Obesity has been reported to be associated with low grade inflammatory status. In this study, we investigated the inflammatory response as well as associated signaling molecules in immune cells from diet-induced obese mice. Four-week-old C57BL mice were fed diets containing 5% fat (control) or 20% fat and 1% cholesterol (HFD) for 24 weeks. Splenocytes ($1{\times}10^7$ cells) were stimulated with $10\;{\mu}g/mL$ of lipopolysaccharide (LPS) for 6 or 24 hrs. Production of interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, and TNF-${\alpha}$ as well as protein expression levels of nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)2, signal transducer and activator of transcription (STAT)3, and pSTAT3 were determined. Mice fed HFD gained significantly more body weight compared to mice fed control diet ($28.2{\pm}0.6$ g in HFD and $15.4{\pm}0.8$ g in control). After stimulation with LPS for 6 hrs, production of IL-$1{\beta}$ was significantly higher (P=0.001) and production of tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ tended to be higher (P < 0.064) in the HFD group. After 24 hrs of LPS stimulation, splenocytes from the HFD group produced significantly higher levels of IL-6 ($10.02{\pm}0.66$ ng/mL in HFD and $7.33{\pm}0.56$ ng/mL in control, P=0.005) and IL-$1{\beta}$ ($121.34{\pm}12.72$ pg/mL in HFD and $49.74{\pm}6.58$ pg/mL in control, P < 0.001). There were no significant differences in the expression levels of STAT3 and pSTAT3 between the HFD and the control groups. However, the expression level of NOD2 protein as determined by Western blot analysis was 60% higher in the HFD group compared with the control group. NOD2 contributes to the induction of inflammation by activation of nuclear factor ${\kappa}B$. These findings suggest that diet-induced obesity is associated with increased inflammatory response of immune cells, and higher expression of NOD2 may contribute to these changes.
본 연구 목적은 고지방식이 유도 비만 쥐의 피하지방조직에서 라스베라트롤 투여가 대식세포 침윤관련 염증인자에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 본 연구를 위해 정상식이군, 고지방식이군, 고지방식이+라스베라트롤 투여군으로 분류한 후, 라스베라트롤 투여군은 15주간 25 mg/kg 농도로 Dimethyl Sulfoxide에 용해하여 투여하였으며, 비교군은 Dimethyl Sulfoxide 용액만을 투여하였다. 연구결과 고지방식이군은 정상식이군에 비하여 체중이 유의하게 증가하였고, 라스베라트롤 투여군에서 고지방식이 군보다 NLRP3. ASC, Casepase1 mRNA 발현이 감소하였다. 또한 염증마커로 알려진 IL-18 mRNA 발현이 라스베라트롤 투여군에서 정상식이군과 고지방식이군보다 낮게 나타났다. 대식세포 침윤 마커인 F480, CD86 mRNA 발현에서도 라스베라트롤 투여군에서 고지방식이 군보다 유의한 감소를 보였다. 따라서 라스베라트롤 투여는 고지방식이 유도 비만 상황에서 대식세포 침윤 염증과 inflammasome에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보여진다.
