• BMB Reports
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• 제54권9호
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• pp.476-481
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• 2021

Liver receptor homolog-1 (LRH-1) has emerged as a regulator of hepatic glucose, bile acid, and mitochondrial metabolism. However, the functional mechanism underlying the effect of LRH-1 on lipid mobilization has not been addressed. This study investigated the regulatory function of LRH-1 in lipid metabolism in maintaining a normal liver physiological state during fasting. The Lrh-1^f/f and LRH-1 liver-specific knockout (Lrh-1^LKO) mice were either fed or fasted for 24 h, and the liver and serum were isolated. The livers were used for qPCR, western blot, and histological analysis. Primary hepatocytes were isolated for immunocytochemistry assessments of lipids. During fasting, the Lrh-1^LKO mice showed increased accumulation of triglycerides in the liver compared to that in Lrh-1^f/f mice. Interestingly, in the Lrh-1^LKO liver, decreases in perilipin 5 (PLIN5) expression and genes involved in β-oxidation were observed. In addition, the LRH-1 agonist dialauroylphosphatidylcholine also enhanced PLIN5 expression in human cultured HepG2 cells. To identify new target genes of LRH-1, these findings directed us to analyze the Plin5 promoter sequence, which revealed -1620/-1614 to be a putative binding site for LRH-1. This was confirmed by promoter activity and chromatin immunoprecipitation assays. Additionally, fasted Lrh-1^f/f primary hepatocytes showed increased co-localization of PLIN5 in lipid droplets (LDs) compared to that in fasted Lrh-1^LKO primary hepatocytes. Overall, these findings suggest that PLIN5 might be a novel target of LRH-1 to mobilize LDs, protect the liver from lipid overload, and manage the cellular needs during fasting.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권3호
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• pp.257-267
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• 2017

Background: Heat-processed ginseng, sun ginseng (SG), has been reported to have improved therapeutic properties compared with raw forms, such as increased antidiabetic, anti-inflammatory, and antihyperglycemic effects. The aim of this study was to investigate the antiobesity effects of SG through the suppression of cell differentiation and proliferation of mouse 3T3-L1 preadipocyte cells and the lipid accumulation in Caenorhabditis elegans. Methods: To investigate the effect of SG on adipocyte differentiation, levels of stained intracellular lipid droplets were quantified by measuring the oil red O signal in the lipid extracts of cells on differentiation Day 7. To study the effect of SG on fat accumulation in C. elegans, L4 stage worms were cultured on an Escherichia coli OP50 diet supplemented with $10{\mu}g/mL$ of SG, followed by Nile red staining. To determine the effect of SG on gene expression of lipid and glucose metabolism-regulation molecules, messenger RNA (mRNA) levels of genes were analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction analysis. In addition, the phosphorylation of Akt was examined by Western blotting. Results: SG suppressed the differentiation of 3T3-L1 cells stimulated by a mixture of 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI), and inhibited the proliferation of adipocytes during differentiation. Treatment of C. elegans with SG showed reductions in lipid accumulation by Nile red staining, thus directly demonstrating an antiobesity effect for SG. Furthermore, SG treatment down-regulated mRNA and protein expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor subtype ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and CCAAT/enhancer-binding protein-alpha ($C/EBP{\alpha}$) and decreased the mRNA level of sterol regulatory element-binding protein 1c in MDI-treated adipocytes in a dose-dependent manner. In differentiated 3T3-L1 cells, mRNA expression levels of lipid metabolism-regulating factors, such as amplifying mouse fatty acid-binding protein 2, leptin, lipoprotein lipase, fatty acid transporter protein 1, fatty acid synthase, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, were increased, whereas that of the lipolytic enzyme carnitine palmitoyltransferase-1 was decreased. Our data demonstrate that SG inversely regulated the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG induced increases in the mRNA expression of glycolytic enzymes such as glucokinase and pyruvate kinase, and a decrease in the mRNA level of the glycogenic enzyme phosphoenol pyruvate carboxylase. In addition, mRNA levels of the glucose transporters GLUT1, GLUT4, and insulin receptor substrate-1 were elevated by MDI stimulation, whereas SG dose-dependently inhibited the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG also inhibited the phosphorylation of Akt (Ser473) at an early phase of MDI stimulation. Intracellular nitric oxide (NO) production and endothelial nitric oxide synthase mRNA levels were markedly decreased by MDI stimulation and recovered by SG treatment of adipocytes. Conclusion: Our results suggest that SG effectively inhibits adipocyte proliferation and differentiation through the downregulation of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, by suppressing Akt (Ser473) phosphorylation and enhancing NO production. These results provide strong evidence to support the development of SG for antiobesity treatment.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권7호
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• pp.1167-1179
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• 2020

