• 제목/요약/키워드: cholesterol synthesis

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Apolipoprotein H: a novel regulator of fat accumulation in duck myoblasts

  • Ziyi, Pan;Guoqing, Du;Guoyu, Li;Dongsheng, Wu;Xingyong, Chen;Zhaoyu, Geng
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제64권6호
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    • pp.1199-1214
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    • 2022
  • Apolipoprotein H (APOH) primarily engages in fat metabolism and inflammatory disease response. This study aimed to investigate the effects of APOH on fat synthesis in duck myoblasts (CS2s) by APOH overexpression and knockdown. CS2s overexpressing APOH showed enhanced triglyceride (TG) and cholesterol (CHOL) contents and elevated the mRNA and protein expression of AKT serine/threonine kinase 1 (AKT1), ELOVL fatty acid elongase 6 (ELOVL6), and acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1) while reducing the expression of protein kinase AMP-activated catalytic subunit alpha 1 (AMPK), peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARG), acyl-CoA synthetase long chain family member 1 (ACSL1), and lipoprotein lipase (LPL). The results showed that knockdown of APOH in CS2s reduced the content of TG and CHOL, reduced the expression of ACC1, ELOVL6, and AKT1, and increased the gene and protein expression of PPARG, LPL, ACSL1, and AMPK. Our results showed that APOH affected lipid deposition in myoblasts by inhibiting fatty acid beta-oxidation and promoting fatty acid biosynthesis by regulating the expression of the AKT/AMPK pathway. This study provides the necessary basic information for the role of APOH in fat accumulation in duck myoblasts for the first time and enables researchers to study the genes related to fat deposition in meat ducks in a new direction.

Cerebrotendinous xanthomatosis in a 10-year-old male presenting with Achilles tendon xanthoma and mild intellectual disability: A case report

  • Yoon, Ji Hye;Kim, Ka Young;Lee, Sang-Yun;Kim, Soo Yeon;Lee, Young Ah;Ki, Chang-Seok;Song, Junghan;Shin, Choong Ho;Lee, Yun Jeong
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제19권1호
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    • pp.22-26
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    • 2022
  • Cerebrotendinous xanthomatosis (CTX) is a rare genetic disease caused by a deficiency of enzymes for the synthesis of bile acid, resulting in the accumulation of cholestanol with reduced chenodeoxycholic acid (CDCA) production and causing various symptoms such as chronic diarrhea in infancy, juvenile cataracts in childhood, tendon xanthomas in adolescence and young adulthood, and progressive neurologic dysfunction in adulthood. Because oral CDCA replacement therapy can effectively prevent disease progression, early diagnosis and treatment are critical in CTX. This study reports the case of CTX in a 10-year-old male who presented with Achilles tendon xanthoma and mild intellectual disability. Biochemical testing showed normal cholesterol and sitosterol levels but elevated cholestanol levels. Genetic testing showed compound heterozygous variants of CYP27A1, c.379C>T (p.Arg127Trp), and c.1214G>A (p.Arg405Gln), which confirmed the diagnosis of CTX. The patient had neither cataracts nor other focal neurologic deficits and showed no abnormalities on brain imaging. The patient received oral CDCA replacement therapy without any adverse effects; thereafter, the cholestanol level decreased and no disease progression was noted. The diagnostic possibility of CTX should be considered in patients with tendon xanthoma and normolipidemic conditions to prevent neurological deterioration.

Protective effects against alcoholic liver damage: potential of herbal juice (HJ), blend of Zingiber officinale Roscoe and Pueraria lobata Ohwi extracts

