Shengqiang Han ;Long You ;Yeye Hu ;Shuai Wei ;Tingwu Liu ;Jae Youl Cho ;Weicheng Hu
Journal of Ginseng Research
/
v.47
no.3
/
pp.420-428
/
2023
Background: Ginsenoside F2 (GF2), a minor component of Panax ginseng, has been reported to possess a wide variety of pharmacological activities. However, its effects on glucose metabolism have not yet been reported. Here, we investigated the underlying signaling pathways involved in its effects on hepatic glucose. Methods: HepG2 cells were used to establish insulin-resistant (IR) model and treated with GF2. Cell viability and glucose uptake-related genes were also examined by real-time PCR and immunoblots. Results: Cell viability assays showed that GF2 up to 50 μM did not affect normal and IR-HepG2 cell viability. GF2 reduced oxidative stress by inhibiting phosphorylation of the mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling components such as c-Jun N-terminal kinase (JNK), extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), and p38 MAPK, and reducing the nuclear translocation of NF-κB. Furthermore, GF2 activated PI3K/AKT signaling, upregulated the levels of glucose transporter 2 (GLUT-2) and GLUT-4 in IR-HepG2 cells, and promoted glucose absorption. At the same time, GF2 reduced phosphoenolpyruvate carboxykinase and glucose-6-phosphatase expression as well as inhibiting gluconeogenesis. Conclusion: Overall, GF2 improved glucose metabolism disorders by reducing cellular oxidative stress in IR-HepG2 cells via MAPK signaling, participating in the PI3K/AKT/GSK-3β signaling pathway, promoting glycogen synthesis, and inhibiting gluconeogenesis.
BACKGROUND/OBJECTIVE: Centella asiatica, also known as Gotu kola, is a tropical medicinal plant native to Madagascar, Southeast Asia, and South Africa. It is well known to have biological activities, including wound healing, anti-inflammatory, antidiabetic, cytotoxic, and antioxidant effects. The purpose of this study was to determine the efficacy of extracts of C. asiatica against age-related eye degeneration and to examine their physiological activities. MATERIALS/METHODS: To determine the effects of CA-HE50 (C. asiatica 50% EtOH extract) on retinal pigment cells, we assessed the cytotoxicity of CoCl2 and oxidized-A2E in ARPE-19 cells and observed the protective effects of CA-HE50 against N-methyl-N-nitrosourea (MNU)-induced retinal damage in C57BL/6 mice. In particular, we measured factors related to apoptosis and anti-oxidation and the protein levels of rhodopsin/opsin. We also measured glucose uptake to characterize glucose metabolism, a major factor in cell protection. RESULTS: Induction of cytotoxicity with CoCl2 and oxidized-A2E inhibited decreases in the viability of ARPE-19 cells when CA-HE50 was administered, and promoted glucose uptake under normal conditions (P < 0.05). In addition, CA-HE50 inhibited degeneration/apoptosis of the retina in the context of MNU-induced toxicity (P < 0.05). In particular, CA-HE50 at 200 mg/kg inhibited the cleavage of pro-caspase-3 and pro-poly (ADP-ribose)-polymerase and maintained the expressions of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 and heme oxygenase-1 similar to normal control levels. Rhodopsin/opsin expression was maintained at a higher level than in normal controls. CONCLUSION: A series of experiments confirmed that CA-HE50 was effective for inhibiting or preventing age-related eye damage/degeneration. Based on these results, we believe it is worthwhile to develop drugs or functional foods related to age-related eye degeneration using CA-HE50.
Sohn, Jee Hyung;Kim, Jong In;Jeon, Yong Geun;Park, Jeu;Kim, Jae Bum
Molecules and Cells
/
v.41
no.10
/
pp.900-908
/
2018
Insulin resistance is closely associated with metabolic diseases such as type 2 diabetes, dyslipidemia, hypertension and atherosclerosis. Thiazolidinediones (TZDs) have been developed to ameliorate insulin resistance by activation of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) ${\gamma}$. Although TZDs are synthetic ligands for $PPAR{\gamma}$, metabolic outcomes of each TZD are different. Moreover, there are lack of head-to-head comparative studies among TZDs in the aspect of metabolic outcomes. In this study, we analyzed the effects of three TZDs, including lobeglitazone (Lobe), rosiglitazone (Rosi), and pioglitazone (Pio) on metabolic and thermogenic regulation. In adipocytes, Lobe more potently stimulated adipogenesis and insulin-dependent glucose uptake than Rosi and Pio. In the presence of pro-inflammatory stimuli, Lobe efficiently suppressed expressions of pro-inflammatory genes in macrophages and adipocytes. In obese and diabetic db/db mice, Lobe effectively promoted insulin-stimulated glucose uptake and suppressed pro-inflammatory responses in epididymal white adipose tissue (EAT), leading to improve glucose intolerance. Compared to other two TZDs, Lobe enhanced beige adipocyte formation and thermogenic gene expression in inguinal white adipose tissue (IAT) of lean mice, which would be attributable to cold-induced thermogenesis. Collectively, these comparison data suggest that Lobe could relieve insulin resistance and enhance thermogenesis at low-concentration conditions where Rosi and Pio are less effective.
