• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.1087-1094
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• 2005

세포 생장과 대사에 있어서 glucose의 세포내 도입은 대부분 동물세포에 필수적이며 이와 같은 도입은 glucose transport protein에 의하여 수행된다. glucose transport protein 중에 GLUT4는 사람과 설치류의 지방조직과 골격근에 있어서 인슐린 자극에 의하여 glucose을 세포내로 도입하는 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 한우로부터 이와 같은 GLUT4 유전자를 동정하고 그 발현을 조사하였다. 한우 GLUT4 유전자는 1527bp의 open reading frame으로 구성되어 있으며 509개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 그리고 한우 GLUT4 아미노산을 홀스타인, 사람, 생쥐와 비교한 결과 매우 높은 상동성을 나타내었다. 한우 각 조직에 있어서 GLUT4 mRNA의 발현을 확인한 결과 심장에서 가장 높은 발현을 나타내었으며 갈비, 등심, 대장에서는 낮은 발현을 보였다. 그리고 피하지방과 소장지방에서 GLUT4의 발현을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행한 결과 지방조직에서도 발현을 확인할 수 있었다. 한우 intramuscular preadipocyte 세포가 지방세포로 분화하는 과정에 있어서 GLUT4의 발현을 RT-PCR로 확인한 결과 분화에 따라 점차 줄어드는 경향을 나타내었다. 이와 같은 결과는 한우 지방조직에서의 GLUT4 기능은 사람과 생쥐에서의 기능과 다르다는 것을 나타낸다.

• Molecules and Cells
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• 제45권12호
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• pp.963-975
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• 2022

Exogenous polyamines are able to induce life span and improve glucose homeostasis and insulin sensitivity. However, the effects of exogenous polyamines on adipocyte differentiation and which polyamine transporters mediate them have not been elucidated yet. Here, we identified for the first time that exogenous polyamines can clearly stimulate adipocyte differentiation through polyamine transporters, solute carrier family 3 member A2 (SLC3A2) and SLC7A1. Exogenous polyamines markedly promote 3T3-L1 adipocyte differentiation by increasing the intracellular lipid accumulation and the expression of both adipogenic and lipogenic genes in a concentration-dependent manner. In particular, exogenous putrescine mainly regulates adipocyte differentiation in the early and intermediate stages. Moreover, we have assessed the expression of polyamine transporter genes in 3T3-L1 preadipocytes and adipocytes. Interestingly, the putrescine-induced adipocyte differentiation was found to be significantly suppressed in response to a treatment with a polyamine transporter inhibitor (AMXT-1501). Furthermore, knockdown experiments using siRNA that specifically targeted SLC3A2 or SLC7A2, revealed that both SLC3A2 and SLC7A2 act as important transporters in the cellular importing of exogenous putrescine. Thus, the exogenous putrescine entering the adipocytes via cellular transporters is involved in adipogenesis through a modulation of both the mitotic clonal expansion and the expression of master transcription factors. Taken together, these results suggest that exogenous polyamines (such as putrescine) entering the adipocytes through polyamine transporters, can stimulate adipogenesis.

• Clinical Nutrition Research
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• 제12권3호
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• pp.169-176
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• 2023

Glucose transporter type 1 (GLUT1) deficiency syndrome (DS) is a metabolic brain disorder caused by a deficiency resulting from SLC2A1 gene mutation and is characterized by abnormal brain metabolism and associated metabolic encephalopathy. Reduced glucose supply to the brain leads to brain damage, resulting in delayed neurodevelopment in infancy and symptoms such as eye abnormalities, microcephaly, ataxia, and rigidity. Treatment options for GLUT1 DS include ketogenic diet (KD), pharmacotherapy, and rehabilitation therapy. Of these, KD is an essential and the most important treatment method as it promotes brain neurodevelopment by generating ketone bodies to produce energy. This case is a focused study on intensive KD nutritional intervention for an infant diagnosed with GLUT1 DS at Gangnam Severance Hospital from May 2022 to January 2023. During the initial hospitalization, nutritional intervention was performed to address poor intake via the use of concentrated formula and an attempt was made to introduce complementary feeding. After the second hospitalization and diagnosis of GLUT1 DS, positive effects on the infant's growth and development, nutritional status, and seizure control were achieved with minimal side effects by implementing KD nutritional intervention and adjusting the type and dosage of anticonvulsant medications. In conclusion, for patients with GLUT1 DS, it is important to implement a KD with an appropriate ratio of ketogenic to nonketogenic components to supply adequate energy. Furthermore, individualized and intensive nutritional management is necessary to improve growth, development, and nutritional status.