수면현상은 인간의 삶의 1/3을 차지하는 중요한 생리적 현상으로 인간의 수면은 신체의 기능을 유지하기 위한 중요한 생리적 기능뿐 아니라 수면을 통한 휴식을 통하여 신체 건강을 유지하고 성장을 유지하는 중요한 역할을 한다. 최근의 급격한 산업화와 정보화로 인하여 급격한 사회 생활구조의 변화를 유발하여 성인뿐 아니라 소아에서도 평균수면 시간의 감소와 다양한 스트레스 환경으로 인한 수면의 질적 저하로 인한 다양한 수면 문제가 사회적 문제로 대두되고 있다. 단순히 수면 부족 또는 수면의 질적 저하뿐 아니라 수면 장애, 특히 폐쇄성 수면 무호흡증은 심혈관 질환뿐 아니라 비만, 대사증후군, 심혈관 질환, 뇌혈관 질환 등 의 다양한 만성 질병의 발생과 깊은 연관성이 있는 것으로 보고하고 있다. 특히 이러한 만성질환을 유발하는 핵심기전으로 염증 반응이 관여하고 있는 것으로 알려져 있으며, 따라서 수면 현상과 다양한 수면 장애에 대한 관심이 급격히 증가하고 있는 실정이다. 비록 수면 무호흡증으로 인한 이러한 질병의 이환에 대한 기전은 다양한 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있지만 핵심 기전으로 알려진 염증반응의 활성화가 병태 생리학적으로 중요한 역할을 하는 것으로 추측하고 있다. 따라서 최근 수면 무호흡증을 낮은 수준의 만성 염증 질환으로 인식되고 있으며, 더불어 비만과 수면무호흡증으로 인한 연관된 질병의 이환을 더욱 증가시키는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 종설에는 수면의 질적 또는 양적 저하뿐 아니라 폐쇄성 수면 무호흡증으로 인한 염증성 반응의 활성화가 인간의 신체 면역 과정 미치는 영향을 중심으로 최근의 연구 결과 및 수면 무호흡증과 비만의 잠재적 상호작용에 대하여 서술하고자 한다
본 연구는 폐경 후 비만 여성의 동물모델을 이용하여 수영운동이 비알코올성 지방간에서 염증에 미치는 영향을 조사하였다. 실험동물은 수영운동을 하지 않은 모의수술군(S/N), 수영운동을 하지 않은 난소절제 수술군(O/N) 및 수영운동을 실시한 난소절제 수술군(O/S)으로 구분되어 8주 동안 고지방식이 사료를 섭취하면서 사육되었다. 간 조직의 지방축적, 간 무게 및 혈청 속 AST와 ALT는 S/N에 비해 O/N에서 증가하였으나, O/N에 비해 O/S에서는 감소하였다. S/N에 비해 O/N는 간 조직에서의 IκBα의 유전자 발현이 감소하였고 MCP-1, IL-6 및 TNF-α의 유전자 발현은 증가하였다. 그러나 O/N에 비해 O/S는 간 조직에서의 IκBα이 증가하였고 MCP-1, IL-6 및 TNF-α의 유전자 발현은 감소하였다. 결론적으로 본 연구는 난소절제 후 고지방식이의 섭취로 비만이 유도된 비만 쥐에서 수영운동이 비만으로 유도된 비알코올성 지방간에서 염증을 개선함으로써 건강증진에 효과적임을 제시하였다.
Kang, Min Su;Park, Chan Yoon;Lee, Ga Young;Cho, Da Hye;Kim, So Jeong;Han, Sung Nim
Nutrition Research and Practice
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제15권6호
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pp.673-685
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2021
BACKGROUND/OBJECTIVES: Obesity is associated with the impaired regulation of T cells characterized by increased numbers of Th1 and Th17 cells and the dysregulation of vitamin D metabolism. Both obesity and vitamin D have been reported to affect autophagy; however, a limited number of studies have investigated the effects of vitamin D on T cell autophagy in obese mice. Therefore, we aimed to determine whether in vitro treatment with vitamin D affects the proliferation, function, and autophagy of T cells from obese and control mice. MATERIALS/METHODS: Five-week-old male C57BL/6 mice were fed control or high-fat diets (10% or 45% kcal fat: CON or HFDs, respectively) for 12 weeks. Purified T cells were stimulated with anti-CD3 and anti-CD28 monoclonal antibodies and cultured with either 10 nM 1,25(OH)2D3 or 0.1% ethanol (vehicle control). The proliferative response; expression of CD25, Foxp3, RORγt, and autophagy-related proteins (LC3A/B, SQSTM1/P62, BECLIN-1, ATG12); and the production of interferon (IFN)-γ, interleukin (IL)-4, IL-17A, and IL-10 by T cells were measured. RESULTS: Compared with the CON group, T cell proliferation tended to be lower, and the production of IFN-γ was higher in the HFD group. IL-17A production was reduced by 1,25(OH)2D3 treatment in both groups. The LC3 II/I ratio was higher in the HFD group than the CON group, but P62 did not differ. We observed no effect of vitamin D treatment on T cell autophagy. CONCLUSIONS: Our findings suggest that diet-induced obesity may impair the function and inhibit autophagy of T cells, possibly leading to the dysregulation of T cell homeostasis, which may be behind the aggravation of inflammation commonly observed in obesity.
