• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.209-214
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• 2019

본 연구에서는 괭생이모자반 에탄올 추출물의 항비만 효과에 대해 알아보고자 3T3-L1 preadipocyte에서 Oil Red O staining과 triglyceride content, adipogenesis의 발현에 대해 조사하였다. MTT assay를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물의 세포 독성을 확인 해 본 결과 $200{\sim}1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 90% 이상의 세포 생존율을 확인 할 수 있었다. 또한 insulin, dexamethasone과 IBMX 복합물을 처리하여 분화를 유도하였을 때는 분화유도제를 처리하지 않은 군에 비해 활발하게 지방구를 형성하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 250, 500, $1,000{\mu}g/ml$ 농도로 처리하였을 때는 농도 의존적으로 지방구 형성을 억제하였다. 이를 정량하여 triglyceride content (%)로 나타낸 결과 농도별로 13%, 16%, 23% 억제 효과를 나타내었다. 또한 Western blot assay를 통해 adipogenic transcription factor의 발현양상을 비교해 본 결과, 분화유도제 처리에 의해 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$와 $PPAR{\gamma}$의 발현이 증가하였으나, 괭생이모자반 에탄올 추출물을 처리하였을 때는 이러한 전사인자들의 발현이 농도 의존적으로 감소됨을 확인 할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 괭생이모자반 에탄올 추출물은 adipogenic transcription factor의 발현을 조절하여 지방세포의 분화를 억제하였으며, 지방구와 triglyceride 생성을 감소시켜 최종적으로 비만억제 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• Animal Bioscience
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• 제35권5호
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• pp.763-777
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• 2022

Objective: Excessive lipid accumulation in adipocytes results in prevalence of obesity and metabolic syndrome. Curcumin (CUR), a naturally phenolic active ingredient, has been shown to have lipid-lowering effects. However, its underlying mechanisms have remained largely unknown. Therefore, the study aims to determine the effect of CUR on cellular lipid accumulation in porcine subcutaneous preadipocytes (PSPA) and to clarify novel mechanisms. Methods: The PSPA were cultured and treated with or without CUR. Both cell counting Kit-8 and lactate dehydrogenase release assays were used to examine cytotoxicity. Intracellular lipid contents were measured by oil-red-o staining extraction and triglyceride quantification. Apoptosis was determined by flow cytometry and the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate-nick end labelling assay. Adipogenic and apoptosis genes were analyzed by quantitative polymerase chain reaction and Western blot. Results: The CUR dose-dependently reduced the proliferation and lipid accumulation of PSPA. Noncytotoxic doses of CUR (10 to 20 μM) significantly inhibited extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) phosphorylation and expression of adipogenic genes peroxisome proliferation-activity receptor-γ (PPAR-γ), CCAAT/enhancer binding protein-α, sterol regulatory element-binding protein-1c, adipocyte protein-2, glucose transporter-4 as well as key lipogenic enzymes fatty acid synthase and acetyl-CoA carboxylase, while ERK1/2 activation significantly reversed CUR-reduced lipid accumulation by increasing PPAR-γ. Furthermore, compared with differentiation induced media treated cells, higher dose of CUR (30 μM) significantly decreased the expression of AKT and B-cell lymphoma-2 (BCL-2), while increased the expression of BCL-2-associated X (BAX) and the BAX/BCL-2 expression ratio, suggesting triggered apoptosis by inactivating AKT and increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3 expression. Moreover, AKT activation significantly rescued CUR inhibiting lipid accumulation via repressing apoptosis. Conclusion: These results demonstrate that CUR is capable of suppressing differentiation by inhibiting ERK1/2-PPAR-γ signaling pathway and triggering apoptosis via decreasing AKT and subsequently increasing BAX/BCL-2 ratio and Caspase-3, suggesting that CUR provides an important method for the reduction of porcine body fat, as well as the prevention and treatment of human obesity.

