• 약학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.734-738
• /
• 1996

The development of the alpha2 isoform of (Na,K)ATPase which is high affinity ouabain receptors was studied in the differentiating nonfusing muscle cell line BC3H-1. T he differentiation process of BC3H-1 cell line was confirmed by 2-dexy-D-[$^3$H] glucose uptake experiment and the quantity of the expression of ${\alpha}_2$ isoform was measured using a whole cell [$^3$H] ouabain-binding assay. Undifferentiated growing BC3H-1 cells, myoblasts, exhibited low levels of insulin-stimulated glucose uptake and [$^3$H] ouabain-binding sites. In contrast, differentiated BC3H-1 cells, myocytes, had a 5.6-fold increase in insulin-stimulated glucose uptake and 5-fold increase in [$^3$H] ouabain-binding sites. Scatchard analysis showed that myocytes developed more [$^3$H] ouabain-binding sites than myoblasts vath a dissociation constant (kd) of 6${\times}10^{-8}$M and capacity of 6.l${\times}10^{-5}$ sites/cell. Therefore. it seems that myoblasts express low levels of ${\alpha}_2$ subunit and probably the majority of ${\alpha}_1$ subunit, whereas myocytes express high levels of ${\alpha}_2$ isoform. The results indicate that the expression of ${\alpha}_2$ isoform is developmentally regulated during differentiation and that BC3H-1 culture system provides an excellent model for the study of differentiation and mechanism of (Na,K)ATPase action in muscle which requires electrical excitability.

• 한국식품과학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.701-707
• /
• 2007

민간요법에서 항당뇨 및 항비만 효과가 있는 것으로 알려진 길경의 항당뇨 효과가 있는 지 여부를 in vitro에서 조사하기 위해서 길경을 70% 에탄올로 추출한 후 메탄올과 물을 섞은 용액으로 단계별로 XAD-4 column으로 분획하였다. 본 연구에서는 1) 3T3-L1 섬유아세포와 지방세포에서 길경의 추출 분획물이 인슐린처럼 작용하는 인슐린성 물질이거나, 2) 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 물질이거나, 또는 3) 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 향상시키거나, 4) 베타세포의 기능과 양을 증가시키는데 관여하는 유전자인 IRS-2, glucokinase, PDX-1의 mRNA 발현을 향상시키거나, 5) $\alpha-glucoamylase$ 활성을 억제하는 물질로 작용하는 지 여부를 조사하였다. 길경 추출 분획물은 인슐린성 물질로 작용하지 않았다. 반면에 0, 20와 100%메탄올층은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 자극에 의한 포도당 흡수를 증가시켰다. 이 분획층 중에서 특히 0%과 100% 메탄올 분획층은 분화 유도물질의 작용을 향상시켜 3T3-L1 섬유아세포에서 지방세포로의 분화 및 중성 지방의 축적을 증가시켰다. 그러므로 이들은 $PPAR-{\gamma}$ agonist로 작용하는 물질을 함유할 가능성이 매우 높다. 인슐린을 분비하는 세포인 Min6 세포에서 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 향상시키는 지 여부를 조사하였는데 20, 80 그리고 100% 메탄올층은 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 증가시켰다. 그 기전은 인슐린 분비와 베타세포의 증식에 관여하는 유전자의 IRS-2, glucokinase 그리고 PDX-1의 mRNA의 양을 증가시키는 것과 관련이 있다. 결론적으로 길경은 지방 세포의 분화를 촉진하는 물질, 인슐린 민감성을 향상시키는 물질 그리고 베타세포의 기능과 증식을 촉진시키는 물질을 함유하고 있으므로 우리나라 및 아시아의 사람들에서 많이 유발되는 비만을 동반하지 않은 당뇨병 및 인슐린 저항성의 치료와 예방에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• 제20권1호
• /
• pp.87-95
• /
• 2005

Cadmium is well known as a toxic metal and has insulin mimicking effects in rat adipose tissue. This study was undertaken to investigate the effect of CdCl₂ on glucose transport and its mechanism in 3T3 - L1 adipocytes. CdCl₂ exhibits respectively 2.2 and 2.8 fold increases in the 2-deoxyglucose uptake when exposed to 10 and 25 μM of CdCl₂ for 12 hr. To investigate the stimulating mechanism of glucose transport induced by CdCl₂. Wortmannin and PD98059 were used respectively as PI3K inhibitor and MAPK inhibitor, which did not affect 2-DOG uptake. This results suggest that induced 2-deoxy-(l-3H)-D-glucose (2-DOG) uptake by CdCl₂ may not be concerned with the insulin signalling pathway. Whereas nifedipine, a calcium channel blocker inhibited the 2- DOG uptake stimulated by CdCl₂. In addition, we also measured the increased production of Reactive oxygen substances (ROS) and glutathione (GSH) level in 3T3-L1 adipocytes to investigate correlation between the glucose uptake and increased production of ROS with H2DCFDA. CdCl₂ increased production of ROS. Induced 2-DOG uptake and increased production of ROS by CdCl₂ were decreased by N-acetylcystein (NAC). And L-buthionine sulfoximine (BSO) a potent inhibitor of γ-GCS, decreased of 2-DOG uptake. Also NAC and BSO changed the cellular GSH level, but GSH/GSSG ratio remained unchanged at 10, 25 μM of CdCl₂.

