Brain-type natriuretic peptide (BNP) is a cardiac hormone that exerts cardiovascular and renal effects and regulates metabolic processes. In the current study, to determine the hepatic effects of BNP, we investigated whether it improves high-fat diet (HFD)-induced hepatic IR and characterized its possible mechanism. No significant differences in body weight, fat mass, or lean mass were observed between the saline- and BNP-treated groups of normal diet-and HFD-fed mice. During the clamp test, the BNP infusion into HFD-fed mice led to lower blood glucose levels and increased glucose infusion rates versus that into saline-treated HFD-fed mice. The BNP infusion also inhibited hepatic glucose production and decreased hepatic triglyceride levels concomitant with decreased expression of gluconeogenesis and lipogenesis-related genes, resulting in reduced levels of alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase. BNP increased the phosphorylation of Akt and AMP-acti- vated protein kinase (AMPK) in the livers of HFD-fed mice compared to saline-fed HFD mice. The incubation of AML12 murine hepatocytes with BNP increased the basal levels of phosphorylated Akt and AMPK and recovered the phosphorylated Akt and phosphorylated AMPK levels reduced by palmitate treatment. Furthermore, BNP incubation prevented palmitate-induced increases in lipo- genesis gene expressions. Taken together, the current study's findings indicated that BNP ameliorates hepatic IR, resulting in reduced hepatic glucose production and hepatic steatosis.
Liver plays a major role in maintaining glucose homeostasis in mammals. Under fasting conditions, hepatic glucose production is critical as a source of fuel to maintain the basic functions in other tissues, including skeletal muscle, red blood cells, and the brain. Fasting hormones glucagon and cortisol play major roles during the process, in part by activating the transcription of key enzyme genes in the gluconeogenesis such as phosphoenol pyruvate carboxykinase (PEPCK) and glucose 6 phosphatase catalytic subunit (G6Pase). Conversely, gluconeogenic transcription is repressed by pancreatic insulin under feeding conditions, which effectively inhibits transcriptional activator complexes by either promoting post-translational modifications or activating transcriptional inhibitors in the liver, resulting in the reduction of hepatic glucose output. The transcriptional regulatory machineries have been highlighted as targets for type 2 diabetes drugs to control glycemia, so understanding of the complex regulatory mechanisms for transcription circuits for hepatic gluconeogenesis is critical in the potential development of therapeutic tools for the treatment of this disease. In this review, the current understanding regarding the roles of two key transcriptional activators, CREB and FoxO1, in the regulation of hepatic gluconeogenic program is discussed.
Metformin is the most widely used anti-diabetic drug that helps maintain normal blood glucose levels primarily by suppressing hepatic gluconeogenesis in type II diabetic patients. We previously found that metformin induces apoptotic death in H4IIE rat hepatocellular carcinoma cells. Despite its anti-diabetic roles, the effect of metformin on hepatic de novo lipogenesis (DNL) remains unclear. We investigated the effect of metformin on hepatic DNL and apoptotic cell death in H4IIE cells. Metformin treatment stimulated glucose consumption, lactate production, intracellular fat accumulation, and the expressions of lipogenic proteins. It also stimulated apoptosis but reduced autophagic responses. These metformin-induced changes were clearly reversed by compound C, an inhibitor of AMP-activated protein kinase (AMPK). Interestingly, metformin massively increased the production of reactive oxygen species (ROS), which was completely blocked by compound C. Metformin also stimulated the phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinase (p38MAPK). Finally, inhibition of p38MAPK mimicked the effects of compound C, and suppressed the metformin-induced fat accumulation and apoptosis. Taken together, metformin stimulates dysregulated glucose metabolism, intracellular fat accumulation, and apoptosis. Our findings suggest that metformin induces excessive glucose-induced DNL, oxidative stress by ROS generation, activation of AMPK and p38MAPK, suppression of autophagy, and ultimately apoptosis.