• Nutrition Research and Practice
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• 제8권6호
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• pp.655-661
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• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVES: The purpose of this study was to examine the effects and associated mechanisms of arctiin, a lignan compound found in burdock, on adipogenesis in 3T3-L1 cells. Also, the effects of arctiin supplementation in obese mice fed a high-fat diet on adiposity were examined. MATERIALS/METHODS: 3T3-L1 cells were treated with arctiin (12.5 to $100{\mu}M$) during differentiation for 8 days. The accumulation of lipid droplets was determined by Oil Red O staining and intracellular triglyceride contents. The expressions of genes related to adipogenesis were measured by real-time RT-PCR and Western blot analyses. For in vivo study, C57BL/6J mice were first fed either a control diet (CON) or high-fat diet (HF) to induce obesity, and then fed CON, HF, or HF with 500 mg/kg BW arctiin (HF + AC) for four weeks. RESULTS: Arctiin treatment to 3T3-L1 pre-adipocytes markedly decreased adipogenesis in a dose-dependent manner. The arctiin treatment significantly decreased the protein levels of the key adipogenic regulators $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, and also significantly inhibited the expression of SREBP-1c, fatty acid synthase, fatty acid-binding protein and lipoprotein lipase. Also, arctiin greatly increased the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and its downstream target phosphorylated-acetyl CoA carboxylase. Furthermore, administration of arctiin significantly decreased the body weight in obese mice fed with the high-fat diet. The epididymal, perirenal or total visceral adipose tissue weights of mice were all significantly lower in the HF + AC than in the HF. Arctiin administration also decreased the sizes of lipid droplets in the epididymal adipose tissue. CONCLUSIONS: Arctiin inhibited adipogenesis in 3T3-L1 adipocytes through the inhibition of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$ and the activation of AMPK signaling pathways. These findings suggest that arctiin has a potential benefit in preventing obesity.

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.1042-1047
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• 2018

홍조류인 꼬물꼬시래기(Gracilaria vermiculophylla)는 전 세계의 해변 지역에 널리 퍼져 있으며 아시아 국가에서 식량 자원으로 이용되어왔다. 이전 연구에 따르면, Gracilaria 속 홍조류 추출물에서 항산화 및 항염증 효과가 보고 되었다. 본 연구에서는 노화된 인간의 골수 유래 중간엽 줄기세포(hBM-MSCs)를 이용하여 Gracilaria vermiculophylla 추출물(GV-Ex)의 항노화 효과를 조사하였다. MTT 분석와 immunoblot 분석(apoptotic protein p53과 cleaved caspase-3)을 이용하여, GV-Ex 전처리는 산화적 스트레스에 의해 손상된 hBM-MSCs의 세포생존력을 향상시킴을 확인하였다. 또, 세포내 생성된 ROS는 장기간 배양 된 MSCs (Passages 17; P-17)와 P-7 MSC에서 측정하여 서로 비교하였는데, P-17 MSC에서 증가되었고, GV-Ex 처리하면(GV-Ex treated P-17 MSCs) 유의하게 감소되었다. 또한, 항산화 효소인 SOD1와 SOD2, CAT의 발현 역시 GV-Ex 처리함에 따라 복원됨을 관찰하였다. 노화 표지단백질인 p53와 p21, p16 등의 발현 또한 GV-Ex를 처리한 P-17 MSC에서 감소되었다. 줄기세포의 골세포(osteocytes) 혹은 지방세포(adipocytes)로 분화하는 능력 역시 GV-Ex를 처리한 P-17 MSCs에서 개선되었다. 이상과 같은 결과를 통해, GV 추출물은 노화된 줄기세포의 기능을 개선함을 시사한다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.800-806
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• 2012

체내에서 산화스트레스에 의해 생성되는 활성산소종(reacitve oxygen species, ROS)은 당뇨병, 비만 등과 같은 만성질환을 야기시키는 것으로 알려져 있다. 고려인삼(Panax ginseng)은 수천 년간 피로 회복 및 면역증강용 기능성식품으로 이용되어 왔고, 사포닌, 산성다당체, 페놀성 화합물과 같은 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있다. 따라서 본 연구에는 고온, 고압처리하여 제조한 신규 인삼에 대한 산화적 스트레스 저감 효능을 평가하고자 하였다. C2C12 근육세포에 산화적 스트레스를 유도하기 위해 $H_2O_2$ 1 mM 처리하고, 전처리 조건을 달리한 인삼 시료를 처리하여 cell morphology 및 항산화 관련 유전자인 SOD, CAT 및 GPx를 살펴보았고, 3T3-L1 지방세포는 분화과정 중 ROS 생성 억제효과 및 CAT, GPx 및 Cu/Zn-SOD의 항산화효소 관련 유전자의 발현 정도를 조사하였다. 고온, 고압처리한 인삼은 산화적 스트레스가 유도된 C2C12 근육세포 및 3T3-L1 지방세포에서 유의적으로 산화적 스트레스를 저감하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아, 본 연구진에 의해 개발된 고온 및 고압 처리된 인삼은 항산화 및 항피로 효능이 기대되는 바이며, 본 연구는 동물세포 수준에서의 비교이며, 보다 정확한 작용기전의 구명을 위해 향후 추가적인 연구를 통한 비교 실험이 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.713-721
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• 2020