• 동의생리병리학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

The aim of this study is to evaluate the antidiabetic effect of the water extract of Aurantii fructus immaturus (WAF), in diabetic models using enzyme, cells and mice, and to suggest a putative mechanism explaining its antidiabetic effect. In an enzyme model using the enzyme α-glucosidase, WAF had no significant effect on α-glucosidase, as compared with acarbose, an antidiabetic drug. Nonetheless, WAF was capable of reducing the blood glucose levels during oral sucrose tolerance test and oral glucose tolerance test, implying that there would be other antidiabetic pathways in no relation to inhibition of α-glucosidase. In cell models using RIN-m5f β-cells and L6 myotubes, WAF, at its non-cytotoxic doses, augmented the secretion of insulin in RIN-m5f β-cells stimulated with 5 mM glucose. In addition, it enhanced the cellular uptake of glucose in L6 myotubes stimulated with deprivation of glucose for 12 h. Therefore, it is most likely that WAF may exert its antidiabetic effects, at least in part, by enhancing insulin secretion and glucose uptake. Meanwhile, in diabetic mice induced with peritoneal injection of streptozotocin (STZ), WAF significantly improved fast blood glucose levels, glycosylated hemoglobin levels, body weight loose, blood pressure, and diabetic adverse effects on functions of the kidney and the liver. Taken together, the water extract of Aurantii fructus immaturus may ameliorate diabetes in mice injected with STZ, at least in part, by enhancing insulin secretion and glucose uptake.

• KSBB Journal
• /
• 제27권1호
• /
• pp.57-60
• /
• 2012

In this study, we evaluated the effects of Biochanin A on glucose uptake in C2C12 myotube. We found that Biochanin A significantly stimulated 2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino]-2-deoxy-d-glucose (2-NBDG) uptake in a dose-dependent manner. In addition, AMPK and PPAR-gamma activities were markedly increased by Biochanin A in a dose-dependent manner. However, Akt, an insulin dependent signaling molecule, did not change by Biochanin A. These results suggest that Biochanin A stimulates glucose uptake via AMPK and PPAR-gamma pathways.

• 한국식품영양과학회:학술대회논문집
• /
• 한국식품영양과학회 2004년도 Annual Meeting and International Symposium
• /
• pp.185-197
• /
• 2004

Type 2 diabetes is characterized by hyperglycemia and hyperinsulinemia, features of insulin resistance. In vivo treatment of ob/ob mice with hydrolyzed fibroin reverses these pathological attributes (6). To explore the mechanism underlying this effect, we have used the 3T3-Ll adipocytes as a cell type which would represent the periphery, in vivo. Exposure of 3T3-Ll adipocytes to chronic insulin leads to the a 50% loss of insulin-stimulated glucose uptake. Chronic exposure to fibroin blocked, in part, the response to chronic insulin but also increased the sensitivity of control cells to the acute action of insulin. The later effect was most robust at physiological concentrations of insulin. Fibroin did not prevent the insulin-induced down-regulation of the insulin receptor or the tyrosine kinase activity associated with the receptor. Further, fibroin had no affect on the loss in activity of the insulin-sensitive down-stream kinase, Akt. Interestingly, fibroin accelerated glucose metabolism and glycogen turnover independent of insulin action. In addition, fibroin up-regulated GLUT1 which increased its expression at the cell surface and caused the redistribution of GLUT4 to the plasma membrane. Together, these later effects would lead to an improvement in hyperglycemia in vivo which would in turn reduce the need for insulin.

