• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권5호
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• pp.723-727
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• 2005

Ghrelin is a novel growth-hormone-releasing acylated peptide, which has been purified and identified in rat stomach. In the present study, the full-length sequence of bovine ghrelin cDNA was cloned by RT-PCR. The bovine ghrelin cDNA sequence derived in the present study included a 348 bp open reading frame and a 137 bp 3'UTR. The putative amino acid sequence of bovine prepro-ghrelin consisted of 116 amino acids, which contained the 27-amino acid ghrelin. The sequence analysis of the bovine ghrelin gene revealed that an intron existed between Gln$^{13}$ and Arg$^{14}$ of ghrelin. This exon-intron boundary matched the GT-AG rule of the splicing mechanism. Compared with rats, which have two tandem CAG sequences in the 3'end of intron, bovine ghrelin genome has only one CAG sequence. Therefore, although rats can produce 28 amino acid-ghrelin and 27 amino acid-des-Gln$^{14}$-ghrelin by alternative splicing, ruminant species, including bovines, might be able to produce only one type of ghrelin peptide, des-Gln$^{14}$-ghrelin. The influence of aging on plasma ghrelin concentration was also examined. Plasma ghrelin concentration increased after birth to approximately 600 days of age, and then remained constant.

• Molecules and Cells
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• 제42권6호
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• pp.470-479
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• 2019

Interstitial cells of Cajal (ICCs) are pacemaker cells that exhibit periodic spontaneous depolarization in the gastrointestinal (GI) tract and generate pacemaker potentials. In this study, we investigated the effects of ghrelin and motilin on the pacemaker potentials of ICCs isolated from the mouse small intestine. Using the whole-cell patch-clamp configuration, we demonstrated that ghrelin depolarized pacemaker potentials of cultured ICCs in a dose-dependent manner. The ghrelin receptor antagonist [D-Lys] GHRP-6 completely inhibited this ghrelin-induced depolarization. Intracellular guanosine 5'-diphosphate-${\beta}$-S and pre-treatment with $Ca^{2+}$-free solution or thapsigargin also blocked the ghrelin-induced depolarization. To investigate the involvement of inositol triphosphate ($IP_3$), Rho kinase, and protein kinase C (PKC) in ghrelin-mediated pacemaker potential depolarization of ICCs, we used the $IP_3$ receptor inhibitors 2-aminoethoxydiphenyl borate and xestospongin C, the Rho kinase inhibitor Y-27632, and the PKC inhibitors staurosporine, Go6976, and rottlerin. All inhibitors except rottlerin blocked the ghrelin-induced pacemaker potential depolarization of ICCs. In addition, motilin depolarized the pacemaker potentials of ICCs in a similar dose-dependent manner as ghrelin, and this was also completely inhibited by [D-Lys] GHRP-6. These results suggest that ghrelin induced the pacemaker potential depolarization through the ghrelin receptor in a G protein-, $IP_3$-, Rho kinase-, and PKC-dependent manner via intracellular and extracellular $Ca^{2+}$ regulation. In addition, motilin was able to depolarize the pacemaker potentials of ICCs through the ghrelin receptor. Therefore, ghrelin and its receptor may modulate GI motility by acting on ICCs in the murine small intestine.

• 생명과학회지
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• 제24권12호
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• pp.1356-1363
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• 2014

28개의 아미노산으로 이루어져 있는 Ghrelin은 위 기저부의 X/A-유사 신경내분비 세포에서 주로 합성 분비되는 물질로 음식의 섭취나 비만, 에너지 항상성 등을 조절하는 역할을 하며, 이러한 Ghrelin 활성화는 수용체인 G-protein coupled growth hormone secretagogue receptor-1a (GHS-R1a)와 결합을 통해 일어난다. 최근 보고된 자료에 따르면, ghrelin과 수용체는 위나 시상하부, 뇌하수체 등뿐만 아니라 T 세포나 단핵구 및 대식세포 등 면역 세포에서도 생성되며, 염증반응을 유도하는 사이토카인의 생성을 억제하는 역할을 한다. 또한 흉선의 퇴화 등 면역기관에 있어서도 중요한 호르몬으로 보고되고 있지만 그 기전이나 기능에 대한 연구가 아직 미미한 실정이다. 본 연구에서는 흉선에서 T 세포의 성숙이나 세포활성을 억제하는 물질로 알려져 있는 덱사메타손(Dexamethasone; DEX)으로 세포사멸을 유도시킨 흉선세포에 ghrelin을 처리하여 세포사멸 억제효과를 알아보았다. 그 결과 Ghrelin은 세포사멸에 중요 단백질인 Caspase-3와 PARP 및 Bim의 활성화가 in vivo 및 in vitro 모두에서 효과적으로 저해됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 세포사멸의 억제효과는 ghrelin을 처리할 경우 DEX에 의해 활성화된 Glucocorticoid 수용체(GR)의 인산화의 억제와 HSP90 등과 복합체를 이루고 있는 GR이 활성화되면서 분해되는 과정을 억제시켜 결과적으로 핵 안으로 이동하는 과정을 억제하는 기전을 통해 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과 등을 통해 볼 때, ghrelin은 약물이나 체내 생리적 스트레스 등으로 인해 발생하는 흉선 내 면역세포들의 세포사멸에 도움을 줄 것으로 사료되며, 나아가 이로 인한 흉선위축을 보호할 수 있는 치료 후보물질로서의 연구를 기대할 수 있으리라 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.207-215
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• 2009

