• 생명과학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

본 연구는 갈조류 유래 물질인 후코이단이 인슐린 민감성을 증진시키는지를 규명하기 위하여 3T3-L1 지방세포에서 포도당 흡수에 미치는 후코이단의 영향을 측정하고 그 작용기전을 조사하였다. 후코이단은 지방세포에서 포도당 흡수를 유의하게 증가시켰으며 이는 PM-GLUT4의 발현 증가와 관련이 있음을 관찰하였다. 후코이단은 인슐린 신호전달 경로에서 PI3K의 활성화 및 pIRS1tyr, Akt, PKCλ/ζ의 인산화를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다. 또한, AMPK의 활성화를 나타내는 pAMPK 수준이 유의하게 증가하였다. 이들 PI3K 및 AMPK 활성화는 포도당 수송체인 GLUT4를 세포막으로 이동시켰으며 이로 인하여 PM-GLUT4의 발현이 증가되고 포도당 흡수가 촉진되었다. 후코이단에 의한 PI3K 및 AMPK 경로의 활성화를 증명하기 위해, PI3K 억제제인 Wortmannin과 AMPK의 억제제인 Compound C를 사용하여 이들 처리에 의한 포도당 흡수능과 PM-GLUT4의 발현을 측정한 결과 이들의 발현이 유의하게 저해되었다. 따라서 후코이단은 3T3-L1 지방세포에서 PI3K 및 AMPK 경로를 활성화시킴으로써 인슐린 민감성을 증진하고 포도당 흡수를 촉진시킬 수 있음을 나타내었다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제48권1호
• /
• pp.12-19
• /
• 2024

Skeletal muscle (SM) is the largest organ of the body and is largely responsible for the metabolism required to maintain body functions. Furthermore, the maintenance of SM is dependent on the activation of muscle satellite (stem) cells (MSCs) and the subsequent proliferation and fusion of differentiating myoblasts into mature myofibers (myogenesis). Natural compounds are being used as therapeutic options to promote SM regeneration during aging, muscle atrophy, sarcopenia, cachexia, or obesity. In particular, ginseng-derived compounds have been utilized in these contexts, though ginsenoside Rg1 is mostly used for SM mass management. These compounds primarily function by activating the Akt/mTOR signaling pathway, upregulating myogenin and MyoD to induce muscle hypertrophy, downregulating atrophic factors (atrogin1, muscle ring-finger protein-1, myostatin, and mitochondrial reactive oxygen species production), and suppressing the expressions of tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in cachexia. Ginsenoside compounds are also used for obesity management, and their anti-obesity effects are attributed to peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ) inhibition, AMPK activation, glucose transporter type 4 (GLUT4) translocation, and increased phosphorylations of insulin resistance (IR), insulin receptor substrate-1 (IRS-1), and Akt. This review was undertaken to provide an overview of the use of ginseng-related compounds for the management of SM-related disorders.

• 생명과학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.56-63
• /
• 2007

인슐린은 지방세포 또는 근육세포에서 포도당 흡수 조절 통로단백질이 함유되어 있는 소포제를 세포막으로의 이동을 촉진시킨다. 우리는 여기서 지방세포로의 분화는 인슐린에 의한 포도당 흡수에 대한 반응이 증가됨을 보였다. 반면에 지방세포로의 분화는 PDGF에 의한 포도당 흡수 반응이 감소됨을 보였다. 인슐린 수용체나 caveolae는 지방세포로의 분화과정 동안 발현이 증가된다. 또한 지방세포로의 분화는 인슐린에 의한 Akt의 활성을 증가시켰다. 하지만 PDGF에 의한 Akt의 활성은 크게 감소하였다. 하지만 인슐린은 지방세포 또는 섬유아 전구세포에서 ERK의 활성을 유도하지 않았다. PDGF에 의한 ERK 활성 또한 지방세포로의 분화과정에 따라 감소하였다. P13K의 저해제인 LY294002는 지방세포 뿐만 아니라 섬유아 전구세포에서 인슐린에 의한 포도당 흡수를 저해하였다. 마지막으로 인슐린 수용체, Akt, SHIP2, p85등이 lipid raft/caveolae에 존재함을 확인하였고 인슐린에 의해 이런 단백질들이 lipid raft/caveolae로 이동함을 관찰하였다. 이런 결과를 토대로 lipid raft는 포도당 홉수를 위한 인슐린의 기능적 작용을 하는데 매우 중요한 환경을 제공함을 주장한다.

• 셀메드
• /
• 제4권4호
• /
• pp.27.1-27.5
• /
• 2014

Picrorhiza kurroa Royle ex Benth. (Scrophulariaceae) is a traditional Ayurvedic herb known as Kutki. It is used as a remedy for diabetes by tribes of North Eastern Himalayan region of India. Present study was conducted to explore the mechanism of antidiabetic activity of standardized aqueous extract of Picrorhiza kurroa (PkE). PkE (100 and 200 mg/kg/day) was orally administered to streptozotocin induced diabetic rats, for 14 consecutive days. Plasma insulin levels were measured and pancreas of rat was subjected to histopathological investigations. Glucose transporter type 4 (GLUT-4) protein content in the total membrane fractions of soleus muscle was estimated by Western blot analysis. Plasma insulin level was significantly increased along with concomitant increase in GLUT-4 content of total membrane fractions of soleus muscle of diabetic rats treated with extract. There was evidence of regeneration of ${\beta}$-cells of pancreatic islets of PkE treated group in histopathological examinations. PkE increased the insulin-mediated translocation of GLUT-4 from cytosol to plasma membrane or increased GLUT-4 expression, which in turn facilitated glucose uptake by skeletal muscles in diabetic rats.

• 생명과학회지
• /
• 제33권11호
• /
• pp.859-867
• /
• 2023

루페올은 5환성 트리테르펜의 일종으로 많은 질병에 치료 효과가 있는 것으로 보고되었으나, 인슐린 저항성에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방세포에서 루페올의 IRS-1 인산화 억제능을 통해 인슐린 저항성 개선효과를 조사하였다. 3T3-L1 세포를 배양하고 TNF-α를 24시간 동안 처리하여 인슐린 저항성을 유도하였다. 서로 다른 농도의 루페올(15, 30 μM) 또는 100 nM의 rosiglitazone을 처리한 세포를 배양한 후, 용해된 세포를 이용하여 western blotting을 시행하였다. 실험결과 루페올은 지방세포에서 TNF-α에 의해 유발되는 인슐린 신호전달의 음성 조절자와 염증 활성화 단백질 kinase에 대한 개선 효과를 나타냈다. 인슐린 신호전달의 음성 조절자인 PTP-1B와 JNK의 활성 및 IKK와 염증활성화 단백질키나아제의 활성을 억제하였다. 또한, 루페올은 IRS-1의 serine 인산화는 하향 조절하고 tyrosine 인산화는 상향 조절하였다. 그 후, 하향 조절된 PI3K/AKT 경로가 활성화되고, GLUT 4의 세포막 전위가 자극되어, 결과적으로 인슐린 저항성이 유도된 3T3-L1 지방세포에서에서 세포내 포도당 흡수가 증가하였다. 본 연구결과, 루페올은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 신호전달 및 염증 활성화 단백질 kinsase들의 음성 조절인자를 억제하여, IRS-1의 serine 인산화를 하향 조절함으로써 TNF-α 유발 인슐린 저항성을 개선할 수 있을 것으로 사료된다.