• 제목/요약/키워드: Insulin resistance

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탈유비퀴틴화 효소 DUBs의 비만 및 대사 관련 질환에서 병태생리학적 기능 (Pathophysiological Functions of Deubiquitinating Enzymes in Obesity and Related Metabolic Diseases)

  • 이슬기;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.476-481
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    • 2022
  • 유비퀴틴화는 단백질 안정성 조절을 통해 진핵세포 내 광범위한 과정에서 주요한 역할을 한다. 이 과정에서 탈유비퀴틴화 효소인 deubiquitinating enzymes (DUBs)은 표적단백질의 유비퀴틴 혹은 ubiquitin-like proteins에 결합하여 표적단백질의 분해를 억제하는 기능을 한다. DUBs의 역할은 주로 암생물학에서 다루어져 왔으며, 이를 통해 다양한 암 치료용 DUBs 억제제가 개발 중인 상황이다. 한편, 최근의 연구는 이러한 DUBs가 비만, 당뇨, 지방간을 포함한 대사질환에서 주요한 역할을 할 수 있을 것이라고 보고했다. 대사질환의 발생 및 진행에 있어 각기 다른 종류의 DUBs는 양적 혹은 음적 조절 작용을 갖음을 제시하였다. DUBs는 세포 내 다양한 전사인자의 단백질 발현 등 조절함으로써 대사질환의 발생 및 진행에 기여할 수 있음 생체 내, 외 및 인간 조직을 활용한 연구에서 입증되었다. UCH, USP7 및 USP19는 지방세포의 분화, 체중 증가, 및 인슐린 저항성에 관련이 있음을 식이 혹은 유전자조작으로 인한 비만 유도 마우스에서 검증하였다. CYLD, USP4 및 USP18의 경우 지방간의 발생과 밀접한 관계를 갖는다고 보고되었으며 이는 경우에 따라 체중 변화를 동반한다. 종합적으로, 본 총설에서는 비만 및 이와 관련한 대사질환에서 DUBs의 역할에 대한 최신 연구 결과 및 동향에 대해 기술하였다. 또한 DUBs에 새로운 역할에 관한 기초지식 및 분자적메커니즘을 제공함으로써 궁극적으로는 DUBs가 대사질환의 새로운 유전자 타겟이 될 수 있음을 시사한다.

비만 환경 내 면역세포 활성화 표현형의 변화 (Phenotype Changes in Immune Cell Activation in Obesity)

  • 박주휘;남주옥
    • 생명과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.295-303
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    • 2023
  • 면역 체계와 대사 체계는 항상성을 유지하는데 중요한 요소이다. 면역 반응과 대사 조절은 연관성이 높아, 정상적인 대사가 교란되면 대사 질환이 발생하며, 면역 반응에도 변화가 발생하였다. 마찬가지로, 비만은 면역 반응과 높은 관련이 있다. 에너지 대사의 불균형으로 발생하는 비만은 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병, 지방간 질환, 동맥경화증, 고혈압 등의 대사 질환과 관련이 있다. 알려진 바로는, 비만은 낮은 수준의 염증이 만성화된 상태가 특징이다. 비만 환경에서, 면역세포의 미세 환경은 대식세포, 자연살해세포, T세포 같은 면역세포의 독특한 활성화 표현형에 의해 염증성이 되었다. 또한, 면역 세포는 세포 간의 기전, 사이토카인을 매개하는 기전을 통해 상호작용하여 비만으로 인한 염증 반응을 강화한다. 이러한 현상은 기존의 췌장 리파아제나 알파-아밀라아제 같은 체내 효소의 억제나 지방전구세포의 분화를 억제를 표적으로 하는 일반적인 비만의 약리학적 치료 외에 면역세포 활성화 조절을 표적으로 하는 비만의 약리학적 치료 전략을 시사한다. 본 논문에서는 대식세포, 자연살해세포, T세포의 활성화 표현형과 비만 환경 내이들의 양상에 대해 정리하였다. 또한, 본 논문에서는 현재까지 확인된 면역세포의 활성화 조절을 통한 비만을 완화하는 약리학적 물질에 대해서 정리하였다.