시상하부-뇌하수체-생식소(hypothalamus-pituitary-gonad, HPG) 호르몬 축의 활성에 영향을 미치는 수많은 인자들은 생식 기능을 조절하고, 사춘기 개시와 폐경기 진입과 같은 뚜렷한 생식 능력의 단계 전이를 초래한다. 지방세포로부터 분비되는 다기능적 호르몬인 leptin의 발견 이후, 곧 이어 생식과 신체의 에너지 균형 사이의 긴밀한 관계에 대한 증거들이 밝혀졌다. 위장관으로부터 분비되는 또 다른 다기능 호르몬인 ghrelin은 이미 알려져 있던 growth hormone secretagogue receptor(GHSR)의 내인성 리간드이며, 에너지 항상성의 조절에서 leptin에 상응하는 물질로 알려졌다. 예상대로, ghrelin 또한 HPG 축의 활성의 조절을 통해 생식 능력을 조절함이 증명되었다. 이 논문은 ghrelin의 발견과 유전자 구조, 조직 내의 분포, 그리고 역할과 HPG 축에서의 생식 호르몬 분비 조절에 대한 포유동물의 생식에서의 ghrelin-GHSR 신호에 관한 최신 정보를 요약한 것이다. 뇌하수체에서의 POMC 유전자 발현과 유사하게, preproghrelin 유전자는 alternative splicing과 번역 후 변형(posttranslational modification)을 거치는 복잡한 레퍼토리의 전사체들과 펩티드 산물을 만들어 낸다. 에너지 항상성을 제외한 신체 생리 기능의 조절에서의 preproghrelin 유전자 산물의 역할에 관한 정보는 제한적이지만, 신진 대사와 생식 사이에서의 ghrelin의 상호작용에 관해서는 충분한 증거들이 있다. 흰쥐와 인간에서, ghrelin 수용체인 GHSRs(GHSR1a와 GHSR1b)의 분포는 본래 ghrelin의 표적으로 여겨진 시상하부와 뇌하수체뿐만 아니라 정소와 난소에서도 확인되었다. 뇌와 생식소에서도 preproghrelin 유전자 발현이 확인되었는데, 이것은 HPG 축에서 ghrelin이 국부적인 역할을 담당할 가능성을 시사한다. 비록 뇌하수체에서의 기능은 아직 확실치 않지만, ghrelin은 시상하부의 GnRH, 뇌하수체의 생식소자극호르몬과 생식소의 성 스테로이드 호르몬 분비에 대한 음성적인 조절자로서의 역할을 수행하는 것으로 보인다. 최근의 연구들은 사춘기 개시, 그리고 아마도 폐경기 진입의 조절에서 ghrelin의 관여를 시사한다. 이제 ghrelin이 '뇌-위장관' 축의 필수적인 호르몬 요인이며, 신 진 대사와 생식 사이를 연결하는 조절 물질이라는 가능성은 매우 높다. '배부름'을 반영하는 leptin 신호와는 정반대인 ghrelin 신호는 신체 에너지 균형 상태로 볼 때 '배고픔'을 표현하는 것으로 생각되며, 항상성의 유지에서 최우선 사항으로 고려되지 않는 생식으로의 에너지 투자가 이루어지지 않도록 하는데 필수적일 것으로 사료된다. 생식능력 조절에 있어서 ghrelin의 보다 명확한 작용 메커니즘과 역할에 대한 깊은 통찰력을 얻고 성공적인 생의학적 적용을 위해서는 향후 더 많은 연구들이 필요하다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권1호
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• pp.146-152
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• 2004