  • 정영윤;최유연;양웅모;안광석
    • 대한융합한의학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.45-54
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    • 2023
  • Objectives : Alcohol-induced liver disease advances as to reactive oxygen species (ROS) and cellular lipid peroxidation increase. We examined the hepatoprotective effects of Zingiber officinale Roscoe rhizome extract (ZR), Pueraria lobata Ohwi flower extracts (PF), and a newly developed herbal juice (HJ), which was a combination of ZR and PF extracts, against ethanol-induced hepatotoxicity. Methods: The study utilized the human hepatoma cell line HepG2 cells to validate the hepatoprotective effect of HJ (50~200 ㎍/mL) against ethanol (EtOH, 700 mM)-induced liver damage. Results: HJ effectively reduced the protein expression of sterol regulatory element-binding transcription factor 1, adiponectin, and AMP-activated protein kinase in EtOH-induced HepG2 cells. The levels of ROS, total cholesterol, and triglycerides, which are the result of various synthesis and lipogenesis processes induced by EtOH in the liver, were reduced by HJ. Furthermore, the activities of alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase, enzymes linked to alcohol degradation, were more effectively downregulated by HJ treatment compared to treatment with ZR and PF alone, all without causing cytotoxic effects. Conclusions: HJ protects the liver by inhibiting EtOH-induced lipogenesis, lowering ROS generation, and improving alcohol degradation, which is more effective than ZR and PF alone. Further, in vivo experiments can offer additional evidence regarding the effectiveness, safety, and underlying mechanism of action of HJ.

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Comprehensive Lipid Profiling Recapitulates Enhanced Lipolysis and Fatty Acid Metabolism in Intimal Foamy Macrophages From Murine Atherosclerotic Aorta

  • Jae Won Seo;Kyu Seong Park;Gwang Bin Lee;Sang-eun Park;Jae-Hoon Choi;Myeong Hee Moon
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제23권4호
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    • pp.28.1-28.20
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    • 2023
  • Lipid accumulation in macrophages is a prominent phenomenon observed in atherosclerosis. Previously, intimal foamy macrophages (FM) showed decreased inflammatory gene expression compared to intimal non-foamy macrophages (NFM). Since reprogramming of lipid metabolism in macrophages affects immunological functions, lipid profiling of intimal macrophages appears to be important for understanding the phenotypic changes of macrophages in atherosclerotic lesions. While lipidomic analysis has been performed in atherosclerotic aortic tissues and cultured macrophages, direct lipid profiling has not been performed in primary aortic macrophages from atherosclerotic aortas. We utilized nanoflow ultrahigh-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry to provide comprehensive lipid profiles of intimal non-foamy and foamy macrophages and adventitial macrophages from Ldlr-/- mouse aortas. We also analyzed the gene expression of each macrophage type related to lipid metabolism. FM showed increased levels of fatty acids, cholesterol esters, phosphatidylcholine, lysophosphatidylcholine, phosphatidylinositol, and sphingomyelin. However, phosphatidylethanolamine, phosphatidic acid, and ceramide levels were decreased in FM compared to those in NFM. Interestingly, FM showed decreased triacylglycerol (TG) levels. Expressions of lipolysis-related genes including Pnpla2 and Lpl were markedly increased but expressions of Lpin2 and Dgat1 related to TG synthesis were decreased in FM. Analysis of transcriptome and lipidome data revealed differences in the regulation of each lipid metabolic pathway in aortic macrophages. These comprehensive lipidomic data could clarify the phenotypes of macrophages in the atherosclerotic aorta.

고지방식이로 유도된 비만 마우스에서 정향(丁香)의 항비만 효과 (The Anti-Obesity Activity of Syzygium aromaticum L. in High-Fat Diet-induced Obese Mice)

