• Nutrition Research and Practice
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• 제11권5호
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• pp.430-434
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• 2017

BACKGROUND/OBJECTIVE: Chronic hyperglycemia induces oxidative stress via accumulation of reactive oxygen species (ROS) and contributes to diabetic complications. Hyperglycemia induces mitochondrial superoxide anion production through the increased activity of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase. This study aimed to determine whether fisetin and luteolin treatments suppress the oxidative stress by modulating the expression of sirtuins (SIRTs) and forkhead box O3a (FOXO3a) under hyperglycemic conditions in human monocytes. MATERIALS/METHODS: Human monocytic cells (THP-1) were cultured under osmotic control (14.5 mmol/L mannitol), normoglycemic (NG, 5.5 mmol/L glucose), or hyperglycemic (HG, 20 mmol/L glucose) conditions, in the absence or presence of fisetin and luteolin for 48 h. To determine the effect of fisetin and luteolin treatments on high glucose-induced oxidative stress, western blotting and intracellular staining were performed. RESULTS: Hyperglycemic conditions increased the ROS production, as compared to normoglycemic condition. However, fisetin and luteolin treatments inhibited ROS production under hyperglycemia. To obtain further insight into ROS production in hyperglycemic conditions, evaluation of p47phox expression revealed that fisetin and luteolin treatments inhibited p47phox expression under hyperglycemic conditions. Conversely, the expression levels of SIRT1, SIRT3, SIRT6, and FOXO3a were decreased under high glucose conditions compared to normal glucose conditions, but exposure to fisetin and luteolin induced the expression of SIRT1, SIRT3, SIRT6, and FOXO3a. The above findings suggest that fisetin and luteolin inhibited high glucose-induced ROS production in monocytes through the activation of SIRTs and FOXO3a. CONCLUSIONS: The results of our study supports current researches that state fisetin and luteolin as potential agents for the development of novel strategies for diabetes.

• International Journal of Oral Biology
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• 제49권2호
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• pp.27-33
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• 2024

Diabetes, a chronic hyperglycemic condition, is caused by insufficient insulin secretion or functional impairment. Long-term inadequate regulation of blood glucose levels or hyperglycemia can lead to various complications, such as retinopathy, nephropathy, and cardiovascular disease. Recent studies have explored the molecular mechanisms linking diabetes to bone loss and an increased susceptibility to fractures. This study reviews the characteristics and molecular mechanisms of diabetes-induced bone disease. Depending on the type of diabetes, changes in bone tissue vary. The molecular mechanisms responsible for bone loss in diabetes include the accumulation of advanced glycation end products (AGEs), upregulation of inflammatory cytokines, induction of oxidative stress, and deficiencies in insulin/IGF-1. In diabetes, alveolar bone loss results from complex interactions involving oral bacterial infections, host responses, and hyperglycemic stress in periodontal tissues. Therapeutic strategies for diabetes-induced bone loss may include blocking the AGEs signaling pathway, decreasing inflammatory cytokine activity, inhibiting reactive oxygen species generation and activity, and controlling glucose levels; however, further research is warranted.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제12권2호
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• pp.269-281
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• 1995

포도당 중합체 투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린 혈증이 인슐린 저항성의 발생에 미치는 영향을 규명하기 위하여 hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 측정한 당제거율, 당주입율 및 간의 당생성율과 방사성동위원소를 이용한 골격근의 당원질합성능을 측정한 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 평형상태에서 측정한 당제거율은 포도당 중합체군에서 혈중 인슐린의 생리적 및 최대농도 모두에서 정상대조군에 비해서 감소하였으며(p<0.05) STZ 당뇨군에서도 최대인슐린 농도에서 감소하였다(p<0.05). 당 주입율은 생리적 인슐린 농도에서 포도당 중합체군에서 감소하는 경향을 보였으나 최대인슐린 농도에서는 포도당 중합체군과 STZ 당뇨군에서 다같이 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 간의 당생성율은 포도당 중합체군에서 생리적 및 최대인슐린 농도에서 다같이 감소하는 경향이었으며, 최대농도군에서는 유의하게 감소(p<0.05)하였다. STZ 당뇨군에서는 최대인슐린 농도에서 정상대조군 및 포도당 중합체군보다 증가하였다(p<0.05). 골격근과 간의 당원질 합성능은 포도당 중합체군이 정상 대조군과 차이가 없었으나 STZ 당뇨군에서는 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과로 볼때 포도당 중합체투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린증시 말초조직의 인슐린 저항성이 유발되었으나 soleus근과 간의 당원 합성은 장애가 없어서 STZ 당뇨군과 차이를 나타내었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권2호
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• pp.175-180
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• 2009