Background: Dysregulation of hepatic glucose production (HGP) contributes to the development of type 2 diabetes mellitus. Telmisartan, an angiotensin II type 1 receptor blocker (ARB), has various ancillary effects in addition to common blood pressure-lowering effects. The effects and mechanism of telmisartan on HGP have not been fully elucidated and, therefore, we investigated these phenomena in hyperglycemic HepG2 cells and high-fat diet (HFD)-fed mice. Methods: Glucose production and glucose uptake were measured in HepG2 cells. Expression levels of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) and glucose-6-phosphatase ${\alpha}$ ($G6Pase-{\alpha}$), and phosphorylation levels of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and protein kinase C ${\zeta}$ ($PKC{\zeta}$) were assessed by western blot analysis. Animal studies were performed using HFD-fed mice. Results: Telmisartan dose-dependently increased HGP, and PEPCK expression was minimally increased at a $40{\mu}M$ concentration without a change in $G6Pase-{\alpha}$ expression. In contrast, telmisartan increased phosphorylation of IRS-1 at Ser302 ($p-IRS-1-Ser^{302}$) and decreased $p-IRS-1-Tyr^{632}$ dose-dependently. Telmisartan dose-dependently increased $p-PKC{\zeta}-Thr^{410}$ which is known to reduce insulin action by inducing IRS-1 serine phosphorylation. Ectopic expression of dominant-negative $PKC{\zeta}$ significantly attenuated telmisartan-induced HGP and $p-IRS-1-Ser^{302}$ and -inhibited $p-IRS-1-Tyr^{632}$. Among ARBs, including losartan and fimasartan, only telmisartan changed IRS-1 phosphorylation and pretreatment with GW9662, a specific and irreversible peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) antagonist, did not alter this effect. Finally, in the livers from HFD-fed mice, telmisartan increased $p-IRS-1-Ser^{302}$ and decreased $p-IRS-1-Tyr^{632}$, which was accompanied by an increase in $p-PKC{\zeta}-Thr^{410}$. Conclusion: These results suggest that telmisartan increases HGP by inducing $p-PKC{\zeta}-Thr^{410}$ that increases $p-IRS-1-Ser^{302}$ and decreases $p-IRS-1-Tyr^{632}$ in a $PPAR{\gamma}$-independent manner
The effects of high carbohydrate diet on growth, serum physiological response, and hepatic heat shock protein 70 expression in Wuchang bream were determined at $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$. At each temperature, the fish fed the control diet (31% CHO) had significantly higher weight gain, specific growth rate, protein efficiency ratio and hepatic glucose-6-phosphatase activities, lower feed conversion ratio and hepatosomatic index (HSI), whole crude lipid, serum glucose, hepatic glucokinase (GK) activity than those fed the high-carbohydrate diet (47% CHO) (p<0.05). The fish reared at $25^{\circ}C$ had significantly higher whole body crude protein and ash, serum cholesterol and triglyceride, hepatic G-6-Pase activity, lower glycogen content and relative levels of hepatic growth hormone (GH) gene expression than those reared at $30^{\circ}C$ (p<0.05). Significant interaction between temperature and diet was found for HSI, condition factor, hepatic GK activity and the relative levels of hepatic GH gene expression (p<0.05).
BACKGROUND/OBJECTIVES: This study was designed to investigate whether Gynura procumbens extract (GPE) can improve insulin sensitivity and suppress hepatic glucose production in an animal model of type 2 diabetes. MATERIALS/METHODS: C57BL/Ksj-db/db mice were divided into 3 groups, a regular diet (control), GPE, and rosiglitazone groups (0.005 g/100 g diet) and fed for 6 weeks. RESULTS: Mice supplemented with GPE showed significantly lower blood levels of glucose and glycosylated hemoglobin than diabetic control mice. Glucose and insulin tolerance test also showed the positive effect of GPE on increasing insulin sensitivity. The homeostatic index of insulin resistance was significantly lower in mice supplemented with GPE than in the diabetic control mice. In the skeletal muscle, the expression of phosphorylated AMP-activated protein kinase, pAkt substrate of 160 kDa, and PM-glucose transporter type 4 increased in mice supplemented with GPE when compared to that of the diabetic control mice. GPE also decreased the expression of glucose-6-phosphatase and phosphoenolpyruvate carboxykinase in the liver. CONCLUSIONS: These findings demonstrate that GPE might improve insulin sensitivity and inhibit gluconeogenesis in the liver.
Objective: High concentrate diets are widely used to satisfy high-yielding dairy cows; however, long-term feeding of high concentrate diets can cause subacute ruminal acidosis (SARA). The endocrine disturbance is one of the important reasons for metabolic disorders caused by SARA. However, there is no current report about thyroid hormones involved in liver metabolic disorders induced by a high concentrate diet. Methods: In this study, 12 mid-lactating dairy cows were randomly assigned to HC (high concentrate) group (60% concentrate of dry matter, n = 6) and LC (low concentrate) group (40% concentrate of dry matter, n = 6). All cows were slaughtered on the 21st day, and the samples of blood and liver were collected to analyze the blood biochemistry, histological changes, thyroid hormones, and the expression of genes and proteins. Results: Compared with LC group, HC group showed decreased serum triglyceride, free fatty acid, total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, increased hepatic glycogen, and glucose. For glucose metabolism, the gene and protein expression of glucose-6-phosphatase and phosphoenolpyruvate carboxykinase 1 in the liver were significantly up-regulated in HC group. For lipid metabolism, the expression of sterol regulatory element-binding protein 1, long-chain acyl-CoA synthetase 1, and fatty acid synthase in the liver was decreased in HC group, whereas carnitine palmitoyltransferase 1α and peroxisome proliferator activated receptor α were increased. Serum triiodothyronine, thyroxin, free triiodothyronine (FT3), and hepatic FT3 increased in HC group, accompanied by increased expression of thyroid hormone receptor (THR) in the liver. Conclusion: Taken together, thyroid hormones may increase hepatic gluconeogenesis, β-oxidation and reduce fatty acid synthesis through the THR pathway to participate in the metabolic disorders caused by a high concentrate diet.