  • 안희연;노성수;신미래
    • 대한본초학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.11-21
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    • 2024
  • Objectives : This study aims to analyze the anti-obesity effect of Syzygium aromaticum L. (SA) in obese mice made by a 60% high-fat diet (HFD). Methods : The antioxidant activities of SA were evaluated in vitro. To assess the anti-obesity effect of SA, male C57BL/6 mice were divided into five groups: Normal, Control, GC100 (Garcinia cambogia 100 mg/kg/day), SA100 (SA 100 mg/kg/day), SA200 (SA 200 mg/kg/day). All groups underwent a 6-week regimen of HFD and oral administration, except for the Normal group. Subsequently, we performed blood analysis, western blotting, and histopathological staining. Results : SA demonstrated effectiveness in antioxidant measurements. SA treatment resulted in a significant decrease in body weight gain, along with reductions in liver and epididymal fat weights. Serum triglyceride (TG), total cholesterol (TC), glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), glutamic pyruvic transaminase (GPT), and leptin levels were reduced with SA treatment. Moreover, in the SA100 group, the reduction of both TG and TC synthesis was caused by inhibiting the sterol regulatory element-binding transcription factor 1 (SREBP-1) and sterol regulatory element-binding transcription factor 2 (SREBP-2) through the Sirtuin 1 (Sirt1)/phospho-AMP-activated protein kinase (p-AMPK) pathway. Furthermore, SA treatment at a dose of 100 mg/kg reduced the accumulation of lipid droplets in the liver and the adipocyte size of the epididymal fat. Conclusion : Our research reveals the anti-obesity effects of SA by demonstrating its ability to inhibit body weight gain and lipid accumulation, suggesting that SA might be promising for obesity treatment.

Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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복분자 추출물이 LPS로 유도된 산화적 스트레스와 지질대사에 미치는 영향 (The Effect of Rubus coreanum Miquel Against Lipopolysaccharide-induced Oxidative Stress and Lipid Metabolism)

  • 김인덕;강금석;권륜희;양정옥;이중숙;하배진
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.213-217
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    • 2007
  • 복분자 (Rubus coreamum Miquel)는 우리나라 남부에서 야생하는 과실 생약으로, 식용으로 이용되고 있다. 예로부터 한방과 민간에서 맹안, 태생, 지사, 음위, 강장, 그리고 양모 등에 약재로 이용하고 있다. 뿐만 아니라 예로부터 한방에서 신장기능, 불임증, 음위증, 유정몽설, 강장제로 쓰였으며 혈액과 눈을 밝게 해주며 간을 보호하는 효능을 가지고 있다고 알려져 있다. LPS는 그람양성균의 세포벽을 만드는 물질의 일종으로 NO를 생성시키고 $Ca^{2+}$를 증가시키며 free radicals를 형성하여 간 조직의 막을 파괴하고 간의 지방을 축적시키고 노화를 촉진하는 역할을 한다. 그래서 복분자의 산화적 스트레스로부터의 지질개선효과를 알아보기 위해서 정상군, 대조군, 시료군 (RCM)군으로 분류하여 20일간 매일 같은 시간 내에 선 투여하고 21일째 되는 날 LPS를 4시간 전에 투여하여 그 독성이 가장 강할 때 해부를 하여서 활성도를 혈액 및 간 조직에서의 효소 활성의 변동을 평가하였다. 중성지방 (TG)의 에너지의 저장 형태로 존재하는 지방이다. 이는 안정한 물질로 몸에 축적된다. 하지만 과도할 경우 각종 성인병을 일으키는 요인으로 작용을 한다. 정상군에 비해 대조군의 경우 3.9배 증가하였으며 이는, 몸에 지질이 쌓이게 되어 성인병으로 이어지는 원인이 된다. 그에 비해 RCM을 투여한 군의 경우 56.4%로의 지질함량을 억제효과를 알 수 있었다. 총 지질 (Total lipid)는 혈청안에 있는 지질함량을 측정하는 방법으로 함량이 높을 수록 고지혈증, 동맥경화, 지방간으로 이어지며 부작용을 일으킨다. 이 경우 정상군에 비해 대조군은 1.67배로 증가를 하였지만 RCM투여군은 대조군에 비해 59.2%로 지질 함량을 유의적인 감소 효과를 알 수 있었다. 총 콜레스테롤(Total-cholesterol)은 인체의 여러 조직에서 만들어지나 주로 간에서 생성된다. 혈중 cholestrol의 증가는 비만, 동맥경화, 고혈압 등의 심혈관 질환과 당뇨병 지방 대사 장해 등을 일으킨다. 함량의 경우 정상군에 비해 대조군은 1.74배 증가하였다. 그에 비해 RCM 투여군의 경우 대조군에 비해 57.4%의 예방효과를 측정할 수 있었다. HDL-콜레스테롤은 항 동맥경화의 지표로서 콜레스테롤을 말초혈관에서 간으로 수송하여 동맥경화를 진행시키지 않는 방향으로 콜레스테롤을 운반하여 지질대사 장해에 대한 방어 작용을 지니고 있다고 볼 수 있다. 정상군에 비해 대조군은 2.62배 감소하였다. 그에 비해 RCM 투여군은 대조군보다 81.6% 증대되는 효과를 볼 수 있었다. 과산화 지질 (Malondialdehyde)의 경우 지질조직의 손상정도를 나타내는 중요한 효소로 인정되고 있으며, 조직의 손상, 발암, 염증, 성인병 및 노화 등과 같은 여러 가지 유해 작용을 일으킨다. 정상군에 비해 대조군은 1.74배 수치가 증가되었으며, RCM투여군의 대조군과 비교 시 57.4% 감소되는 효과를 볼 수 있었다. 본 연구는 LPS로부터 유도된 산화적 스트레스에 대한 복분자의 선투여 후 예방효과를 알아보았다. 생약재의 일종인 복분자의 경우 LPS로 유도된 산화적 스트레스 억제 및 지질대사로부터의 개선 효과가 있는 것으로 판단되며 지질과산화에 대해서 강한 억제 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 복분자는 생활 습관병의 예방과 개선에 유효한 것으로 사료되었으며, 지질대사와 과산화지표의 검증을 통해 기능성 식품소재로 활용될 수 있음을 보여주었다.