• Nutrition Research and Practice
• /
• 제6권5호
• /
• pp.405-413
• /
• 2012

Rho iso-alpha acids-rich extract (RIAA) from Humulus lupulus (hops) and proanthocyanidins-rich extracts (PAC) from Acacia nilotica exert anti-inflammatory and anti-diabetic activity in vitro and in vivo. We hypothesized that a combination of these two extracts would exert enhanced effects in vitro on inflammatory markers and insulin signaling, and on nonfasting glucose and insulin in db/db mice. Over 49 tested combinations, RIAA:PAC at 5:1 ($6.25{\mu}g/mL$) exhibited the greatest reductions in $TNF{\alpha}$-stimulated lipolysis and IL-6 release in 3T3-L1 adipocytes, comparable to $5{\mu}g/mL$ troglitazone. Pretreatment of 3T3-L1 adipocytes with this combination ($5{\mu}g/mL$) also led to a 3-fold increase in insulin-stimulated glucose uptake that was comparable to $5{\mu}g/mL$ pioglitazone or $901{\mu}g/mL$ aspirin. Finally, db/db mice fed with RIAA:PAC at 5:1 (100 mg/kg) for 7 days resulted in 22% decrease in nonfasting glucose and 19% decrease in insulin that was comparable to 0.5 mg/kg rosiglitazone and better than 100 mg/kg metformin. RIAA:PAC mixture may have the potential to be an alternative when conventional therapy is undesirable or ineffective, and future research exploring its long-term clinical application is warranted.

• 한국식품과학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.114-120
• /
• 2006

백련 뿌리 및 잎과 조릿대는 과거부터 약용으로 사용해 왔지만 아직까지 연구도 많이 이루어지지 않았고, 항당뇨 효과에 대한 연구도 거의 없었다. 본 연구에서는 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 추출물과 분획물이 in vitro에서 인슐린 작용, 인슐린 분비 또는 탄수화물의 소화에 효과적인지를 조사함으로 항당뇨에 효과적인지 여부를 조사하였다. 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 추출물은 각각 물로 추출하여 항당뇨 효과를 조사하였다. 또한 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 3 : 2 : 3으로 혼합하여 물로 추출한 후 이를 메탄올과 물을 섞은 용액으로 단계별로 XAD-4 column으로 분획하였다. 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 추출물과 혼합물의 분획물은 고농도(1 mg/mL)에서도 MTT 방법으로 측정하였을 때 세포 독성을 나타내지 않았다. 백련 뿌리와 조릿대 물추출물은 인슐린 작용을 향상시키는 효능이 있었고, 백련잎 물추출물은 ${\alpha}-amylase$를 억제하여 탄수화물의 소화 흡수를 지연시켰다. 이에 백련 뿌리 및 잎과 조릿대를 3 : 2 : 3으로 혼합하였을 때 20과 80% 메탄올층은 3T3-L1 지방세포에 처리하였을 때 인슐린의 작용을 향상시켜 포도당의 흡수를 증가시키는 효과가 인슐린을 10 nM을 처리한 것 만큼 효과적으로 포도당 흡수를 증가시켰다. 이 층에는 3T3-L1 섬유아세포에 분화 유도물질과 함께 처리하였을 때 $PPAR-{\gamma}$ agonist인 rosiglitazone과 마찬가지로 지방 세포로의 분화를 촉진시키고 지방의 축적도 증가시켰다. 그러므로 80% 메탄올 층에는 $PPAR-{\gamma}$ agonist로 작용하는 물질이 함유되어 있을 가능성이 높다. 베타세포라인인 Min6 세포에 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 혼합물의 분획물을 처리한 후 저농도와 고농도 포도당 자극시 인슐린 분비를 측정하였을 때 두 농도에서 모두 인슐린 분비에 영향을 미치지 않았다. 또한 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 혼합물의 20, 60과 80% 메탄올 분획층은 탄수화물의 소화에 작용하는 효소인 ${\alpha}-amylase$의 활성을 16% 정도를 억제하는 효과가 있었다. 결론적으로 백련 뿌리 및 잎과 조릿대의 추출물과 분획물에는 인슐린 분비나 탄수화물의 소화에 관여하는 성분이 없지만, 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 물질이 함유되어 있을 가능성이 높다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
• /
• 제14권1호
• /
• pp.53-66
• /
• 1997