Ginsenosides Rc, as a novel SIRT6 activator, protects mice against high fat diet induced NAFLD

  • Zehong Yang;Yuanyuan Yu ;Nannan Sun;Limian Zhou;Dong Zhang;HaiXin Chen ;Wei Miao ;Weihang Gao ;Canyang Zhang ;Changhui Liu ;Xiaoying Yang ;Xiaojie Wu ;Yong Gao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제47권3호
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    • pp.376-384
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    • 2023
  • Background: Hepatic lipid disorder impaired mitochondrial homeostasis and intracellular redox balance, triggering development of non-alcohol fatty liver disease (NAFLD), while effective therapeutic approach remains inadequate. Ginsenosides Rc has been reported to maintain glucose balance in adipose tissue, while its role in regulating lipid metabolism remain vacant. Thus, we investigated the function and mechanism of ginsenosides Rc in defending high fat diet (HFD)-induced NAFLD. Methods: Mice primary hepatocytes (MPHs) challenged with oleic acid & palmitic acid were used to test the effects of ginsenosides Rc on intracellular lipid metabolism. RNAseq and molecular docking study were performed to explore potential targets of ginsenosides Rc in defending lipid deposition. Wild type and liver specific sirtuin 6 (SIRT6, 50721) deficient mice on HFD for 12 weeks were subjected to different dose of ginsenosides Rc to determine the function and detailed mechanism in vivo. Results: We identified ginsenosides Rc as a novel SIRT6 activator via increasing its expression and deacetylase activity. Ginsenosides Rc defends OA&PA-induced lipid deposition in MPHs and protects mice against HFD-induced metabolic disorder in dosage dependent manner. Ginsenosides Rc (20mg/kg) injection improved glucose intolerance, insulin resistance, oxidative stress and inflammation response in HFD mice. Ginsenosides Rc treatment accelerates peroxisome proliferator activated receptor alpha (PPAR-α, 19013)-mediated fatty acid oxidation in vivo and in vitro. Hepatic specific SIRT6 deletion abolished ginsenoside Rc-derived protective effects against HFD-induced NAFLD. Conclusion: Ginsenosides Rc protects mice against HFD-induced hepatosteatosis by improving PPAR-α-mediated fatty acid oxidation and antioxidant capacity in a SIRT6 dependent manner, and providing a promising strategy for NAFLD.

건강한 노후 : 운동활동과 면역반응을 중심으로 (Active Aging: Roles of Physical Activity and Immunity)

  • 박찬호;김지석;곽이섭
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.621-626
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    • 2018
  • 최근 의공학과 의학기술의 발달로 인간의 수명이 늘어나고 있으며, 이제는 수명에 대한 관심보다는 건강한 노후에 대한 관심에 초점을 맞추어 항노화 산업과 의과학 및 스포츠 과학이 발달하고 있다. 노화의 자연스런운 과정동안 노인들은 면역기능과 생리학적인 기능이 소실되고, 제2형 당뇨병, 고혈압, 골다공증, 골관절염, 심혈관 질환 및 인지감소 등을 경험하게 된다 하지만 규칙적인 운동을 참여할 때 건강한 노후를 맞이할 수 있다. 하지만 이제까지 노인들에게 규칙적인 운동활동의 참여가 건강체력, 정신건강, 인지기능 및 면역력의 변화를 확인하는 연구가 부족한 것으로 여겨진다. 따라서 본 연구는 노인에게서 일상생활도 관리 및 규칙적인 운동활동의 참여가 건강한 노후와 면역력유지에 미치는 효과를 분석하고자 한다. 본 연구를 수행하기 위하여 최근 20여년간 국내,외 이 분야에서 수행된 최신 연구결과들은 펍메드 데이터 베이스를 활용하여 비교 및 분석하고자 한다. 본 연구결과 레저활동을 포함하는 규칙적인 운동활동은 노인의 근육량과 골밀도를 증진시키고, 아울러 당뇨병, 고혈압, 동맥경화, 관절염 등과 같은 성인병을 예방하며, 아울러 인지기능 증가에 따른 치매의 예방과 치료 뿐만 아니라 면역력의 증진을 통한 만성질환과 암의 예방에도 필수적인 것으로 사료된다. 특히 노인에게는 요가나 필라테스를 기반으로 하는 수행하기 쉬운 운동이 좋으며, 흥미있고 자주 할 수 있는 운동이 권장된다. 체력이 전반적으로 약하기 때문에 무리한 운동은 오히려 심혈관계의 부담, 항상성의 교란, 및 면역저하를 동반할 수 있으므로, 레저스포츠 활동, 근력운동을 포함하는 저항운동, 및 일상생활도 증가를 통한 체력증진, 충분한 휴식, 최적의 영양관리가 필요하며 추후 건강한 노인에 최적화된 스포츠 장비, 영양소 섭취와 스포츠 음료 등의 계발에 관한 연구가 이루어져야 할 것이다.