어유 및 과산화 어유를 섭칠한 횐쥐에 있어서 플라보노이드 (+)-카데킨의 산화안정 효과 (EHen of Flavonoid(+)-Catechin as Stabilizer in Rat Fed Fresh and Peroxidized Fish Oil)

  • 권미나;최재수;변대석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.381-391
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    • 1993
  • 4주령의 수컷 SD rat 에 각각 옥수수유, 신선한 어유 그리고 과산화어유를 함유한 식이를 섭취시키면서 카테킨을 10mg/kg 체중으로 복강내 투여하여 4주간 사육한 후 체중과 간장 무게의 변화, 혈청, 간장 및 부고환 지방조직에 대한 지질과산화물, 콜레스테롤, 중성지질, 인지질의 정량, 지방산 조성 및 GOT, GPT, SOD, catalase, glutathione peroxidase 등의 효소활성을 검토하였다. 체중증가는 옥수수유 섭취군이 어유 섭취군 (FO)과 과산화어유 섭취군(PFO)에 비해 높은데 비해 간장무게는 그 반대의 결과였으며 카데킨의 투여에 의해 간장무게의 증가를 억제할 수 있었다. 지질과산화물 함량도 FO군에 비해 PFO군이 현저하게 높았는데 카테킨투여로 12~17%의 감소효과를 얻을 수 있었다. 카테킨 투여군(FO-C, PFO-C)은 FO, PFO군에 비해 총콜레스테를 농도의 저하와 HDL-콜레스테롤 농도의 증가를 보임으로써 콜레스테롤 합성 억제 또는 대사의 촉진에도 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한 카테킨 투여는 혈청의 중성지질과 인지질의 농도를 효율적으로 저하시킨 것으로 보아 지질 합성에 대한 강한 억제작용을 가진 것으로 나타났다. 또한 카데킨투여군이 비 투여군에 비해 GOT활성이 낮아진 것으로 보아 카데킨투여가 간장의 손상을 억제할 수 있는 것으로 나타났다. 반면 생체내 과산화작용과 관련되는 유리기의 제거반응에 연관되는 생체의 SOD, catalase, GSH-Px 등의 효소는 카데킨투여군이 오히려 낮은 활성을 보였는데 이 점을 homeostasis로 이해해야 할지 추후 계속 확인해 볼 필요가 있는 흥미로운 발견이었다. 혈청과 조직의 지방산 조성은 서로 조금씩 다른 것으로 나타났는데 혈청은 $C_{l8:1}$, $C_{l6:0}$, $C_{l8:2}$, $C_{l8:0}$ 가 주요 지방산이었고 간장은 $C_{l8:0}$, $C_{20:4}$, $C_{l6:0}$, $C_{l8:2}$ (인지질), $C_{l6:0}$, $C_{l8:2}$, $C_{l8:1}$, $C_{22:6}$(중성지질), 지방조직은 인지질과 중성지질 모두 $C_{l6:0}$, $C_{l8:2}$, $C_{l8:1}$, $C_{18:2}$ 등이 주요 지방산으로 조직에 따라 약간씩 다른 경향을 보였다. 그리고 카테킨은 특히 혈청에서 $C_{20:5}$, $C_{22:6}$과 같은 고도불포화지방산의 함량을 유지시키는데 효과적임을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 과산화된 지질의 섭취는 생체내 대사 이상을 유발할 가능성이 인식되었고 카테킨의 투여는 신선한 어유를 섭취한 경우 뿐만 아니고 이미 과산화된 어유를 섭취한 경우 뿐만 아니고 이미 과산화된 어유를 섭취한 경우에도 생체내에서 과산화 억제작용을 어느 정도 효과적으로 수행하는 것으로 나타나 앞으로 이의 효과적인 활용이 기대된다.다.

