproducing strains and MsnA bound directly to the promoter region of mstB in vitro. MstB containing twelve transmembrane domains exhibited 80% of amino acid sequence identities to A. niger MstA a high-affinity monosaccharide transporter. A null mutant of mstB was phenotypically undistinguishable to wild type. On the other hand, forced overexpression of MstB caused the increased formation of sexual structure cleistothecia in 0.1% glucose condition where wild type showed almost no cleistothecia. This result implies that mstB is involved in transport of monosaccharide required for sexual differentiation.
To elucidate antidiabetic effect and mechanism(s) of acarbose in a polygenic spontaneous hyperglycemic and hyperinsulinemic diabetic animal model, $KKA^y$ mice, acarbose was administered orally for 4 weeks and effects on body weight, plasma glucose and insulin levels, genetic expressions of intestinal sucrase-isomaltase (SI), sodium-glucose cotransporter (sGLT1) and glucose transporter in quadriceps muscle (GLUT4) were examined in this study. Although no differences in body weight were detected between control and acarbose-treated groups, plasma glucose level in acarbose-treated group was markedly reduced as compared to the control. In the mechanism study, acarbose downregulated the SI and SGLT1 gene expressions, and upregulated the GLUT4 mRNA and protein expressions when compared to the control group. In conclusion, the data obtained strongly implicate that acarbose can prevent the hyperglycemia in $KKA^y$ mice possibly through blocking intestinal glucose absorption by downregulations of SI and sGLT1 mRNA expressions, and upregulation of skeletal muscle GLUT4 mRNA and protein expressions.
Purpose: Previous studies have shown that treatment with Smilax china L. leaf extract (SCLE) produces antidiabetic effects due to ${\alpha}$-glucosidase inhibition. In this study, we examined the mechanism underlying these antidiabetic effects by examining glucose uptake in HepG2 cells cultured with SCLE. Methods: Glucose uptake and glucokinase activity were examined using an assay kit. Expression of glucose transporter (GLUT)-2, GLUT-4, and HNF-$1{\alpha}$ was measured by RT-PCR or western blot. Results: Treatment with SCLE resulted in enhanced glucose uptake in HepG2 cells, and this effect was especially pronounced when cells were cultured in an insulin-free medium. SCLE induced an increase in expression of GLUT-2 but not GLUT-4. The increase in the levels of HNF-$1{\alpha}$, a GLUT-2 transcription factor, in total protein extract and nuclear fraction suggest that the effects of SCLE may occur at the level of GLUT-2 transcription. In addition, by measuring the change in glucokinase activity following SCLE treatment, we confirmed that SCLE stimulates glucose utilization by direct activation of this enzyme. Conclusion: These results demonstrate that the potential antidiabetic activity of SCLE is due at least in part to stimulation of glucose uptake and an increase in glucokinase activity, and that SCLE-stimulated glucose uptake is mediated through enhancement of GLUT-2 expression by inducing expression of its transcription factor, HNF-$1{\alpha}$.
Insect cells such as Spodoptera frugiperda Clone 9 (Sf9) cells are widely chosen as the host for heterologous expression of a mammalian sugar transport protein using the baculovirus expression system. Characterization of the expressed protein is expected to include assay of its function, including its ability to transport sugars and to bind inhibitory ligands such as cytochalasin B. It is therefore very important first to establish the transport characteristics and other properties of the endogenous sugar transport proteins of the host insect cells. However, very little is known of the transport characteristics of Sf9 cells, although their ability to grow on TC-100 medium strongly suggested the presence of endogenous glucose transport system. In order to investigate the substrate and inhibitor recognition properties of the Sf9 cell transporter, the ability of pentoses to inhibit 2-deoxy-D-glucose (2dGlc) transport was investigated by measuring inhibition constants $(K_i)$. To determine the time period over which of sugar into the Sf cells was linear, the uptake of 2dGlc 0.1mM extracellular concentration was measured over periods ranging from 30 seconds to 30 minutes. The uptake was linear for at least 2 minutes at the concentration, implying that uptake made over a 1 minute time course would reflect initial rates of the sugar uptake. The data have also revealed the existence of a saturable transport system for pentose uptake by the insect cells. The transport was inhibited by D-xylose and D-ribose, although not as effective as hexoses. However, L-xylose had a little effect on 2dGlc transport in the Sf9 cells, indicating that the transport is stereoselective. Unlike the human erythrocyte-type glucose transport system, D-ribose had a somewhat greater apparent affinity for the Sf9 cell transporter than D-xylose. It is therefore concluded that Sf9 cells contain an endogenous sugar transport activity that in some aspects resembled the human erythrocyte-type counterpart, although the Sf9 and human transport systems do differ in their affinity for cytochalasin B.
Having idea to develop more effective anti-diabetic agent from ginseng root, we comprehensively assessed the anti-diabetic activity and mechanisms of ginsam in C57BL/KsJ db/db mice. The db/db mice were divided into 4 groups; diabetic control (DC), ginsam at a dose of 300 or 500 mg/kg (GS300 or GS500) and metformin at a dose of 300 mg/kg (MT300). Ginsam was orally administered for 8 weeks. GS500 reduced the blood glucose concentration and significantly decreased an insulin resistance index. In addition, GS500 reduced the plasma non-esterified fatty acid, triglyceride, and increased high density lipoprotein-cholesterol as well as decreased the hepatic cholesterol and triglyceride. More interestingly, ginsam increased the plasma adiponectin level by 17% compared to diabetic control group. Microarray, quantitative-polymerase chain reaction and enzyme activity results showed that gene and protein expressions associated with glycolysis, gluconeogenesis, and fatty acid oxidation were changed to the way of reducing hepatic glucose production, insulin resistance and enhancing fatty acid $\beta$-oxidation. Ginsam also increased the phosphorylation of AMP-activated protein kinase and glucose transporter expressions in the liver and skeletal muscle, respectively. These changes in gene expression were considered to be the mechanism by which the ginsam exerted the anti-diabetic and anti-dyslipidemic activities in C57BL/KsJ db/db mice.
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.