Taurine is the most abundant free amino acid in the retina and transported into retina via taurine transporter (TauT) at the inner blood-retinal barrier (iBRB). In the present study, we investigated whether the taurine transport at the iBRB is regulated by oxidative stress or disease-like state in a conditionally immortalized rat retinal capillary endothelial cell line (TR-iBRB) used as an in vitro model of iBRB. First, [$^3H$]taurine uptake and efflux by TR-iBRB were regulated in the presence of extracellular $Ca^{2+}$. [$^3H$]Taurine uptake was inhibited and efflux was enhanced under $Ca^{2+}$ free condition in the cells. In addition, oxidative stress inducing agents such as tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-$\alpha$), lipopolysaccharide (LPS), diethyl maleate (DEM) and glutamate increased [$^3H$]taurine uptake and decreased [$^3H$]taurine efflux in TR-iBRB cells. Whereas, 3-morpholinosydnonimine (SIN-1), which is known to NO donor decreased [$^3H$]taurine uptake. Lastly, TR-iBRB cells exposed to high glucose (25 mM) medium and the [$^3H$]taurine uptake was reduced about 20% at the condition. Also, [$^3H$]taurine uptake was decreased by cytochalasin B, which is known to glucose transport inhibitor. In conclusion, taurine transport in TR-iBRB cells is regulated diversely at extracellular $Ca^{2+}$, oxidative stress and hyperglycemic condition. It suggested that taurine would play a role as a retinal protector in diverse disease states.

• Laboraroty Animal Research
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• 제34권4호
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• pp.195-202
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• 2018

Hyperglycemia is one of the major risk factors for stroke. Hyperglycemia can lead to a more extensive infarct volume, aggravate neuronal damage after cerebral ischemia. ${\alpha}$-Synuclein is especially abundant in neuronal tissue, where it underlies the etiopathology of several neurodegenerative diseases. This study investigated whether hyperglycemic conditions regulate the expression of ${\alpha}$-synuclein in middle cerebral artery occlusion (MCAO)-induced cerebral ischemic injury. Male Sprague-Dawley rats were treated with streptozotocin (40 mg/kg) via intraperitoneal injection to induce hyperglycemic conditions. MCAO were performed four weeks after streptozotocin injection to induce focal cerebral ischemia, and cerebral cortex tissues were obtained 24 hours after MCAO. We confirmed that MCAO induced neurological functional deficits and cerebral infarction, and these changes were more extensive in diabetic animals compared to non-diabetic animals. Moreover, we identified a decrease in ${\alpha}$-synuclein after MCAO injury. Diabetic animals showed a more serious decrease in ${\alpha}$-synuclein than non-diabetic animals. Western blot and reverse-transcription PCR analyses confirmed more extensive decreases in ${\alpha}$-synuclein expression in MCAO-injured animals with diabetic condition than these of non-diabetic animals. It is accepted that ${\alpha}$-synuclein modulates neuronal cell death and exerts a neuroprotective effect. Thus, the results of this study suggest that hyperglycemic conditions cause more serious brain damage in ischemic brain injuries by decreasing ${\alpha}$-synuclein expression.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1257-1262
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• 2010

본 연구는 지골피, 동충하초, 가시오가피의 복합추출물을 고포도당 조건(4.5 g/L)에서 배양한 HepG2 세포를 이용하여 당대사 관련 주요 효소인 glucokinase, acetyl CoA carboxylase의 활성을 RT-PCR과 western blotting 방법을 이용하여 측정하였다. 복합추출물을 HepG2 세포에 24시간 처리한 후 GK mRNA와 protein의 발현 양을 측정한 결과 각각 $168{\pm}0.04%$, $182.4{\pm}0.03%$로 증가하였으며, ACC 효소의 활성은 고포도당으로 배양하였을 때 ACC mRNA 및 protein 발현 양은 각각 $127.3{\pm}0.02%$, $126.7{\pm}0.24%$로 증가 하였다. 결론적으로 지골피, 동충하초, 가시오가피의 복합추출물이 GK 및 ACC mRNA 발현을 증가시킴으로써 항당뇨 효과를 나타냄을 관찰하였다.