Ghrelin is an acylated peptide recently identified as the endogenous ligand for the growth hormone (GH) secretagogues receptor 1a (GHS-R1a) and is involved in a novel system for regulating GH release. To understand the long-term effects of ghrelin, here we constructed six myogenic expression vectors containing the cDNA of swine mature ghrelin (pGEM-wt-sGhln, pGEM-wt-hGhln), ghrelin mutant of $Ser^3$ with $Trp^3$ (pGEM-mt-sGhln, pGEM-mt-hGhln) and truncated ghrelin derivative (pGEM-tmtsGhln, pGEM-tmt-hGhln) encompassing the first 7 residues of ghrelin (including $Ser^3$ substituted with $Trp^3$) and adding a basic amino acid, Lys (K) in the C-terminus. The constructs, pGEM-wt-sGhln, pGEM-mt-sGhln and pGEM-tmt-sGhln were linked with the ghrelin leader sequence, while the pGEM-wt-hGhln, pGEM-mt-hGhln and pGEM-tmt-hGhln were linked with a leader sequence from the human growth hormone releasing hormone (hGHRH). Intramuscular injection of 200 ${\mu}g$ pGEM-wt-sGhln or pGEM-tmt-sGhln augmented growth over 3 weeks in normal rats and peaked at day 21 or 14 post-injection respectively, whose body weight gains were on average approximately 6% or 19% heavier over controls. However, other injectable vectors had no such enhanced growth effects. Our results suggested that the efficacy of the ghrelin leader sequence was more effective than that of hGHRH in our system. Moreover, the results indicated that skeletal muscle might have the ability to posttranslationally modify the in vivo expressed ghrelin. And the most strikingly, the short ghrelin analog seems to mimic the biological effects more efficiently when compared with the full-length ghrelin.

• 대한간호학회지
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• 제49권3호
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• pp.317-328
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• 2019

Purpose: The purpose of this study was to identify the effect of ghrelin on memory impairment in a rat model of vascular dementia induced by chronic cerebral hypoperfusion. Methods: Randomized controlled groups and the posttest design were used. We established the representative animal model of vascular dementia caused by bilateral common carotid artery occlusion and administered $80{\mu}g/kg$ ghrelin intraperitoneally for 4 weeks. First, behavioral studies were performed to evaluate spatial memory. Second, we used molecular biology techniques to determine whether ghrelin ameliorates the damage to the structure and function of the white matter and hippocampus, which are crucial to learning and memory. Results: Ghrelin improved the spatial memory impairment in the Y-maze and Morris water maze test. In the white matter, demyelination and atrophy of the corpus callosum were significantly decreased in the ghrelin-treated group. In the hippocampus, ghrelin increased the length of hippocampal microvessels and reduced the microvessels pathology. Further, we confirmed angiogenesis enhancement through the fact that ghrelin treatment increased vascular endothelial growth factor (VEGF)-related protein levels, which are the most powerful mediators of angiogenesis in the hippocampus. Conclusion: We found that ghrelin affected the damaged myelin sheaths and microvessels by increasing angiogenesis, which then led to neuroprotection and improved memory function. We suggest that further studies continue to accumulate evidence of the effect of ghrelin. Further, we believe that the development of therapeutic interventions that increase ghrelin may contribute to memory improvement in patients with vascular dementia.

• IMMUNE NETWORK
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• 제16권4호
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• pp.242-248
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• 2016

Thymic atrophy is a complication that results from exposure to many environmental stressors, disease treatments, and microbial challenges. Such acute stress-associated thymic loss can have a dramatic impact on the host's ability to replenish the necessary naïve T cell output to reconstitute the peripheral T cell numbers and repertoire to respond to new antigenic challenges. We have previously reported that treatment with the orexigenic hormone ghrelin results in an increase in the number and proliferation of thymocytes after dexamethasone challenge, suggesting a role for ghrelin in restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis and its potential use as a thymostimulatory agent. In an effort to understand how ghrelin suppresses thymic T cell apoptosis, we have examined the various signaling pathways induced by receptor-specific ghrelin stimulation using a restraint stress mouse model. In this model, stress-induced apoptosis in thymocytes was effectively blocked by ghrelin. Western blot analysis demonstrated that ghrelin prevents the cleavage of pro-apoptotic proteins such as Bim, Caspase-3, and PARP. In addition, ghrelin stimulation activates the Akt and Mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathways in a time/dose-dependent manner. Moreover, we also revealed the involvement of the FoxO3a pathway in the phosphorylation of Akt and ERK1/2. Together, these findings suggest that ghrelin inhibits apoptosis by modulating the stress-induced apoptotic signal pathway in the restraint-induced thymic apoptosis.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권1호
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• pp.93-98
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• 2006