본 동물실험은 STZ로 유도한 C57BL/6에게 5% sodium butyrate를 급여했을 때 항당뇨 및 항염증 효과를 연구하고자 하였다. 본 연구에서 STZ로 당뇨를 유발한 마우스에게 5% sodium butyrate를 급여했을 때 체중과 식이섭취량에서는 크게 유의적 차이가 없음을 확인하였다(p<0.05). STZ에 의한 당뇨 쥐는 인슐린의 분비가 감소되면서 당대사의 불균형을 초래하며 간 등이 비대해진다고 알려져 있으나, 본 연구에서는 간의 장기 무게에서는 크게 실험군 간에 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 또한 비장과 흉선의 무게는 0.5% sodium butyrate 첨가 식이군에서 유의적으로 낮아짐을 알 수 있었다(p<0.05). 당뇨병은 염증 상태로서 고혈당으로 인하여 monocyte에서는 여러 염증성 사이토카인이 분비가 활성화된다. TNF-${\alpha}$, IL-6 등은 염증성 사이토카인으로서 혈관염증의 중요한 마커로 인식되고 있고, 당뇨병 환자들은 이러한 염증성 사이토카인이 높은 수준으로 활성화 된다. STZ 처리 시 마우스 혈청에서의 염증성 사이토카인의 분비 및 발현이 증가되었으나, 5% sodium butyrate를 급여했을 때 염증성 사이토카인의 분비 및 발현이 저해됨을 확인할 수 있었다. 본 연구는 sodium butyrate 보충은 당뇨병이 유발된 동물모델에서 혈청지질 농도 및 혈당 조절, 염증 상태를 개선에 다소간의 효과가 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 당뇨병과 같은 만성적인 대사질환 개선에 sodium butyrate가 효과적인 식이인자가 될 것으로 생각된다. 그러나 앞으로 더 명확한 효능을 탐색하기 위해서 시료 첨가수준의 다각화 및 여러 가지 보완연구가 필요할 것으로 생각 된다.
Boehmeria nivea (L.) Gaud., a flowering plant, has been widely cultivated in Asian countries including Korea. It has been reported that B. nivea exhibits health beneficial effects for the prevention of inflammation, oxidative stress, and virus-related diseases. In this study, we evaluated the inhibitory effect of B. nivea on adipocyte differentiation and angiogenesis. DPPH radical scavenging activities of 70% ethanol extract of B. nivea (EBN) and water extract of B. nivea (WBN) were $90.8{\pm}1.1%$ and $20{\pm}6.9%$, respectively. EBN was also effective in the reduction of adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells. We next examined the transcriptional activity of peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR-{\gamma}$), a pivotal target for anti-obesity. We found that treatment with rosiglitazone induced the transactivation of $PPAR-{\gamma}$. Under the same condition, $800{\mu}g/mL$ EBN reduced the transactivation of $PPAR-{\gamma}$ in rosiglitazone-induced cells. These results demonstrate that EBN-inhibited adipocyte differentiation was accompanied by $PPAR-{\gamma}$ inhibition. The study also tested whether EBN exhibits an anti-angiogenic effect by inhibiting tube formation in HUVECs. We found that EBN effectively inhibits tube formation, suggesting that EBN exhibited an anti-angiogenic effect. Taken together, B. nivea can be used as a functional food for the prevention of obesity and angiogenesis-related diseases including cancer.