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감마선 전신 조사와 치커리 가공물 식이가 Streptozotocin 유발 당뇨쥐의 산화적 손상과 지질대사에 미치는 영향 (Effect of Gamma Irradiation and Cichorium Products on Oxidative Damage and Lipid Metabolism in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 우현정;김지향;김진규;김희정;박기범
    • 환경생물
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    • 제24권2호
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    • pp.102-111
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    • 2006
  • KWNP의 특정 손상에 대한 회복 효과에 대한 과학적인 접근을 하기 위해서 본 연구를 수행하였다. 실험은 STZ를 복강 주사하여 당뇨를 유발, $220mg\;dL^{-1}$ 이상인 실험동물을 이용하여 수행되었으며 방사선 전신 조사 실험군과 KWNP 처리군 간의 각 항목 분석치를 비교, 분석하였다. 실험 5주간의 체중증가율은 방사선 처리군과 당뇨군 모두 대조군에 비하여 낮게 나타났으며 특히 당뇨군에서는 통계적으로 유의적으로 낮았다. 정소와 비장, 또 당뇨병의 직접적인 병증이 나타나는 신장의 무게를 비교한 결과, 방사선을 조사한 실험군의 경우 대조군과 비교하여 정소의 무게의 감소는 비교적 뚜렷하게 관찰된 반면 비장의 무게는 유의한 감소가 관찰되지 않았다. 당뇨군에서는 대조군과 비교하여 정소의 현저한 무게감소가 관찰되었으며 신장의 무게는 유의하게 증가되었다. 혈액 내 지표인자의 수준 변화는 적혈구의 경우 모든 실험군에서 감소하는 경향을 보였으며, 백혈구의 경우에는 방사선처리군, STZ와 방사선 복합 처리군, 당뇨군에서 낮은 수치를 나타냈다. ALP의 측정 결과, 당뇨군에서 그 수치가 현저하게 높아짐을 확인할 수 있었고, STZ와 방사선, KWNP를 복합 처리한 실험군에서는 백혈구의 수치 및 ALP 수치를 측정한 결과 모두에서 방사선 처리구나 당뇨군에 비하여 그 회복능이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다. 혈중중성지질의 증가율 확인결과 KWNP를 처리한 모든 군에서 현저한 지질의 감소를 확인 할 수 있었다. 인슐린의 수치 측정 결과, STZ와 방사선, KWNP를 복합 처리한 실험군에서 다른 당뇨군과 비교하여 10배 정도 높은 insulin수치가 측정되었다. 조직학적 검경시 정소의 경우, 방사선 처리군과 당뇨군 모두에서 정소 세정관의 직경감소와 세정관 내부의 공포화가 관찰되었고 당뇨군의 경우 세정관 내부의 비가 역적 손상이 관찰되었다. 신장의 경우 유의한 형태적 차이는 관찰되지 않았으나 당뇨군의 근위곱슬세관 분분에 세포 자연사가 중점적으로 발견되었다.