The effects of antimycin A(AA), dodium azide ($NaN_3$) and 2,4-dinitrophenol (DNP), which inhibit mitochondrial ATP production, on cellular functions of cultured astrocytes were studied. High concentrations of AA $(50{\;}\mu\textrm{g}/ml),{\;}NaN_3$ (100mM) and DNP (20mM) significantly decreased 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) reduction, which was known to be related to mitochondrial function and then cel viability. AA ($50{\;}\mu\textrm{g}/ml$) increased lactate dehydrogenase (LDH) release and decreased [$^3H$] glutamate uptake, suggesting severe damage of cellular function by the concentrations of the compounds. Meanwhile, low concentrations of AA $(\leq{;\}10{\;}\mu\textrm{g}/ml),{\;}NaN_3{;\}(\leq{\;}50mM)$ and DNP ($\leq{\;}5mM$) significantly increased MTT reduction, the effect of which was specific to astrocytes. AA (5 and $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$) did not affect LDH release and [$^3H$] glutamate uptake, indicating that these compounds increased MTT reduction at the low concentrations without cellular membrane damage. However, the low concentrations of AA produced significant decrease of MTT reduction in a glucose-free medium. Low concentrations of AA (1 and $5{\;}\mu\textrm{g}/ml$) did not change ATP production of astrocytes in the medium containing 10 mM glucose, but completely inhibited in a glucose-free medium, suggesting marked increase of cytosolic ATP production by the blockade of mitochondrial ATP production with low concentrations of AA. These results suggest that astrocytes have ability to enhance neuronal function or survival under conditions of incomplete ischemia or early by enhancement of glycolysis, and that cellular reduction of MTT occurs not only mitochondrially but also extramitchondrially.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.12
no.7
/
pp.3310-3316
/
2011
Hematoxylin is the main component of Hematoxylon campechianum which has been utilized in the southern provinces of Korea as a folk remedy for diabetic complications. In the present study, to investigate the hypoglycemic mechanism of hematoxylin, the 2-deoxyglucose uptake and phospholipid metabolism were examined in sciatic nerves from three groups of rats : normal control, diabetic control, diabetic hematoxylin-treated group. Hematoxylin significantly reduced blood glucose levels in diabetic control rats. On a wet weight basis, the nerves from diabetic rats showed a 20% decrease in total phospholipid from that of controls and a relative decrease in phosphatidylinositide. Hematoxylin treatment increased the incorporation rate of 2-[3H] myo-inositol into total phosphoinositids in diabetic rat. The effectiveness were more potent in higher dose hematoxylin-treated rats than lower dose hematoxylin-treated rats. These results suggest that hematoxylin increases glucose transport and lipid metabolism by partially normalizing concerned with myo-inositol metabolism in diabetic rat. Therefore we propose that hematoxylin can be a promising candidate for diabetes medication.
Kang, Seok Yong;Hyun, Sun Young;Kwon, Yedam;Park, Yong-Ki;Jung, Hyo Won
The Korea Journal of Herbology
/
v.34
no.6
/
pp.99-107
/
2019
Objective : The present study was conducted to investigate the effects of Chaenomelis Fructus (CF) on the regulation of biogenesis in C2C12 mouse skeletal muscle cells. Methods : C2C12 myoblasts were differentiated into myotubes in 2% horse serum-containing medium for 5 days, and then treated with CF extract at different concentrations for 48 hr. The expression of muscle differentiation markers, myogenin and myosin heavy chain (MHC) and mitochondrial biogenesis-regulating factors, peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1alpha (PGC1α), sirtuin1 (Sirt1), nuclear respiratory factor1 (NRF1) and transcription factor A, mitochondrial (TFAM), and the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and acetyl-CoA carboxylase (ACC) were determined in C2C12 myotubes by reverse transcriptase (RT)-polymerase chain reaction (RT-PCR) and western blot, respectively. The cellular glucose levels and total ATP contents were measured by cellular glucose uptake and ATP assays, respectively. Results : Treatment with CF extract (0.01, 0.02, and 0.05 mg/㎖) significantly increased the expression of MHC protein in C2C12 myotubes compared with non-treated cells. CF extract significantly increased the expression of PGC1α and TFAM in the myotubes. Also, CF extract significantly increased glucose uptake levels and ATP contents in the myotubes. Conclusion : CF extract can stimulate C2C12 myoblasts differentiation into myotubes and increase energy production through upregulation of the expression of mitochondrial biogenetic factors in C2C12 mouse skeletal muscle cell. This suggests that CF can help to improve skeletal muscle function with stimulation of the energy metabolism.