• 대한핵의학회지
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• 제36권2호
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• pp.110-120
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• 2002

목적: FDG PET은 악성종양의 진단에 유용하게 쓰이고 있으나, 염증에도 섭취되어 진단에 어려움이 있다. 염증에서 F-18-FDG 섭취는 단핵세포에서 포도당대사가 항진되어 나타난다. 이 연구에서는 사람의 암세포와 단핵세포간에 포도당대사에 차이가 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 사람의 대장암 세포주(SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5)와 폐암 세포주(NCI-H522), 단핵세포를 포도당 농도가 다른 배지에서 각각 배양시키고, FDG 섭취와 포도당운반체 1(Glut1)의 발현, hexokinase 활성도의 변화를 비교 분석하였다. 결과: 포도당이 없는 배지에서는 암세포와 단핵세포 모두에서 FDG 섭취가 증가되나 포도당 고농도(16.7 mM)에서는 섭취가 감소하였다. 이 고농도에서 Glut1 mRNA의 발현은 대장암 세포주, 폐암 세포주에서 감소하였다. 고농도의 포도당 배지에서 Glut1 단백질의 발현도 4종류의 암세포에서 모두 감소하였으나, 단핵세포에서는 변화가 없었다. SNU-C2A, SNU-C4, NCI-H522 세포에서 hexokinase의 활성도는 비슷하였고, 단핵세포와 SNU-C5에서는 약간 증가하였다. 결론: 포도당 섭취에 있어서 사람의 암 세포주와 단핵세포는 서로 다른 기전을 보이고 있다. 대장암 세포는 포도당 농도에 의한 포도당 섭취 변화가 Glut1에 의하여 조절되나, 단핵세포는 다른 기전을 가지고 있다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.245-251
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• 2004

본 연구는 streptozotocin으로 당뇨병을 유도하는 조건들을 농도에 따른 변화를 관찰하고, 적절한 조건에서 당뇨쥐에서의 저강도의 treadmill 운동이 체중과 혈중의 당, 인슐린 및 지질의 변화에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 실험 I에서 STZ 주사량이 40 mg/mg으로 높아질수록 정상군에 비해 혈당이 유의하게 증가하고, 반대로 체중과 인슐린 농도는 상대적으로 감소하였다. 실험II에서 STZ 주사를 한 모든 군에서 혈당이 유의하게 증가하지만 BE군은 C군에 비해 그 증가율이 유의하게 억제되었으며, 운동이 인슐린 농도와 혈중지질 농도를 정상적으로 유도하는 것으로 나타났다. 특히, 당뇨 유발 전부터 운동을 실시한 경우 그 효과가 더욱 유의하게 나타났으며, 앞으로 당뇨 유발의 정도와 운동 빈도 및 강도와 관련된 더욱 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권6호
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• pp.773-777
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• 2014

고혈당으로 유도된 염증반응 모델에서 유황양파즙(onion juice)의 항염증 효능을 평가하였다. 고혈당(HG, 25 mM glucose) 조건하에서 48시간 배양된 THP-1 세포들은 정상혈당(NG, 5.5mM glucose) 조건의 세포들에 비해 유의적으로 낮은 세포 생존율을 보였으나, $50-150{\mu}L$ 유황양파즙을 함께 처리하자 NG군 수준으로 회복되었다. 이는, 유황양파즙이 고농도 당에 의한 세포독성을 완화시켜 주었음을 시사한다. 고혈당으로 유도된 HG군에서 염증성 사이토카인 TNF-${\alpha}$는 NG군의 290% 수준까지 분비되어 유의적으로 증가하였으나, $50{\mu}L$ 유황양파즙 처리로 TNF-${\alpha}$의 분비 수준이 전반적으로 저해되었으며, TNF-${\alpha}$의 발현 수준 역시 낮아져, 유황양파즙이 고혈당에 의한 염증반응을 저해하였음을 시사해 주었다. 이는 유황양파즙에서 보고된 높은 수준의 플라보노이드에 의한 효과로 일부 해석되었다. 본 연구는 식품 섭취를 통한 당뇨 및 당뇨합병증 예방의 가능성을 보여줌으로써, 식이인자의 항염증 효능에 관한 향후 연구들의 기초적 근거 자료로 활용될 수 있다.