Adipogenesis의 연구는 인간의 지방생물학의 기초적인 분자기전을 이해하고, 비만, 당뇨 및 대사성 증후군의 발병기전을 밝히는데 필요하다. Adipogenesis의 많은 연구가 adipocytes 특이적인 핵심 전사인자인 PPARγ와 C/EBPα를 중심으로 하는 유전자 발현조절 및 세포 내 신호전달에 초점이 맞추어 활발하게 연구가 진행되었다. 그러나, 에피지놈 변형효소나 히스톤 돌연변이에 의한 에피지놈 관점에서 adipogenesis 연구는 미흡한 실정이다. 포유동물에서 히스톤 methylation은 유전자 발현에 대한 주요 후성유전적(epigenome) 변형 중 하나이며, 특히 히스톤 H3 lysine methylation은 다양한 조직 및 기관 발생과정과 세포 분화에 매우 중요한 히스톤 변형이다. 세포 특이적 enhancer는 adipogenesis에서 active enhancer 표지자인 H3K27ac와 함께 H3K4me1로 변형된다. MLL4는 Pparg 및 Cebpa 유전자 ehancers에서 중요한 adipogenic H3K4 mono-methyltransferase이다. 따라서 MLL4는 adipogenesis에 중요한 에피지놈 변형효소라고 할 수 있다. 유전자 발현 억제를 유발하는 대표적인 히스톤 변형인 H3K27me3은 Polycomb repressive complex 2의 효소활성 subunit인 Ezh2에 의해 매개된다. Wnt 유전자에서 Ezh2에 의한 H3K27me3 히스톤 methylation 변형은 adipogenesis를 증가시키는데, 이는 WNT 신호 전달이 adipogenesis의 억제 조절자로 알려져 있기 때문이다. 본 논문은 유전자 발현을 근본적으로 조절하는 히스톤 H3 methylation에 의한 후성 유전학적인 조절이 어떻게 adipogenesis를 조절하는지에 대해 요약한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제13권8호
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• pp.4067-4073
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• 2012

Obesity is an established risk factor for colorectal cancer. Pioglitazone is a peroxisome proliferator activated receptor$receptor{\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) agonist that induces differentiation in adipocytes and induces growth arrest and/or apoptosis in vitro in several cancer cell lines. In the present study, we investigated the effect of pioglitazone on the development of azoxymethane-induced colon aberrant crypt foci (ACF) in KK-$A^{\mathcal{Y}}$ obesity and diabetes model mice, and tried to clarify mechanisms by which the $PPAR{\gamma}$ ligand inhibits ACF development. Administration of 800 ppm pioglitazone reduced the number of colon ACF/mouse to 30% of those in untreated mice and improved hypertrophic changes of adipocytes in KK-$A^{\mathcal{Y}}$ mice with significant reduction of serum triglyceride and insulin levels. Moreover, mRNA levels of adipocytokines, such as leptin, monocyte chemoattractant protein-1 and plasminogen activator inhibitor-1, in the visceral fat were decreased. PCNA immunohistochemistry revealed that pioglitazone treatment suppressed cell proliferation in the colorectal epithelium with elevation of p27 and p53 gene expression. These results suggest that pioglitazone prevented obesity-associated colon carcinogenesis through improvement of dysregulated adipocytokine levels and high serum levels of triglyceride and insulin, and increase of p27 and p53 mRNA levels in the colorectal mucosa. These data indicate that pioglitazone warrants attention as a potential chemopreventive agent against obesity-associated colorectal cancer.

• 약학회지
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• 제55권6호
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• pp.478-484
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• 2011

Non-alcoholic fatty liver disease is known to be frequently associated with obesity and type 2 diabetes. We examined the effects of EtOH extracts from Triticum aestivum on lipid accumulation during the differentiation of 3T3-L1 preadipocytes to screening the candidate materials in preventing non-alcoholic fatty liver disease. The lipid level in adipocytes was determined by Oil Red O staining. The treatment of 50% ethanol, but not water and 100% ethanol extracts, from Triticum aestivum at concentration of 0.5 $mg/ml$ inhibited lipid accumulation in 3T3-L1 cells, revealing no cell toxicity. Thus, the fractions of $CH_2Cl_2$, EtOAc and BuOH were separated from 50% EtOH extract to characterize anti-adipogenic effect. The $CH_2Cl_2$ fraction at concentration of $50{\mu}g/ml$ effectively inhibited the lipid accumulation in the adipocytes compared to those of EtOAc and BuOH at concentration of $50{\mu}g/ml$. The intracellular triglyceride accumulation also was significantly reduced by treatment of $CH_2Cl_2$ fraction in concentration-dependent manner. Western blot analysis showed that the $CH_2Cl_2$ fraction attenuated the intracelluar level of fatty acid synthase(FAS) accompanied by attenuated expression of Peroxidase proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) adipogenic transcription factor. These results suggest that $CH_2Cl_2$ fraction from 50% EtOH extract of Triticum aestivum may has the potent anti-adipogenic effects by inhibiting the transactivation of $PPAR{\gamma}$.