목 적 : 재태연령 34주 이상의 적정체중아(appropriate for gestational age, AGA)에서 제대혈의 ghrelin과 leptin의 농도를 측정하고 출생체중, 체질량지수(body mass index, BMI) 등의 신체계측치와의 연관성 및 IGF-I, IGFBP-3와 같은 성장과 관련된 호르몬과의 관계에 대해 알아보았다. 방 법 : 재태연령 34주에서 42주 미만의 신생아 중 재태기간과 비교해 적정체중을 가진 건강한 남아 31명과 여아 29명을 대상으로 하였다. 대상 신생아의 출생체중, 체질량지수를 계측하고 제대정맥혈을 채취하여 ghrelin, leptin, IGF-I 및 IGFBP-3 농도를 측정하여 분석하였다. 결 과 : 대상 신생아들의 제대혈에서 ghrelin 농도($528.3{\pm}307.3pg/mL$)는 신생아의 출생체중(r=-0.29, P<0.05)과 재태연령(r=-0.28, P<0.05)과 반비례하였다. 한편, 대상 신생아 제대혈의 leptin 농도($4.43{\pm}3.66ng/mL$)는 신생아의 출생체중(r=0.44, P<0.01), 재태연령(r=0.36, P<0.01), 체질량지수(r=0.28, P<0.05) 등과 비례하였다. 제대혈의 ghrelin 농도는 성별에 따른 차이가 없었으나 leptin 농도는 여아($5.45{\pm}4.32ng/mL$)에서가 남아($3.48{\pm}2.64ng/mL$)에서보다 유의하게 높았으며(P<0.05), 특히 재태연령 37주 이상인 군에서 성별에 따라 뚜렷한 차이를 보였다(P<0.01). 제대혈의 ghrelin과 leptin 농도 사이에서는 의미있는 상관관계가 없었으며, ghrelin 농도와 제대혈의 IGF-I 및 IGFBP-3 사이에서도 역시 의미있는 상관관계가 없었다. 결 론 : 적정체중을 가진 신생아의 제대혈 ghrelin 농도는 출생체중 및 재태연령에 반비례하였다. 제대혈의 leptin 농도는 신생아의 출생체중, 재태연령 및 체질량지수 등의 신체계측치에 비례하였으며 여아에서 남아에서보다 더 높은 농도를 나타냈다. 제대혈의 ghrelin과 leptin 농도 사이에는 특별한 상관관계가 없었다. 앞으로 이들 물질이 태아 성장에 생리적, 병리적으로 상호 어떤 역할을 하는지 규명하기 위해 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제59권7호
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• pp.16.1-16.6
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• 2017

Background: This study was performed to investigate the impact of exogenous ghrelin on the pancreatic ${\alpha}$-amylase outputs and responses of pancreatic proteins to ghrelin that may relate to pancreatic exocrine. Methods: Sprague-Dawley male rats (9 weeks old, $300{\pm}10g$) were injected with ghrelin via intraperitoneal (i.p.) infusion at dosage of 0, 0.1, 1.0 and $10.0{\mu}g/kg$ body weight (BW), respectively. The plasma ghrelin and cholecystokinin (CCK) level were determined using enzyme immunoassay kit; the mRNA expression of ghrelin receptor ($GHSR-1{\alpha}$) and growth hormone (GH) receptor were assessed by reverse transcription PCR; the expressions of pancreatic ${\alpha}$-amylase activity, extracellular-signal-regulated kinases (ERK), phosphorylated extracellular-signal-regulated kinases (pERK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) were evaluated by western blotting; moreover the responses of pancreatic proteins to ghrelin were analyzed using the two-dimensional gel electrophoresis system. Results: The exogenous ghrelin (1.0 and $10.0{\mu}g/kg\;BW$) elevated the level of plasma ghrelin (p < 0.05), and suppressed the expression of pancreatic ${\alpha}$-amylase at a dose of $10.0{\mu}g/kg\;BW$ (p < 0.05). No difference in the level of plasma CCK was observed, even though rats were exposed to any dose of exogenous ghrelin. In addition, a combination of western blot and proteomic analysis revealed exogenous ghrelin ($10.0{\mu}g/kg\;BW$) induced increasing the JNK and ERK expressions (p < 0.05) and four proteins such as Destrin, Anionic trypsin-1, Trypsinogen, and especially eukaryotic translation initiation factor 3 in rat pancreas. Conclusions: Taken together, exogenous ghrelin by i.p. infusion plays a role in the pancreatic exocrine secretion via mitogen-activated protein kinase signaling pathway.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.40-50
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• 2008

Ghrelin is a unique peptide hormone that releases growth factor and it stimulates appetite. It comes from pre pro-ghrelin by the post translational modification process and its innate functions are known as food up-take and the growth hormone regulation. Therefore, the structural information of ghrelin precursor is of importance in understanding it function. From our results, we found that the solution structure of ghrelin is mostly random coil conformation at neutral pH value and the structural population changes with pH environments. Data from circular dichroism in different TFE concentrations revealed that the secondary structure changes from random coil to a-helix and the isodichroic point is observed at 202nm, implying that two equilibrium states exist between random coil and helical structure.