Liriope platyphylla is a medical herb that has long been used in Korea and China to treat cough, sputum, neurodigenerative disorders, obesity and diabetes. The aims of this study were to study the antidiabetic effects of the aqueous extract of L. platyphylla (AEtLP) through pancreatic and extrapancreatic actions. AEtLP were orally administrated to ICR mice once a day for 7 days. Of three different concentrations of AEtLP, only 10% AEtLP were low toxic to liver, based on body weight and serum biochemical analyses. However, 10% AEtLP-treated mice displayed signifi cant reduction of the glucose concentration and increased insulin concentration; no changes were noted using 5% and 15% AEtLP. Also, the increase of glucose transporter (Glut)-1 expression in liver was dependent on the concentration of AEtLP, and was regulated by the phosphorylation of Akt. The lowest expression of Glut-3 was observed in 15% AEtLP treated mice, followed by 10% AEtLP- and 5% AEtLP-treated mice. This pattern of Glut-3 expression was roughly in accord with the phosphorylation of c-Jun N-teminal kinase (JNK) in the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. Furthermore, a signifi cant rise of the superoxide dismutase activity (SOD) was detected in AEtLP-treated mice. The fi ndings suggest that AEtLP should be considered as a diabetes therapeutic candidate to induce insulin secretion from pancreatic ${\beta}$-cells and glucose uptake in liver cells.
Fermentation condition of Streptococcus lactis IFO 12007 for nisin production was examined. The optimal glucose concentration was 60g/ι. The pH and temperature optimum were 6.5 and 31$^{\circ}C$, respectively. The maximum nisin activity in batch culture was 2000IU/$m\ell$. The fermentation quotients after 7 hours of fermentation in batch culture were; specific glucose uptake rate:0.59g/g/h , specific nisin productivity: 34924IU/g/h, product yield: 5944IU/g, growth yield:0.24, biomass:4.81g/ι. The specific growth rate was affected by pH and temperature and the activation energy for growth was 1.35kcal/mole. pH control was essential for nisin production. Fed-batch culture using 20g/$\ell$ glucose medium produced 1420IU/$m\ell$ after 14 hours. The continuous culture could be operated at below 0.38h$^{-1}$ for nisin production. The steady state nisin concentration and specific nisin productivity were 740IU/$m\ell$ and 45000IU/g/h. The growth yield and maintenance energy were 0.144 and 207mg glucose/g-cell/h.
A further purified fraction (D-O-ANa) was obtained from DPG 3-2 fraction of Ginseng Radix by complete removal of saponins, nucleosides, nucleic acid bases, amino acids, and sugars. D-O-ANa - induced insulin release was investigated to compare with that of DPG 3-2 and other isolated components. Among the sub fractions of DPG 3-2, D-O-ANa exhibited the most potent release of insulin with or without high concentrations of glucose, and it particularly enhanced the second phase of glucose-induced insulin release. DGP 3-2 potentiated significantly the glucose-induced insulin release from the isolated islets of diabetic mice at increasing concentrations of extracellular calcium ions (0.16 - 2.5 mM). A definite relationship was found between calcium $(^{45}Ca)$ uptake and insulin release. Ginsenoside $(G)-Rb_1\;and\;G-Rg_1$ did not enhance the glucose-induced insulin release. The effect of ginseng saponins was blocked by glucose (16.7 mM), being distinctly different from the glucose-potentiated effect of DPG 3-2. The insulin release effect of $G-Rg_1$ was unaffected by the presence or absence of extracellular $Ca^{2+}$ and theophylline. Adenosine also increased insulin release from isolated islets, but had no effect on perfused rat pancreas. Arginine stimulated insulin release less evidently than D-O-ANa, though arginineand adenosine-induced glucagon releases were more remarkable. In conclusion, D-O-ANa appears to be a major fraction in insulin release activity of ginseng and its mode of action may be related to $Ca^{2+}$ ion uptake. This physiological mechanism was distinct from that of the abnormal release induced by ginseng saponins.
Park, Chul-Min;Thakuri, Laxmi Sen;Rhyu, Dong-Young
Journal of Applied Biological Chemistry
/
v.64
no.1
/
pp.89-96
/
2021
The aim of this study is to examine the effect of Caulerpa okamurae ethanol extract (COE) on glucose metabolism and insulin sensitivity as one of the drug targets for treatment of type2 diabetes. COE significantly inhibited protein tyrosine phosphatase (PTP1B) and dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) enzyme activities in vitro assay. Also, COE significantly enhanced the glucose uptake and the expression of insulin receptor substrate-1 (IRS-1) and glucose transporter4 (GLUT4) proteins in 3T3-L1 adipocytes or zebrafish larvae compared with control. In dexamethasone-induced resistance model of L6 myotubes, the protein expression of insulin signaling and glucose uptake was effectively increased by the treatment of COE. In contrast, the elevated phosphorylation of IRS-1 Ser307 was normally suppressed by treatment of COE. However, COE had no effect on insulin secretion in pancreatic beta cells. Thus, our results suggest that COE improves the glucose metabolism and insulin sensitivity through the regulation of insulin signaling and GLUT4 protein in insulin's target cells and zebrafish larvae.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.