Purpose: Due to the increasing prevalence of obesity worldwide, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) has reached epidemic dimensions over time. NAFLD is the most common cause of childhood chronic liver disease. There is a relationship between NAFLD and oxidative stress. This study aims to investigate the changes in thiol/disulfide homeostasis parameters to determine the oxidant/antioxidant balance in obese rats with diet-induced NAFLD and healthy rats. Methods: Twelve Wistar albino rats were used in this study. Experimentally produced NAFLD obese rats (n=6) and healthy rats were compared. Experimental NAFLD model was created with a special fatty liver diet (Altromin® C1063, Fatty Liver Diet, Exclusivet, Lage, Germany). The biochemical and histopathological features of the groups, as well as serum thiol/disulfide homeostasis parameters, were analyzed and compared. Results: In the experimentally induced NAFLD rat model, they gained more weight than the control group. Steatosis (at least grade 2) occurred in all rats fed with special fatty liver diet for 12 weeks. Histopathologically, no high-grade inflammation was observed in rats with experimental NAFLD after feeding a diet for 12 weeks. Results revealed that aspartate transaminase and alanine transaminase levels were high, albumin levels were low, oxidant stress parameters increased, and antioxidant thiol groups decreased. Conclusion: Experimental NAFLD is characterized by increased oxidant stress accompanying fatty tissue in the liver. Analysis of thiol/disulfide homeostasis parameters in NAFLD can be used in further studies to develop effective treatment options.
Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) has become the most prevalent liver disease in parallel with worldwide epidemic of obesity. Reactive oxygen species (ROS) contributes to the development and progression of NAFLD. Peroxisomes play an important role in fatty acid oxidation and ROS homeostasis, and catalase is an antioxidant exclusively expressed in peroxisome. The present study examined the role of endogenous catalase in early stage of NAFLD. 8-week-old male catalase knock-out (CKO) and age-matched C57BL/6J wild type (WT) mice were fed either a normal diet (ND: 18% of total calories from fat) or a high fat diet (HFD: 60% of total calories from fat) for 2 weeks. CKO mice gained body weight faster than WT mice at early period of HFD feeding. Plasma triglyceride and ALT, fasting plasma insulin, as well as liver lipid accumulation, inflammation (F4/80 staining), and oxidative stress (8-oxo-dG staining and nitrotyrosine level) were significantly increased in CKO but not in WT mice at 2 weeks of HFD feeding. While phosphorylation of Akt (Ser473) and $PGC1{\alpha}$ mRNA expression were decreased in both CKO and WT mice at HFD feeding, $GSK3{\beta}$ phosphorylation and Cox4-il mRNA expression in the liver were decreased only in CKO-HF mice. Taken together, the present data demonstrated that endogenous catalase exerted beneficial effects in protecting liver injury including lipid accumulation and inflammation through maintaining liver redox balance from the early stage of HFD-induced metabolic stress.
The peel of Citrus sunki exhibits multiple biological activities such as anti-oxidant, anti-inflammation and anti-obesity, but little is known about neurodegeneration-related activities. In this study, we investigated the protective effect of ethanolic extract from both immature and mature Citrus sunki peel on neuronal cell death. Treatment of the neuroblastoma cell line SH-SY5Y with $MPP^+$, an inducer of Parkinson disease model, increased cell death in a dose dependent manner. Increased levels of active caspase-3 and cleaved PARP were detected. Treatment with immature Citrus sunki peel extract significantly reduced $MPP^+$-induced neurotoxicity. Cytoprotection with immature Citrus sunki peel extract was associated with a decrease in caspase-3 activation and PARP cleavage. In contrast, mature Citrus sunki peel extract had no significant effects. These data suggest that immature Citrus sunki peel extract may exert anti-apoptotic effect through the inhibition of caspase-3 signaling pathway on $MPP^+$-induced neuronal cell death.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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