• 생명과학회지
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• 제32권7호
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• pp.542-549
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• 2022

Polymethoxyflavones (PMFs)는 주로 감귤류에서 발견되는 플라보노이드로 다양한 생리활성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 제주재래귤인 진귤(Citrus sunki Hort. ex Tanaka)에서 PMFs를 다량 함유하는 분획물(PMFs-rich fraction, PRF)을 획득하는 방법을 확립하여 3T3-L1 세포에서 지방대사에 미치는 영향을 분석하였다. PRF는 3T3-L1 전구지방세포의 지방생성(lipogenesis)을 농도 의존적으로 억제하였다. PRF는 peroxisome proliferator-activated receptor 𝛾 (PPAR𝛾)와 CCAAT/enhancer binding protein 𝛼 (CEBP𝛼) 발현을 억제함으로써 fatty acid synthase (FAS), adipocyte fatty-acid-binding protein 2 (aP2)의 발현을 억제하여 지방생성을 억제함을 확인할 수 있었다. 성숙한 3T3-L1 지방세포에 PRF를 처리하면, cAMP 의존성 protein kinase A (PKA)/sterol regulatory element-binding protein 1 (HSL)의 활성화가 일어나 지방분해(lipogenesis)는 촉진됨을 확인할 수 있었다. 그리고 PRF는 AMP-activated protein kinase (AMPK)/acetyl-CoA carboxylase (ACC)의 인산화를 증가시켜 지방산화를 촉진할 수 있음을 확인하였다. 이 연구결과는 진귤 잎 유래 PRF는 3T3-L1 전구지방세포의 분화를 억제하고 성숙한 지방세포에서 지방분해 및 지방산 산화를 촉진하는 활성을 나타내어 항비만 소재로서의 활용가능성을 제시하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권3호
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• pp.279-288
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• 2017

본 연구에서는 발효콩 유지가 비만 억제 및 예방, 3T3-L1 지방전구세포의 성장 및 분화 억제 효과를 관찰하기 위해 실험을 실시하였다. 3T3-L1 지방전구세포에 발효콩 유지를 처리하여 세포생존율을 측정한 결과, NF군 $100{\mu}g/mL$에서 3T3-L1 지방전구세포의 생존율을 유의적으로 감소시켜 세포독성이 나타났다. 분화를 유도한 다음 세포 내 triglyceride 함량을 측정한 결과, 비발효콩 유지(NF) 처리군보다 발효콩 유지처리군에서 triglyceride 함량 저해 효과가 높게 나타났으며, 특히 BS, LBA, BLO군 순으로 높게 나타났다. 또한, BS군, LBA군, BLO군 순으로 지방세포분화 관련 유전자인 $PPAR{\gamma}$의 mRNA 발현을 농도 의존적으로 감소시켰으며, $PPAR{\gamma}$ 유전자와 상관관계에 있는 $C/EBP{\alpha}$ 유전자도 농도 의존적으로 감소시켰다. 그리고 adiponectin 유전자의 발현은 농도 의존적으로 증가시켰다. 고지방식이로 비만을 유도한 C57BL/6J 생쥐를 이용하여 항비만 활성을 관찰한 결과, 총 체중증가량은 대조군에 비해 4주째에 감소하는 경향이 나타났다. 혈액 내 지질농도를 측정한 결과 중성지방, 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 함량은 LBA, BLO군에서 유의적으로 낮게 나타났으며(P<0.05), HDL-콜레스테롤 함량은 대조군보다 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 동맥경화 지수인 AI(atherogenic index)는 대조군보다 감소시키는 경향을 보였다. 비만관련 호르몬인 adiponectin의 농도는 SO, BS, LBA, BLO군에서 유의적으로 증가하였고(P<0.05), insulin 농도는 유의적으로 감소하였다(P<0.05). Leptin은 대조군보다 감소하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 따라서 이러한 결과를 종합하여 볼 때 발효콩 유지가 3T3-L1 지방전구세포의 mRNA 단계에서부터 지방분화를 억제하여 항비만 활성을 가지고 있는 것으로 추정되고, 고지방식이로 비만이 유도된 C57BL/6J 생쥐에서 총체중을 감소시키고, 혈액 내 지질농도인 triglyceride와 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤과 비만관련 호르몬인 adiponectin, insulin, leptin을 조절하여 항비만 활성을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이 결과로 발효콩 유지가 항비만 생리활성을 나타내는 새로운 식품 소재로서 이를 활용한 기능성 식품 개발의 가능성이 있다고 생각된다.