과체중과 비만 청소년에서 대사증후군과 비만이 심혈관에 미치는 영향 (Metabolic syndrome in the overweight and obese adolescents and the impact of obesity on the cardiovascular system)

  • 홍영미;송영환;김혜순;박혜숙;민정혜;정조원;김남수;노정일
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권10호
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    • pp.1109-1118
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    • 2009
  • 목 적 : 대사증후군이란 기저 요인으로 비만과 인슐린 저항성이 있는 상태에서 고지혈증, 고혈압, 혈당상승 등 위험인자들이 유발되고, 여기서 동맥경화가 발생하게 되어 심혈관질환으로 진행하게 되는 상태를 말한다. 본 연구 목적은 비만 청소년에서 대사증후군의 빈도를 구하고, 비만이 심기능에 미치는 영향을 알아 보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 서울 시내에 소재하는 1개의 중학교 684명(남자 402명, 여자 282명)의 청소년을 대상으로 혈압, 허리둘레, 생체전기저항법에 의한 체성분분석을 실시하였고, 1998년도 소아과학회에서 측정한 체질량지수를 기준으로 85 백분위수 이상인 과체중과 비만 청소년에서 공복시 혈액 검사(혈당, 중성지방, LDL-콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, AST, ALT, hs-CRP)를 측정하였다. 심초음파를 이용하여 심장관련 지표들을 측정하였고, VP-1000 기계를 사용하여 맥파 속도와 발목 상완 지수를 측정하였다. 결 과 : 대사증후군의 빈도는 과체중군과 비만 청소년에서 19.4%, 비만 청소년에서는 50.8%였다. 과체중과 비만 청소년에서 수축기 혈압, 이완기 혈압, 신장, 체중, 체질량지수, 비만지수, 체지방량, 체지방률, 허리둘레는 대사증후군이 있는 경우 대사증후군이 없는 경우보다 유의하게 높았다. 과체중과 비만청소년 중에서 대사증후군이 있는 경우 중성지방, AST, ALT, hs-CRP 등이 유의하게 높았고, HDL-콜레스테롤은 유의하게 낮았다. 대사증후군을 가진 경우 심장 초음파에 의해 측정된 이완기 시간, 수축기 시간이 유의하게 짧았고, E파 감속 시간은 유의하게 길었다. 심박동수와 좌측 상완 발목 맥파 속도는 대사증후군을 가진 경우 대사증후군이 없는 경우에 비해 유의하게 증가하였다. 결 론 : 비만 청소년에서 비만, 고혈압, 고지혈증을 비롯한 대사증후군의 구성 요소들이 관찰되였고, 대사증후군의 빈도가 높으므로 적극적인 비만 예방 및 치료가 중요하다.