Objective: This study was conducted to fathom the underlying mechanisms of nutrition intervention and redox sensitive transcription factors regulated by Antrodia cinnamomea fermented product (FAC) dietary supplementation in broiler chickens. Methods: Four hundreds d-old broilers (41±0.5 g/bird) assigned to 5 groups were examined after consuming control diet, or control diet replaced with 5% wheat bran (WB), 10% WB, 5% FAC, and 10% FAC. Liver mRNA expression of antioxidant, inflammatory and lipid metabolism pathways were analyzed. Prostaglandin E2 (PGE₂) concentration in each group were tested in the chicken peripheral blood mononuclear cells (cPBMCs) of 35-d old broilers to represent the stress level of the chickens. Furthermore, these cells were stimulated with 2,2'-Azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH) and lipopolysaccharide (LPS) to evaluate the cell stress tolerance by measuring cell viability and oxidative species. Results: Heme oxygenase-1, glutathione S-transferase, glutamate-cysteine ligase, catalytic subunit, and superoxide dismutase, and nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) that regulates the above antioxidant genes were all up-regulated significantly in FAC groups. Reactive oxygen species modulator protein 1 and NADPH oxygenase 1 were both rather down-regulated in 10% FAC group as comparison with two WB groups. Despite expressing higher level than control group, birds receiving diet containing FAC had significantly lower expression level in nuclear factor-kappa B (NF-κB) and other genes (inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor-α, interleukin-1β, nucleotide-binding domain, leucine-richcontaining family, pyrin domain-containing-3, and cyclooxygenase 2) involving in inflammatory pathways. Additionally, except for 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzyme A reductase that showed relatively higher in both groups, the WB, lipoprotein lipase, Acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase, fatty acid binding protein, fatty acid desaturase 2 and peroxisome proliferator-activated receptor alpha genes were expressed at higher levels in 10% FAC group. In support of above results, promoted Nrf2 and inhibited NF-κB nuclear translocation in chicken liver were found in FAC containing groups. H₂O₂ and NO levels induced by LPS and AAPH in cPBMCs were compromised in FAC containing diet. In 35-d-old birds, PGE₂ production in cPBMCs was also suppressed by the FAC diet. Conclusion: FAC may promote Nrf2 antioxidant pathway and positively regulate lipid metabolism, both are potential inhibitor of NF-κB inflammatory pathway.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.317-322
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• 2015

알코올에 의한 지방간(지방변성증)은 에탄올 대사에 의해 감소되는 당량의 과도한 발생에 의해 유발된다. 일반적으로 만성적인 에탄올 투여는 간 지질의 합성을 증가시키는 sterol regulatory element-binding protein 1c (SREBP-1c)를 조절함으로써 지방변성증을 유발시킨다. SPEBP-1c에서 에탄올의 영향은 간에서의 지방대사를 조절하는 NAD⁺ 의존적 단백질 탈아세틸화효소인 mammalian sirtuin-1 (SIRT-1)에 의해 조정된다. 홍삼은 항당뇨와 항비만 효과를 위해 아시아에서 광범위하게 사용되는 한약재이다. 홍삼의 약리학적 치료학적인 효과는 진세노사이드와 같은 생물활성 성분에 의해 주로 일어난다. 따라서 우리는 마우스 간세포주인 AML-12 세포에서 SREBP-1과 SIRT-1에대한 한국홍삼 추출물의 조절효과를 평가하였다. 알코올과 홍삼추출물(0-1,000 μg/ml)을 AML-12 세포주에 처리하고, 지방소립을 Oil red O 염색법으로 확인하고, western blots을 사용해 SIRT-1과 SREBP-1의 발현을 확인하였다. 에탄올을 처리한 세포에서 홍삼추출물은 SIRT-1과 SREBP-1c의 발현을 회복시켰다. 또한 에탄올이 처리된 세포에서 홍삼추출물과 진세노사이드 Rb₂와 Rd가 SREBP-1을 유의적으로 감소시키는 것으로 확인 되었다. 결과적으로 홍삼과 활성 진세노사이드 성분인 Rb₂와 Rd가 SIRT-1과 간 지질대사를 변화시키는 SREBP-1c의 아세틸화의 조절을 통해 알코올에 의한 간지방변성을 억제하는 것을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.744-750
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• 2015