• 대한핵의학회지
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• 제31권3호
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• pp.381-387
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• 1997

종양세포는 포도당섭취 및 포도당 대사가 정상세포에 비해 증가된 특징을 가진다. 포도당 유사체인 $^{18}F$ fluorodeoxyglucose(FDG)의 섭취를 이용한 PET 검사가 종양의 진단에 많이 쓰이고 있다. 이 연구에서는 유사한 성질을 가진 사람의 대장암 세포주간의 FDG 섭취량 및 섭취 속도의 차이점을 비교하고, 그 포도당 수송체의 발현의 관련성을 규명하고자 한다. 사람대장암 세포 SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5를 이용하여 FDG 섭취를 측정하였다. 또한 세포의 포도당 섭취에 중요 역할을 하는 포도당 수송체 1(GLUT1)의 발현을 Western blotting으로 비교하였다. $1{\times}10^6/ml$의 대장암 세포에 HEPES-buffered saline에 희석한 $1{\mu}Ci/ml$ FDG를 가하여 $37^{\circ}C$에서 1시간 배양하였을 때 SNU-C2A($16.8{\pm}1.36cpm/{\mu}g$ of protein), SNU-C4($12.3{\pm}5.55$), SNU-C5($61.7{\pm}2.17$) 섭취를 보였다. 시간당 FDG의 섭취는 SNU-C2A($0.29{\pm}0.03cpm/ min/{\mu}g$ of protein), SNU-C4($0.21{\pm}0.09$), SNU C5($1.07{\pm}0.07$)이었으며, 시간이 경과함에 따라 비례하여 증가하였다. Western blotting으로 측정한 GLUT1 은 SNU-C5의 경우 다량 발현되었으나 SNU-C2A와 SNU-C4는 소량 발현되었다. 따라서 SNU-C2A, SNU-C4, SNU-C5 세포는 이들 세포가 비록 유사한 특징을 가졌지만 FDG 섭취량과 섭취 속도 및 GLUT1의 발현이 다르고, 이들 세포의 배가시간(doubling time)은 FDG 섭취와 상관관계가 없었다. 이들 세포의 FDG 섭취와 GLUT1의 발현은 밀접한 상관관계가 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권1호
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• pp.12-19
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• 2024

Skeletal muscle (SM) is the largest organ of the body and is largely responsible for the metabolism required to maintain body functions. Furthermore, the maintenance of SM is dependent on the activation of muscle satellite (stem) cells (MSCs) and the subsequent proliferation and fusion of differentiating myoblasts into mature myofibers (myogenesis). Natural compounds are being used as therapeutic options to promote SM regeneration during aging, muscle atrophy, sarcopenia, cachexia, or obesity. In particular, ginseng-derived compounds have been utilized in these contexts, though ginsenoside Rg1 is mostly used for SM mass management. These compounds primarily function by activating the Akt/mTOR signaling pathway, upregulating myogenin and MyoD to induce muscle hypertrophy, downregulating atrophic factors (atrogin1, muscle ring-finger protein-1, myostatin, and mitochondrial reactive oxygen species production), and suppressing the expressions of tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-6 (IL-6) in cachexia. Ginsenoside compounds are also used for obesity management, and their anti-obesity effects are attributed to peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ) inhibition, AMPK activation, glucose transporter type 4 (GLUT4) translocation, and increased phosphorylations of insulin resistance (IR), insulin receptor substrate-1 (IRS-1), and Akt. This review was undertaken to provide an overview of the use of ginseng-related compounds for the management of SM-related disorders.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권3호
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• pp.177-187
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• 2021

