• 한국식품과학회지
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• 제49권2호
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• pp.192-202
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• 2017

황정 주정 추출물 ID1216의 고지방 식이 유도 비만 마우스에서의 체중 증가 억제 효과에 대한 분자생물학적 기전을 확인하고자 단백질과 mRNA 수준에서 지질 및 에너지 대사 관련 유전자들의 발현 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 확인된 지표들 간의 상호 작용 및 ID1216의 조절 여부에 관해 Fig. 10에 나타내었다. 실험 결과 ID1216은 고지방 식이 유도 비만 마우스에서 체중 증가 억제를 나타내었으며, 비만 대사 관련 pathway의 상위 유전자로 사료되는 SIRT1과 AMPK의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. 활성화된 SIRT1과 AMPK는 $PGC1{\alpha}$의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP 단백질과 핵 수용체 단백질인 $PPAR{\alpha}$의 발현이 백색지방, 갈색지방, 간 및 근육에서 증가되는 것이 확인되었다. 각 조직 별로 RT-PCR을 진행한 결과에서는 $PPAR{\alpha}$의 하위 유전자인 aP2, ACO, Acadl, Acadm, CPT1a, CPT1b의 mRNA 발현 수준을 향상시켜 주어 ID1216이 지방산 산화 대사인 ${\beta}$-oxidation의 활성화에 기여할 가능성을 보여주었다. 이와는 별개로 ID1216은 중성지질을 분해하는 것으로 알려진 ATGL의 mRNA 발현 또한 증가시키는 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 ID1216이 조직에 따라 지질 및 에너지 대사와 관련된 인자의 발현에 영향을 주는 체중 조절에 효과적인 소재임을 알 수 있었다. 또한 비만 치료제와의 기전적 차별성과 생약 특유의 섭취 안전성을 특징으로 하는 체중 또는 체지방 조절 기능성 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권4호
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• pp.384-391
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• 2016

선행연구(12,13)에 따르면 10주간 ID1216을 투여한 비만 마우스에서 체중과 체지방이 감소하였고 이는 SIRT1-$PGC1{\alpha}$의 발현을 조절하여 나타나는 것으로 확인하였다. 본 연구는 $SIRT1-PGC1{\alpha}-PPAR{\alpha}$의 하위 기전인 UCPs, ACO, aP2의 발현 조절에 ID1216이 영향을 미쳐 그 효과를 나타내는 것을 추가로 확인한 것에 의미가 있다. 또한 10주간 ID1216을 투여한 비만 마우스의 혈액 분석 결과에서도 혈중 중성지방, LDL, HDL total cholesterol등의 혈중 지방질 수치가 개선됨과 동시에 free fatty acid의 농도는 감소하였는데 이는 ID1216이 HSL과 같은 지방질분해효소의 활성을 조절하여 중성지방의 분해과정에 관여하기는 하나 에너지 대사와 지방산 산화 과정에도 복합적으로 관여하여 최종적으로 나타내는 비만 대사 조절 효과에 의한 것으로 판단된다. 따라서 ID1216은 $SIRT1-PGC1{\alpha}-PPAR{\alpha}$ pathway를 촉진시켜 세포와 조직 수준에서 열발생(thermogenesis)에 관여하는 유전자인 UCP1, UCP2, UCP3의 발현을 증가시켰고 ${\beta}$-oxidation에 관여하는 유전자인 ACO와 aP2의 발현도 증가시켰으며 또한 지방분해(lypolysis)에 관여하는 유전자인 ATGL과 HSL의 발현을 증가시키는 분자생물학적 기전을 나타내어 체지방 감소 효과를 나타내는 것으로 확인되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권4호
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• pp.499-503
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• 2015

본 연구에서는 P. sibiricum rhizome (황정)의 80% 알코올 추출물인 ID1216의 비만예방모델과 치료동물모델에서 비만 억제 효과를 입증하고 ID1216의 비만 억제 관련 조절인자를 밝히고자 하였다. ID1216은 비만예방동물모델에서 사료섭취량 감소 없이 유의적인 체중 증가 억제 효과를 보였으며, 비만치료동물모델에서도 대조약물인 지방흡수억제제인 orlistat과 동등한 복부 지방감소를 동반한 항비만 효과를 나타내었다. ID1216의 체중 증가 억제를 유도하는 조절인자를 확인하기 위해서 비만예방모델과 단회 투여 시험 후 부고환지방조직과 분화된 3T3-L1 지방세포주에서 관련 유전자 및 단백질의 발현 변화를 조사하였다. 이를 통해 ID1216의 항비만 효과가 SIRT1, $PGC1{\alpha}$와 $PPAR{\alpha}$의 발현 증가와 관련됨을 확인하였다. 또한 단회 투여만으로도 지방조직에서 SIRT1과 $PGC1{\alpha}$의 발현을 유도하는 것을 확인함으로써 ID1216이 이들 유전자 발현을 직접적으로 조절할 가능성을 제시하였다. ID1216은 P. sibiricum rhizome 추출물로 다양한 성분을 포함하고 있어 $PGC1{\alpha}$, $PPAR{\alpha}$와 SIRT1의 발현을 독립적으로 조절하거나 또는 주 조절 인자인 SIRT1의 발현 또는 활성을 증가시켜 순차적인 반응을 유도할 수 있을 것으로 예상되며, 이를 규명하기 위해서는 더욱 체계적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 ID1216에 의해 지방조직에서 지방산 산화 및 발열과 관련된 유전자 발현 증가를 통해 체중 및 지방 감소 효과가 있음을 보여줌으로써, ID1216이 향후 유용한 항비만 소재로 활용될 가능성을 제시하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.369-378
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• 2023