인슐린 저항성이란 인슐린의 생물학적 효과가 감소하는 상태를 말하며 당뇨병의 중요한 병리기전이다. 인슐린 저항성은 매우 다양한 특성을 가지고 있으며 유전적인 요인이나 후천적인 요인에 의하여 발생한다. 이제까지 가장 잘 알려진 인슐린 저항성의 유발인자로는 고혈당과 고인슐린증이 있다. 장기간의 고혈당이나 고인슐린증은 가장 중요한 인슐린의 작용조직인 골격근에서 인슐린 수용체의 결합능을 감소시키고 당섭취에 필요한 제 4형 당수송체의 발현을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이들 인자는 모두 골격근에서 당섭취를 증가시키는 것으로서 인슐린 저항성은 말초조직이 세포내로의 과도한 영양소 섭취를 방지하기 위하여 작동시키는 조절기전일 가능성을 생각할 수 있다. 본 연구에서는 단기간의 당섭취 증가가 더 이상의 당섭취를 억제할 수 있는지를 평가하고 그 기전을 규명하고자 흰쥐에서 2시간 동안 다양한 조건으로 당섭취를 유도하고 1 시간의 휴식기간을 가진 후 인슐린 예민도를 측정하고 골격근을 분리하여 인슐린 수용체와 제 4 형 당수송체를 분석하여 당섭취량과 인슐린 감수성과의 상관관계를 규명하고 인슐린 수용체 결합능과 제 4형 당수송체량을 비교하였다. 실험군은 hyperinsulinemic glucose clamp 전에 시행한 당섭취의 조건으로써 5개 군으로 구분하였다. 제 I 군은 대조군으로 생리식염수만 주입하여 기초상태의 인슐린 농도와 혈당을 유지하였으며, 제 II 군은 somatostatin과 포도당을 주입하여 정상 인슐린농도와 고혈당을 유지하였으며, 제 III 군은 포도당을 주입하여 고인슐린증과 고혈당을 유지하였고, 제 IV 군은 인슐린(100 mU/kg/min)과 포도당을 주입하여 초고인슐린증(${\sim}4000{\mu}U/ml$)과 정상혈당(~100 mg/dl)으로 유지하였으며, 그리고 제 V 군은 인슐린과 포도당을 주입하여 초고인슐린증과 고혈당(~200 mg/dl)을 유지하였다. 체중, 공복시 혈당 및 인슐린 농도는 각 군 간에 유의한 차이가 없었다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp 전에 주입한 포도당의 총량(gm/kg)은 제 II 군이 $1.88{\pm}0.151$, 제 III 군이 $2.69{\pm}0.239$, 제 IV 군이 $3.54{\pm}0.198$, 그리고 제 V 군이 $4.32{\pm}0.621$이었다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp의 평형상태 당제거율(mg/kg min)은 제 I 군이 $16.9{\pm}1.74$, 제 II 군이 $13.5{\pm}0.53$, 제 III 군이 $11.2{\pm}0.52$, 제 IV 군이 $13.2{\pm}0.92$, 그리고 제 V 군이 $10.4{\pm}0.41$로 전체 군 간에 유의한 차이가 있었으며(p<0.001) 각 군간의 비교에서 제 II, III, IV, V 군의 값이 제 I 군에 비하여 유의하게 낮았다 (p<0.05). 전체 실험동물에서 포도당 주입량과 당제거율 사이에 역상관관계 (r=-0.701, p<0.001)를 보였다. 인슐린 수용체 결합과 Western blot으로 분석한 제 4형 당수송체량은 각 군 간에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 미루어 단기간의 당섭취 증가가 더이상의 당섭취를 억제할 수 있으나 인슐린 수용체 결합과 제 4형 당수송체의 숫적 감소없이 발생하였다.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
• /
• 고려인삼학회 1984년도 학술대회지
• /
• pp.191-197
• /
• 1984

인삼의 저혈당성 분획 (DPG-3-2)이 적출한 랑겔한스섬에서 인슐린 분비를 증가시킨다고 일전에 본 저자들이 발표하였다. 근래에 이와 같은 DPG-3-2 분획으로부터 사포닌, 뉴크레오사이드, 뉴크레오타이드, 아미노산, 당 등을 완전히 제거시켜 더욱 정제한 D-O-ANa 성분을 추출하였다. D-O-ANa 유발성 인슐린 분비효과를 DPG 3-2 분획과 그외 잔여성분과 비교 검토하였다. D-O-ANa는 글루코우즈 농도의 고저에 무관하게 인슐린 분비를 가장 강하게 촉진하였다. 특히 D-O-ANa는 제 2 차증 글루코운즈 유발성 인슐린 분비를 촉진하였다. DPG 3-2 분획은 당뇨병 쥐로부터 떼어낸 랑겔한스섬에서 세포외 체액의 칼슘이온이 증가됨에 따라($0.16{\~}6.25$mM) 글루코우즈 유발성 인슐린 분비를 더욱 현저히 증가시켰다. 칼슘이온 흡수와 인슐린분비의 상호관계가 뚜렷이 밝혀졌다. 이 관계는 single sucrose gap 방법에 의해 주의 적출 간 문맥에서 칼슘주파수가 증가되는 실험을 통해 증명되었다.