고농도의 당에 노출된 RAW 264.7 세포에서 conjugated linoleic acid의 TNF-${\alpha}$ 생산과 NF-${\kappa}B$의 활성 효과 (Effect of Conjugated Linoleic Acid on Nuclear Factor-${\kappa}B$ Activation and Tumor Necrosis Factor-${\alpha}$ Production in RAW 264.7 Cells Exposed to High Concentration of Glucose)

  • 이민지;강병택;강지훈;양만표
    • 한국임상수의학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.361-367
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    • 2012
  • 고혈당으로 야기된 염증은 당뇨병에서 합병증을 일으키는 주된 요인이다. 최근 연구에 따르면 면역세포에서 TNF-${\alpha}$ 같은 염증성 cytokine의 과도한 생성은 인슐린 저항성을 야기시킨다고 한다. Conjugated linoleic acid (CLA)는 TNF-${\alpha}$ 생산에 관여하여 면역반응을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 고농도의 당으로 처리한 RAW 264.7 세포에서 TNF-${\alpha}$ 생산, NF-${\kappa}B$의 활성과 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해에 대한 CLA 효과를 검토하였다. 고농도의 당에 노출된 RAW세포는 저농도의 당에 노출된 RAW 세포보다 NF-${\kappa}B$의 활성과 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해가 증가되었으며 RAW 세포의 배양 상층액 중에 TNF-${\alpha}$ 생산을 증가시켰다. CLA와 고농도 또는 저농도의 당을 같이 처리한 군은 당만 단일 처리한 군보다 TNF-${\alpha}$ 생산, NF-${\kappa}B$의 활성 및 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해가 증가되었다. 그리고 고농도의 당과 CLA를 처리한 군에서 저농도의 당과 CLA 처리군에 비해 NF-${\kappa}B$의 활성과 $I{\kappa}B-{\alpha}$ 분해가 증가되었으며 이와 더불어 TNF-${\alpha}$의 양이 증가되었다. 이상의 결과로부터, CLA는 고농도의 당에 노출된 RAW 세포에서 NF-${\kappa}B$의 활성을 높이고 TNF-${\alpha}$ 생산을 증가시키며 이는 고혈당으로 유발되는 염증반응을 촉진하는 인자로 작용할 수 있음을 시사하였다.

식방풍잎(Peucedanum japonicum Thunberg L.)의 물추출물이 3T3-L1 세포와 고지방식이로 유도된 마우스에서 항비만 효과 (Anti-obesity Effects of Peucedanum japonicum Thunberg L. on 3T3-L1 Cells and High-fat Diet-induced Obese Mice)

  • 정호경;심미옥;장지훈;김태묵;안병관;김민석;정원석
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • 본 연구는 식방풍잎(PJT) 물추출물의 항비만 효과를 알아보기 위해 지방전구세포인 3T3-L1과 5주령된 C57BL/6 수컷 쥐를 이용하여 실험을 실시하였다. 먼저, 3T3-L1 분화실험에서는 PJT를 처리함으로써 지방세포 형성 관련 인자인 C/EBPα 와 PPARγ의 유전자를 억제하였고, 그로 인하여 지방세포의 분화 및 지방 축적을 억제하였다. 다음으로, 동물실험은 C57BL/6 수컷 쥐30마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군 고지방식이군으로 나눈 뒤 2주간 사육하여 다시 고지방식이군은 고지방식이군, PJT100, PJT300, PJT500 군으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중 및 체중증가량은 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였으며, PJT 섭취군에서 감소하였다. 지방조직의 무게도 고지방식이군에 비하여 PJT섭취군에서 낮았다. 고지방 식이에 의한 혈청 중 지질함량, leptin 수준 증가는 PJT 섭취에 따라 낮아졌다. 반면, adiponectin 과 HDL-C 수준감소는 PJT 섭취에 따라 증가하였다. H&E staining으로 관찰한 지방세포의 크기도 PJT 섭취 시 감소하였으며 부고환 지방조직에서 관찰한 지방생성 관련 유전자인 PPARγ, SREBP-1c, FAS의 발현은 고지방식이군과 비교시 PJT 섭취군에서 억제되었다. 이상의 실험결과 PJT의 섭취는 지방전구세포 및 고지방식이로 유도된 비만모델에서 지방합성관련인자의 유전자 발현을 감소하고 혈중 adipokine의 농도를 개선시켜 체지방 축적을 억제시켰다. 이로 인해 고지방식이로 유도된 체중을 감소시키고 더불어 이상지질혈증에도 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다.