본 연구에서는 연화 열수 및 에탄올 추출물의 3T3-L1 지방세포 분화 및 ROS생성 저감효과를 구명하기 위하여 3T3-L1 전지방세포 분화과정 중 연화 열수 및 에탄올 추출물에 의한 지방축적과 ROS 생성을 관찰하였다. 연화 열수 및 에탄올 추출물은 XTT assay에서 100, 200 및 $400{\mu}g/mL$ 농도에서 세포 독성을 보이지 않았다. 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타났다. 특히 연화 열수 및 에탄올 추출물을 처리함으로써 지방세포분화와 관련된 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 aP mRNA의 발현을 유의적으로 감소시켰으며, ROS의 생성과 관련이 있는 주요 유전자인 NOX4 및 catalase의 유전자발현 또한 유의적으로 감소하였다. 이 결과를 통해 연화 열수 및 에탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포 내 중성지방의 축적 억제효과와 더불어 ROS 생성 억제에 효과적으로 작용함을 확인하였다. 따라서 연화 열수 및 에탄올 추출물은 비만과 같은 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 천연물 기능성 소재로의 활용이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1399-1406
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• 2012

본 연구에서는 톳 분획물의 항비만 효과 및 그에 따른 생화학적 기전의 해석을 위하여 톳 분획물이 비만유도인자에 의하여 인위적으로 유발된 adipogenesis 과정에 있어서 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하였고, 이때 $PPAR{\gamma}$, C/$EBP{\alpha}$ 및 C/$EBP{\beta}$ 등과 같은 adipogenic transcription factor들의 발현에 어떠한 변화가 유발되었는지를 조사하였다. 각각의 톳 분획물들이 성숙한 지방세포에서 나타나는 lipid droplet 및 TG 생성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인한 결과, 모든 분획물에서 lipid droplet 및 TG 생성억제가 나타났지만 특히 WFHF 처리군에서 이러한 현상이 가장 강하게 나타났다. 또한 lipid droplet 및 TG 생성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 adipogenic transcription factor들의발현에각각의분획물들이 어떠한영향을미치는지를확인한결과,WFHF 처리군에서 $PPAR{\gamma}$, C/$EBP{\alpha}$ 및 C/$EBP{\beta}$의 발현이 현저하게 감소하였음을 확인하였다. 이상의 결과를 종합해 보면 다섯 종류의 톳 분획물 모두 비만억제 효과가 있는 것으로 나타났고 특히 WFHF의 비만억제 효과가 강하게 나타났음을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 톳의 비만억제 가능성을 제시하는 것으로서 항비만 기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.498-504
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• 2014

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용하여 Allium속 식물의 하나인 두메부추(ASL) 메탄올 추출물의 ROS 생성 저해 및 지질축적 억제 효과를 확인하고자 하였다. 먼저 ASL 메탄올 추출물 $100-2,000{\mu}g/mL$의 모든 농도에서 유의적인 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었으며, ASL 메탄올 추출물을 처리하였을 때 유의적인 세포 독성을 나타내지 않은 $10-100{\mu}g/mL$ 농도에서 실험을 진행하였다. 지방세포 내 ROS 관련 효소와 분화관련 전사인자의 조절로 인한 중성지방 축적 저해 활성을 확인하기 위하여 지방전구세포의 분화를 분화 유도하면서 추출물을 농도별(10, 50 및 $100{\mu}g/mL$)로 처리하였다. 그 결과, ASL 메탄올 추출물은 대조군에 비해 ROS 생성량과 ROS 관련 효소인 G6PDH mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰다. 또한 ASL 메탄올 추출물 처리로 인하여 지방세포 내 중성지방 축적이 유의적으로 감소되었으며, adipogenic transcription factor인 SREBP1c, $PPAR{\gamma}$ 및 $C/EBP{\alpha}$ mRNA 발현도 농도 의존적으로 억제되었다. 이상의 결과들로 볼 때, ASL 메탄올 추출물로 인한 ROS 생성 저해와 지질축적 억제는 ROS 생성 및 ROS 관련 유전자의 발현 감소로 인한 지방 생성 주요 전사인자의 유전자 발현 억제로 인한 것으로 보이며, ASL이 항비만에 우수한 효능을 가지는 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.796-805
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• 2021