Metabolic syndrome (MBS) is a widespread disease that has strongly related to unhealthy diet and low physical activity, which initiate more serious conditions such as obesity, cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus. This study aimed to examine the therapeutic effects of morin, as one of the flavonoids constituents, which widely exists in many herbs and fruits, against some metabolic and hepatic manifestations observed in MBS rats and the feasible related mechanisms. MBS was induced in rats by high fructose diet feeding for 12 weeks. Morin (30 mg/kg) was administered orally to both normal and MBS rats for 4 weeks. Liver tissues were used for determination of liver index, hepatic expression of glucose transporter 2 (GLUT2) as well as both inflammatory and fibrotic markers. The fat/muscle ratio, metabolic parameters, systolic blood pressure, and oxidative stress markers were also determined. Our data confirmed that the administration of morin in fructose diet rats significantly reduced the elevated systolic blood pressure. The altered levels of metabolic parameters such as blood glucose, serum insulin, serum lipid profile, and oxidative stress markers were also reversed approximately to the normal values. In addition, morin treatment decreased liver index, serum liver enzyme activities, and fat/muscle ratio. Furthermore, morin relatively up-regulated GLUT2 expression, however, down-regulated NF-κB, TNF-α, and TGF-β expressions in the hepatic tissues. Here, we revealed that morin has an exquisite effect against metabolic disorders in the experimental model through, at least in part, antioxidant, anti-inflammatory, and anti-fibrotic mechanisms.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.19-30
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• 2008

수정란이 포배로 분화하는 것은 착상을 통하여 개체 발생이 성립되는 포유동물의 발생에 있어서 핵심적인 현상이다.. 초기 배아 발생 시기동안 배아는 생존을 위한 에너지원을 공급받아야 한다. 포유동물의 난자는 보통의 경우 난자 형성 동안 많은 양의 에니지원을 세포질에 비축하지 않기 때문에 발생 동안 수란관과 자궁으로부터 물질대사와 관련돼 여러 물질, 특히 에너지원을 획득해야 한다. 탄수화물은 착상전 배아의 주 에너지원으로 알려져 있다. 포도당, 젖산염, 피르브산염은 착상 전배아 배양액에서 없어서는 않될 성분으로, 초기 배아는 그 발생 단계에 따라 이들 물질에 대한 선호도를 각기 다르게 갖고 있다. 포도당수송체(glucose transporter)와 수소이온-단당류 동향수송체($H^+$-monocarboxylate cotransporter)는 탄수화물을 수송하는 주된 매개자로 이들의 발현 수준은 일차적으로 내인성 또는 인슐린이나 포도당과 같은 외인성 요인에 동시적으로 조절을 받는다. 비록 1960년대 이후 화학적으로 규명된 BWW와 같은 배양액을 이용하여 수정란이 성공적으로 포배로 발생되고 이식 후 정상적인 새끼가 태어났어도, 발생조절에 있어서 이들 탄수화물 물질대사 산물의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 포도당은 밀착이 진행되는 상실배에서 물질대사 관련 효소와 수송체의 발현을 조절하고, 포배강 형성에 필요로 하는 에너지를 생산하는데 관련된 것으로 인식되고 있다. 다른 한편으로 cytokine은 배아에서 탄수화물의 대사율, 그리고 물질대사율 조절을 통하여 배아 발생을 조절할 수 있는 것으로 제안되어 왔다. 또한, 근래 들어 본인 등은 젖산염이 착상 전 배아의 발생을 조절할 수 있는 물질임을 밝히고 있다. 이러한 결과들은 탄수화물의 물질대사물이 초기 배아 시기에 에너지원으로서 뿐만이 아니라 생합성 경로 및 다른 조절경로에 참여하고 있음을 의미한다. 따라서 초기 배아 발생 동안 탄수화물 대사와 대사물질은 에너지원으로서 뿐만이 아니라 수정란이 착상할 수 있는 능력을 갖춘 포배로 발생하는 것을 조절하는 조절물질로 그 중요성이 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.462-475
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• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한수의학회지
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• 제36권3호
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• pp.551-563
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• 1996