소아에서 비만이 운동 전후의 폐활량에 미치는 영향 (Effects of Obesity on Pulmonary Functions in Children)

  • 박석원;김황민;김종수;차재국;이혜란
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제45권5호
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    • pp.588-595
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    • 2002
  • 목 적 : 최근에 증가하고 있는 우리나라 어린이들의 비만 정도를 살펴보고, 비만이 운동 전후의 폐활량에 미치는 영향을 보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 원주지역 초등학교 5곳의 4-6학년 학생 2,000명 중 신장별 체중 50 백분위수를 표준 체중으로 이용한 비만도가 20% 미만인 대조군 150명과 20% 이상이었던 비만군 257명을 대상으로 하였다. 2000년 10월부터 11월까지 2개월 동안 대상군을 정상, 경도비만, 중등도비만, 고도비만의 4군으로 분류하여 운동부하 전 및 후의 폐활량을 측정하였으며, 각 군간의 폐활량을 예측치에 대한 백분율로 환산하여 비교분석 하였다. 결 과 : 1) 비만에 해당하는 대상은 총 257명(19%)이었으며, 경도비만군 147명(10.9%), 중등도비만군 87명(6.4%), 고도비만군 23명(1.7%), 대조군은 150명이었다. 2) 각 군에서 측정한 $FEV_1$ 및 FVC의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 $95.4{\pm}15.8$, $96.3{\pm}14.7$ 경도비만군에서 $88.7{\pm}10.4$, $88.5{\pm}9.6$ 중등도비만군에 서 $90.3{\pm}11.0$, $87.8{\pm}10.5$ 고도비만군에서 $75.5{\pm}8.6$, $79.3{\pm}9.3$이었으며, 대조군, 경도비만군, 중등도비만군 간에 통계학적으로 유의한 차이는 보이지 않았으나, 고도비만군에서는 다른 군에 비하여 통계학적으로 유의하게 낮았다(P<0.05). 3) PEFR의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 $102.7{\pm}16.4$, 경도비만군에서 $92.0{\pm}11.0$, 중등도비 만군에서 $86.0{\pm}12.4$, 고도비만군에서 $74.0{\pm}9.5$이었으며, 대조군에 비해 비만군 모두에서 통계학적으로 의의있게 낮았고, 비만도가 높을수록 최대호기속도는 감소하였는데, 이는 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 4) 운동부하 후 측정한 $FEV_1$, FVC, PEFR 모두, 89명(21.9%)은 운동부하 후 5분, 173명(42.5%)은 10분, 145명(35.6%)은 운동부하 후 15분에 가장 낮은 측정치를 보였다. 5) 운동부하 후 $FEV_1$, FVC, PEFR 측정치의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 각각 $90.4{\pm}16.7$, $89.7{\pm}15.0$, $94.5{\pm}16.6$ 경도비만군 $77.1{\pm}10.5$, $74.2{\pm}9.7$, $77.2{\pm}11.6$ 중등도비만군 $76.2{\pm}11.1$, $71.3{\pm}11.4$, $68.5{\pm}13.0$ 고도비만군 $59.8{\pm}9.1$, $55.7{\pm}8.8$, $52.0{\pm}8.9$로 각 군 모두에서 운동부하 전 측정한 각 항목의 예측치에 대한 백분율보다 통계학적으로 의의있게 감소하였다. 그리고 운동부하 전 및 운동부하 후 각 항목 측정치의 예측치에 대한 백분율 차이는 비만도가 높을수록 컸으며 이는 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 결 론: 운동부하 후 발생하는 기관지수축 정도는 비만아에서 더 크게 나타나며, 운동부하 전이라도 고도비만아인 경우 기관지폐쇄가 어느 정도는 존재한다고 사료된다.