간 소포체(ER) 스트레스는 비알콜성지방간과 인슐린 저항성의 발달에 기여하고, unfolded protein response(UPR)의 구성요소는 지질 대사를 조절한다. 최근 연구에 따르면 ER 스트레스와 비정상적인 세포 지질 대사 사이의 연관성이 보고되었으며, 이 과정에서 지질 대사의 중심 조절자인 sterol regulatory element binding proteins(SREBPs)의 관련성이 확인되었다. 그러나 ER 스트레스 동안 지질 대사를 조절하는 SREBP의 정확한 역할과 비알콜성지방간에 대한 기여는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 SREBP-1c 결핍은 UPR, 염증 및 지방산 산화 조절을 통해 ER 스트레스에 의해 유도된 비알콜성지방간으로부터 생쥐를 보호한다는 것을 보여준다. SREBP-1c는 inositol requiring kinase 1α (IRE1α) 발현을 직접적으로 조절하고 ER 스트레스에 의해 유도된 tumor necrosis factor-α의 활성화를 매개하여 peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1-α (PGC1α)의 감소와 그에 따른 지방산 산화의 장애를 유발한다. 그러나, SREBP-1c의 유전적 결핍은 이러한 현상을 보호하여 간 염증과 지방 축적을 완화시킨다. SREBP-1c 결핍이 ER 스트레스에 의해 유도된 염증 신호를 방지하는 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만, SREBP-1c가 결핍된 Kupffer 세포에서 IRE1α 신호의 변화가 염증 신호에 관여할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구결과는 SREBP-1c가 ER 스트레스에 의해 유도된 비알콜성지방간에서 UPR 및 염증의 조절에 중요한 역할을 함을 시사한다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제12권6호
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• pp.494-502
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• 2018

BACKGROUND/OBJECTIVES: Reducing the number of adipocytes by inducing apoptosis of mature adipocytes as well as suppressing differentiation of preadipocytes plays an important role in preventing obesity. This study examines the anti-adipogenic and pro-apoptotic effect of red pepper seed water extract (RPS) prepared at $4^{\circ}C$ (RPS4) in 3T3-L1 cells. MATERIALS/METHODS: Effect of RPS4 or its fractions on lipid accumulation was determined in 3T3-L1 cells using oil red O (ORO) staining. The expressions of AMP-activated protein kinase (AMPK) and adipogenic associated proteins [peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ ($PPAR-{\gamma}$), CCAAT/enhancer-binding proteins ${\alpha}$ (C/EBP ${\alpha}$), sterol regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c), fatty acid synthase (FAS), and acetyl-CoA carboxylase (ACC)] were measured in 3T3-L1 cells treated with RPS4. Apoptosis and the expression of Akt and Bcl-2 family proteins [B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), Bcl-2-associated death promoter (Bad), Bcl-2 like protein 4 (Bax), Bal-2 homologous antagonist/killer (Bak)] were measured in mature 3T3-L1 cells treated with RPS4. RESULTS: Treatment of RPS4 ($0-75{\mu}g/mL$) or its fractions ($0-50{\mu}g/mL$) for 24 h did not have an apparent cytotoxicity on pre and mature 3T3-L1 cells. RPS4 significantly suppressed differentiation and cellular lipid accumulation by increasing the phosphorylation of AMPK and reducing the expression of $PPAR-{\gamma}$, C/EBP ${\alpha}$, SREBP-1c, FAS, and ACC. In addition, all fractions except ethyl acetate fraction significantly suppressed cellular lipid accumulation. RPS4 induced the apoptosis of mature adipocytes by hypophosphorylating Akt, increasing the expression of the pro-apoptotic proteins, Bak, Bax, and Bad, and reducing the expression of the anti-apoptotic proteins, Bcl-2 and p-Bad. CONCLUSIONS: These finding suggest that RPS4 can reduce the numbers as well as the size of adipocytes and might useful for preventing and treating obesity.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권1호
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• pp.17-25
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• 2019

본 연구에서는 댕댕이나무 열매 추출물이 3T3-L1과 마우스 지방유래줄기세포의 지방 분화유도 및 지방생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 3T3-L1에 댕댕이나무 열매 추출물을 처리하였을 때, 농도의존적으로 지방구의 생성을 줄였고 지방세포 분화에 있어서 중요한 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1의 발현을 억제시켜 지방 합성이 감소됨을 확인하였다. 또한, 마우스 지방에서 분리한 줄기세포의 지방 분화과정에서도 댕댕이나무 열매 추출물이 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1의 단백질 발현을 감소시켜 지방 축적을 농도 의존적으로 억제하였다. 이상의 결과로 댕댕이나무 열매 추출물은 세포독성이 없는 농도에서 지방 세포의 분화를 억제 하는 것으로 확인되어 항비만 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.