Objective: This study evaluated the effects of feeding diets naturally contaminated with deoxynivalenol (supplemental 2 mg/kg) on health, growth, and the effects of a mycotoxin-detoxifying additive in newly-weaned pigs. Methods: Thirty-six pigs (27 day-old) were housed individually and assigned to 3 treatments for 5 weeks: CON (diet containing minimal deoxynivalenol), MT (diet with supplemental 1.9 mg/kg of deoxynivalenol), and MT+D (MT + mycotoxin-detoxifying additive, 0.2%, MegaFix, ICC, São Paulo, Brazil). The mycotoxin-detoxifying additive included bentonite, algae, enzymes, and yeast. Blood was taken at week 2 and 5. Jejunal tissue were taken at week 5. Data were analyzed using the MIXED procedure of SAS. Results: Pigs fed MT+D tended to have decreased (p = 0.056) averaged daily feed intake during week 1 than MT. At week 2, serum aspartate aminotransferase/alanine aminotransferase in MT tended to be lower (p = 0.059) than CON, whereas it was increased (p<0.05) for MT+D than MT, indicating hepatic damages in MT and recovery in MT+D. Pigs fed MT had lower (p<0.05) blood urea nitrogen/creatinine than CON, supporting hepatic damage. At week 5, pigs fed MT tended to have reduced (p = 0.079) glucose than CON, whereas it was increased (p<0.05) for MT+D than MT, indicating impaired intestinal glucose absorption in MT, which was improved in MT+D. Pigs fed CON tended to have increased (p = 0.057) total glutathione in jejunum than MT, indicating oxidative stress in MT. Pigs fed MT+D had a reduced (p<0.05) proportion of Ki-67-positive cells in jejunum than MT, indicating lower enterocyte proliferation in MT+D. Conclusion: Feeding supplemental 1.9 mg/kg of deoxynivalenol reduced growth and debilitated hepatic health of pigs, as seen in leakage of hepatic enzymes, impaired nitrogen metabolism, and increase in oxidative stress. The mycotoxin-detoxifying enhanced hepatic health and glucose levels, and attenuated gut damage in pigs fed deoxynivalenol contaminated diets.
This review focuses on modulation of growth hormone (GH) and its downstream actions on periparturient dairy cows undergoing physiological and metabolic adaptations. During the periparturient period, cows experience a negative energy balance implicating that the feed intake does not meet the total energy demand for the onset of lactation. To regulate this metabolic condition, key hormones of somatotropic axis such as GH, IGF-I and insulin must coordinate adaptations required for the preservation of metabolic homeostasis. The hepatic GHR1A transcript and GHR protein are reduced at parturition, but recovers on postpartum. However, plasma IGF-I concentration remains low even though hepatic abundance of the GHR and IGF-I mRNA return to pre-calving value. This might be caused by alternation in IGFBPs and ALS genes, which consequently affect the plasma IGF-I stability. Plasma insulin level declines in a parallel manner with the decrease in plasma IGF-I after parturition. Increased GH stimulates the lipolytic effects and hepatic glucose synthesis to meet the energy requirement for mammary lactose synthesis, suggesting that GH antagonizes insulin-dependent glucose uptake and attenuates insulin action to decrease gluconeogenesis.
Lee, Seung Yeon;Lee, Gi Ho;Kim, Mi Yeon;Chae, Ju Yeon;Kim, Jae Won;Jeong, Hye Gwang
Korean Journal of Pharmacognosy
/
v.53
no.3
/
pp.145-152
/
2022
Type II diabetes mellitus (T2DM) is a chronic metabolic disease caused by insulin resistance, and abnormally elevated hepatic gluconeogenesis is characterized. Phillyrin, one of the major active constituents of Forsythia suspense, is known to possess the anti-inflammatory and anti-oxidant effects. However, the anti-diabetes mellitus effect of phillyrin and its molecular mechanisms are unclear. The aim of the current study was to investigate the role of phillyrin on gluconeogenesis in insulin resistant HepG2 cells. Phillyrin suppressed high glucose (HG)-induced glucose production. In addition, phillyrin reduced HG-induced the expression of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) and glucose 6-phosphatase (G6Pase), major genes in hepatic gluconeogenesis. Phillyrin treatment attenuated HG-induced nucleus protein levels of FOXO1 and HDAC5 and increased the phosphorylation of Akt, AMPK, HDAC5, and FOXO1. The block of AMPK and Akt activity did not exert the inhibitory effect of phillyrin on gluconeogenesis in insulin resistant HepG2. Taken together, these results suggest that phillyrin inhibits gluconeogenesis of hepatocytes to improve glucose metabolism, through the regulation of LKB1/AMPK/HDAC5 and PI3K/AKT/FOXO1 pathway. These results indicate that phillyrin may be useful in improving hepatic gluconeogenesis associated with insulin resistant and T2DM.
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.