This study investigated the properties of primary cultured proximal tubule cells in hormonally defined(insulin, transferrin, and hydrocortisone), serum-free medium or 10% serum-supplemented medium. The growth rate of the primary cultured proximal tubule cells was lower in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum- supplemented medium(p < 0.05), while the activities of brush border marker enzymes, alkaline phosphatase(AP), leucine aminopeptidase(LAP), and y-glutamyl transpeptidase(${\gamma}$-GTP) were increased(p < 0.05). The activities of these enzymes, however, decreased with the lapse of incubation time to 50-70% after 6 days culture compared to those of the freshly-prepared proximal tubules. The enzymatic activities of the primary cultured proximal tubul cells on 6, 9, 12, and 15 days of culture were significantly increased in the hormonally defined, serum-free medium compared to the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). The functional differentiation of the primary culture was examined by observing multicellular domes of the confluent monolayer, which is indicative of transepithelial solute transport. The dome formation by the proximal tubule cultures occurred at a higher frequency in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). Upon electron microscopic examination, an increased density of the brush border was observed in the hormonally defined, serum-free medium compared to the cells grown in 10% serum-supplemented medium. The activities of $Na^+$glucose cotransporter($^{14}C$-a-MG uptake), $Na^+$phosphate cotransportere($^{32}P$ uptake) and $Na^+$ transporter($^{22}Na^+$ uptake) in the brush border membrane, and of $Na^+/K^+$-ATPase($^{86}Rb$ uptake) in the basolateral membrane were significantly stimulated in the hormonally defined, serum-free medium than in 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). In conclusion, the primary cultured proximal tubule cells grown in the hormonally defined, serum-free medium demonstrated a slower growth rate, but the functions of cell were enhanced.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제64권11호
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• pp.559-572
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• 2021

The International Society for the Study of Vascular Anomalies classifies vascular anomalies into vascular tumors and vascular malformations. Vascular tumors are neoplasms of endothelial cells, among which infantile hemangiomas (IHs) are the most common, occurring in 5%-10% of infants. Glucose transporter-1 protein expression in IHs differs from that of other vascular tumors or vascular malformations. IHs are not present at birth but are usually diagnosed at 1 week to 1 month of age, rapidly proliferate between 1 and 3 months of age, mostly complete proliferation by 5 months of age, and then slowly involute to the adipose or fibrous tissue. Approximately 10% of IH cases require early treatment. The 2019 American Academy of Pediatrics clinical practice guideline for the management of IHs recommends that primary care clinicians frequently monitor infants with IHs, educate the parents about the clinical course, and refer infants with high-risk IH to IH specialists ideally at 1 month of age. High-risk IHs include those with life-threatening complications, functional impairment, ulceration, associated structural anomalies, or disfigurement. In Korea, IHs are usually treated by pediatric hematology-oncologists with the cooperation of pediatric cardiologists, radiologists, dermatologists, and plastic surgeons. Oral propranolol, a nonselective beta-adrenergic antagonist, is the first-line treatment for IHs at a dosage of 2-3 mg/kg/day divided into 2 daily doses maintained for at least 6 months and often continuing until 12 months of age. Topical timolol maleate solution, a topical nonselective beta-blocker, may be used for small superficial type IHs at a dosage of 1-2 drops of 0.5% gel-forming ophthalmic solution applied twice daily. Pulse-dye laser therapy or surgery is useful for the treatment of residual skin changes after IH involution.