고콜레스테롤혈증 가토의 죽상경화성 병변에서 Interleukin-6와 Interleukin-18의 변화 및 Matrix Metalloproteinase-9과 Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-2의 발현 (Expressions of Matrix Metalloproteinase-9 and Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-2 with Changes of Interleukin-6 and Interleukin-18 in Atherosclerotic Lesions of Hypercholesterolemic Rabbits)

  • 권영무;김성숙;장봉현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권6호
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    • pp.407-419
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    • 2002
  • 죽상경화증은 지방, 대식세포나 평활근세포와 같은 세포, 그리고 extracellular matrix(ECM)의 점진적인 축적이 특징적인 만성 염증성 혈관 질환이다. Matrix metalloprotenases(MMPs)와 tissue inhibitor of metalloproteinases(TIMs)는 죽상경화증에서 혈관의 ECM의 분해와 재모델링에 관여하며, cytokines는 MMPs와 TIMPs의 합성이나 활성화에 관여하는 것으로 보고된 바 있다. 대상 및 방법: 연구 대상으로는 체중 2.0~2.5 kg의 생후 1개월 된 뉴질랜드산 수토끼를 선택하였으며, 10 마리는 12주 동안 1% 콜레스테롤 식이를 투여한 후 실험군으로 이용하였으며, 나머지 10마리는 표준 실험실 식이를 먹여 대조군으로 이용하였다. 12주간 사육 후 토끼를 희생시켰으며, 생존한 실험군 9 마리와 대조군 10 마리의 대동맥과 관상동맥에서 H&E 염색, 면역조직화학 염색, immunoblotting, bioassay의 방법으로 MMP-9, TIMP-2, IL-18의 발현 및 IL-6의 생물학적 활성도를 조사하였다. 결과: 실험군의 혈청 콜레스테롤은 1258$\pm$262mg/dL로 대조군의 41$\pm$7mg/dL에 비하여 유의하게 증가하였다. 실험군의 전예에서 대동맥과 관상동맥에 죽상경화반이 잘 형성되었으며, 실험군의 대 동맥 내막의 두께는 0.31$\pm$0.1mm로 대조군의 0.01mm에 비해 유의하게 증가하였다. 죽상경화반에서 실험군의 MMP-9의 발현은 대조군에 비하여 유의하게 증가하였으며, 내막의 파열이나 관상동맥의 내강 폐쇄가 있었던 증례에서는 더욱 강한 MMP-9의 발현을 관찰할 수 있었다. TIMP-2는 실험군의 일부에서 약한 발현을 보였으나 대조군과 유의한 차이가 없었다. 실험군과 대조군에서 측정한 IL-6의 생물학적 활성도는 각각 4819.60$\pm$2021.25, 27.20$\pm$12.19IU/mL로서 실험군에서 유의한 증가를 보였으며, 면역조직화학 염색에 의한 IL-18의 발현은 대조군에서는 발현되지 않았으나, 실험군은 전예에서 발현을 보였다. 결론: MMP-9의 증가된 발현과 TIMP-2의 무변화로 인한 MMPs/TIMPs의 불균형은 죽상경화성 병변에서 ECM의 분해와 경화반의 불안정화를 촉진시킬 수 있는 것으로 보인다. 또한 내막의 파열이 관찰된 증례에서의 더욱 증가된 MMP-9은 경화반의 파열과 관련있는 것으로 생각된다. IL-6의 생물학적 활성도의 증가 및 IL-18의 발현은, IL-6와 IL-18이 죽상경화증의 표지자일 뿐만 아니라 MMP-9의 분비 또는 활성화에 관여하여 죽상경화증의 진행과 경화반의 불안정성 등에 활발히 참여하는 cytokines임을 시사하는 소견으로 보인다. MMPs, TIMPs, cytokines등의 조절 과정을 밝혀내는 것은 죽상경화증의 세포, 분자적인 병리기전을 이해하는 데에 도움을 줄 것이며, 죽상 경화증의 치료 또는 합병증을 예방할 수 있는 기전을 확립하는 데에 도움이 될 것으로 생각된다.