본 연구는 청가시덩굴 에탄올 추출물을 이용하여 3T3-L1 지방전구세포에서 지방세포를 통해 항비만 활성을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물에 의한 지방세포 분화 억제 활성 및 지방형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에 분화를 유도하여 추출물을 농도별로 처리하였다. 그 결과 청가시덩굴 에탄올 추출물 처리 시 지방세포 분화 및 세포 내 중성지방 축적 수준이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 지방형성 억제 효과가 어떠한 작용기전에 의해 유도되는지 확인하기 위해 청가시덩굴 추출물과 그로부터 분리된 화합물인 acertannin을 이용하여 지방세포 분화 조절인자들의 유전자 및 단백질 발현을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방형성 및 지방산 합성 관련 인자인 PPARγ, C/EBPα, ADD1/SREBP1c, FAS, aP2의 유전자 및 단백질 발현을 유의적으로 억제하였다. 이러한 결과들로 볼 때 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방세포분화 및 지방축적 인자의 조절 효과를 나타냄으로써 산림자원의 항비만 및 고지혈증 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제6권4호
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• pp.322-327
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• 2012

This study investigated the hypothesis that a sorghum extract exerts anti-diabetic effects through a mechanism that improves insulin sensitivity via peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-${\gamma}$) from adipose tissue. Seven C57BL/6 mice were fed an AIN-93M diet with fat consisting of 10% of total energy intake (LF) for 14 weeks, and 21 mice were fed a high-fat AIN diet with 60% of calories derived from fat (HF). From week 8, the HF diet-fed mice were orally administered either saline (HF group), 0.5% (0.5% SE group), or 1% sorghum extract (1% SE group) for 6 weeks (n = 7/group). Perirenal fat content was significantly lower in the 0.5% SE and 1% SE groups than that in the HF mice. Levels of total and low-density lipoprotein cholesterol, triglycerides, glucose, and the area under the curve for glucose were significantly lower in mice administered 0.5% SE and 1% SE than those in HF mice. Serum insulin level was significantly lower in mice administered 1% SE than that in HF mice or those given 0.5% SE. PPAR-${\gamma}$ expression was significantly higher, whereas the expression of tumor necrosis factor-${\alpha}$ was significantly lower in mice given 1% SE compared to those in the HF mice. Adiponectin expression was also significantly higher in mice given 0.5% SE and 1% SE than that in the HF mice. These results suggest that the hypoglycemic effect of SE may be related with the regulation of PPAR-${\gamma}$-mediated metabolism in this mouse model.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제25권6호
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• pp.641-647
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• 2017

Galangin (3,5,7-trihydroxyflavone) is a polyphenolic compound abundant in honey and medicinal herbs, such as Alpinia officinarum. In this study, we investigated the anti-inflammatory effects of galangin under in vitro and in vivo neuroinflammatory conditions caused by polyinosinic-polycytidylic acid (poly(I:C)), a viral mimic dsRNA analog. Galangin suppressed the production of nitric oxide, reactive oxygen species, and pro-inflammatory cytokines in poly(I:C)-stimulated BV2 microglia. On the other hand, galangin enhanced anti-inflammatory interleukin (IL)-10 production. Galangin also suppressed the expression of pro-inflammatory markers in poly(I:C)-injected mouse brains. Further mechanistic studies showed that galangin inhibited poly(I:C)-induced nuclear factor (NF)-${\kappa}B$ activity and phosphorylation of Akt without affecting MAP kinases. Interestingly, galangin increased the expression and transcriptional activity of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-${\gamma}$, known to play an anti-inflammatory role. To investigate whether PPAR-${\gamma}$ is involved in the anti-inflammatory function of galangin, BV2 cells were pre-treated with PPAR-${\gamma}$ antagonist before treatment of galangin. We found that PPAR-${\gamma}$ antagonist significantly blocked galangin-mediated upregulation of IL-10 and attenuated the inhibition of tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ and IL-6 in poly(I:C)-stimulated microglia. In conclusion, our data suggest that PI3K/Akt, NF-${\kappa}B$, and PPAR-${\gamma}$ play a pivotal role in mediating the anti-inflammatory effects of galangin in poly(I:C)-stimulated microglia.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제24권
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• pp.29-35
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• 2006

본 연구에서는 갈근 및 그의 주 이소플라본인 puerarin의 활성을 세포 수준에서 분석하였다. 먼저 갈근에 함유된 이소플라본의 양을 분석한 결과, puerarin이 총 이소플라본의 90 % 차지하였다. 다음으로는 puerarin의 항당뇨 활성을 검정한 결과 먼저 탄수화물 및 지방소화효소 저해활성에 대해서는 거의 미비한 것으로 나타났으나 인슐린 감수성 및 지방세포의 분화의 유도에 대해서는 농도 의존적으로 작용하는 것으로 관찰되었다. 따라서 puerarin은 지방조직내로 포도당의 흡수를 촉진함으로서 항당뇨 효능을 발휘하는 것으로 추정된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제7권6호
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• pp.481-487
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• 2013

High-fat diet up-regulates either insulin resistance or triglycerides, which is assumed to be related to the expression of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-${\alpha}$ and PPAR-${\gamma}$. The beneficial effects of vitamin E on insulin resistance are well known; however, it is not clear if vitamin E with a high-fat diet alters the expression of PPAR-${\alpha}$ and PPAR-${\gamma}$. We investigated the effects of d-${\alpha}$-tocopherol supplementation on insulin sensitivity, blood lipid profiles, lipid peroxidation, and the expression of PPAR-${\alpha}$ and PPAR-${\gamma}$ in a high-fat (HF) diet-fed male C57BL/6J model of insulin resistance. The animals were given a regular diet (CON; 10% fat), a HF diet containing 45% fat, or a HF diet plus d-${\alpha}$-tocopherol (HF-E) for a period of 20 weeks. The results showed that the HF diet induced insulin resistance and altered the lipid profile, specifically the triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels (P < 0.05). In this animal model, supplementation with d-${\alpha}$-tocopherol improved insulin resistance as well as the serum levels of TG and very-low-density lipoprotein-cholesterol (VLDL-C) (P < 0.05). Moreover, the treatment decreased the levels of malondialdehyde (MDA) in the serum and liver while increasing hepatic PPAR-${\alpha}$ expression and decreasing PPAR-${\gamma}$ expression. In conclusion, the oral administration of d-${\alpha}$-tocopherol with a high-fat diet had positive effects on insulin resistance, lipid profiles, and oxidative stress through the expression of PPAR-${\alpha}$ and PPAR-${\gamma}$ in a high-fat diet-fed male mice.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권3호
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• pp.261-267
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• 2015

Pioglitazone (PGZ), a synthetic peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ agonist, is known to regulate inflammatory process and to have neuroprotective effects against neurological disorders. In the present study, we examined the effects of 30 mg/kg PGZ on excitotoxic neuronal damage and glial activation in the mouse hippocampus following intracerebroventricular injection of kainic acid (KA). PGZ treatment significantly reduced seizure-like behavior. PGZ had the neuroprotective effect against KA-induced neuronal damage and attenuated the activations of astrocytes and microglia in the hippocampal CA3 region. In addition, MPO and $NF{\kappa}B$ immunoreactivities in the glial cells were also decreased in the PGZ-treated group. These results indicate that PGZ had anticonvulsant and neuroprotective effects against KA-induced excitotocix injury, and that neuroprotective effect of PGZ might be due to the attenuation of KA-induced activation in astrocytes and microglia as well as KA-induced increases in MPO and $NF{\kappa}B$.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제28권3호
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• pp.240-249
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• 2020

Despite the therapeutic effect of mesenchymal stem cells (MSCs) in ischemic diseases, pathophysiological conditions, including hypoxia, limited nutrient availability, and oxidative stress restrict their potential. To address this issue, we investigated the effect of melatonin on the bioactivities of MSCs. Treatment of MSCs with melatonin increased the expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC-1α). Melatonin treatment enhanced mitochondrial oxidative phosphorylation in MSCs in a PGC-1α-dependent manner. Melatonin-mediated PGC-1α expression enhanced the proliferative potential of MSCs through regulation of cell cycle-associated protein activity. In addition, melatonin promoted the angiogenic ability of MSCs, including migration and invasion abilities and secretion of angiogenic cytokines by increasing PGC-1α expression. In a murine hindlimb ischemia model, the survival of transplanted melatonin-treated MSCs was significantly increased in the ischemic tissues, resulting in improvement of functional recovery, such as blood perfusion, limb salvage, neovascularization, and protection against necrosis and fibrosis. These findings indicate that the therapeutic effect of melatonin-treated MSCs in ischemic diseases is mediated via regulation of PGC-1α level. This study suggests that melatonin-induced PGC-1α might serve as a novel target for MSC-based therapy of ischemic diseases, and melatonin-treated MSCs could be used as an effective cell-based therapeutic option for patients with ischemic diseases.