• 한국축산식품학회지
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• 제41권4호
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• pp.650-663
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• 2021

The objective of this study was to examine the relationship between meat quality attributes and the changes of sarcoplasmic protein acetylation and myofibrillar protein acetylation in lamb longissimus thoracis et lumborum muscles at different postmortem phases. Protein acetylation, color, pH, shear force, myofibril fragmentation index and cooking loss were measured. The total level of acetylated sarcoplasmic proteins showed a negative relation with pH, a positive relation with a^*, b^* and cooking loss at the pre-rigor phase. Sarcoplasmic proteins acetylation affected postmortem pH by regulating glycolysis, which in turn affects color and cooking loss. The total level of acetylated myofibrillar proteins showed a positive relation with shear force at the pre-rigor phase. Myofibrillar proteins acetylation affected meat tenderness by regulating muscle contraction. This study indicated that acetylation played a regulatory role of meat color, water-holding capacity, and tenderization process at early postmortem.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.464-474
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• 2021

대사성질환, 암, 손상, 및 패혈증 등에 의해 유도되는 염증은 산화스트레스를 통해 세포의 미토콘드리아의 기능을 감퇴시켜 신경증과 근육위축증 등을 야기한다. 본 연구에서는 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 유도된 미토콘 드리아의 기능감퇴와 근육위측증에 대한 butyrate의 억제효과를 확인하고자 하였다. LPS의 처리는 C2C12세포에서 MAPK의 활성을 통해 미토콘드리아 분열을 촉진하는 DRP1 (Ser616) 인산화와 Atrogin-1의 발현을 증가시켰다. 그러나 butyrate를 처리한 C2C12세포에서는 LPS 처리에 의한 염증 효과가 유의적으로 감소하며, 미토콘드리아 분열을 억제하는 DRP1 (Ser637)의 인산화와 mitofugin2 (Mfn2)의 발현을 증가를 유도하는 것을 확인하였다. 또한 butyrate를 처리한 세포에서 대사성질환을 유발하는 pyruvate dehydrogenase kinase 4 (PDK4)의 발현을 억제함이 관찰되었다. 이는 butyrate가 포도당 대사에서 염증에 의해 유도되는 Warburg 효과를 억제하여 산화스트레스를 개선함으로써, JNK의 활성을 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 butyrate가 항산화효과를 통해 패혈증과 대사성질환과 같은 염증에 의해 유도되는 미토콘드리아의 기능 감퇴와 이에 따른 근육위축증을 개선할 수 있는 후보물질로 활용될 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제48권4호
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• pp.239-253
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• 2021

본 연구는 Cobb종 및 Ross 308종 육계가 동물복지 사육환경에 따라 나타내는 대사체학적 변화를 연구하기 위하여 수행되었다. 일반농장과 동물복지농장(사육면적, 사육밀도, 암모니아 농도, 볏짚 등 제공)에 1일령의 Cobb종 및 Ross종 육계를 35일간 사육하고, 도계 후 가슴육과 다리육을 채취하여 분석에 이용하였다. 대사체 분석은 one-dimensional ¹H 핵자기공명분광법을 이용하였고, 직교부분최소자승판별분석(OPLS-DA)과 대사경로 분석을 함께 수행하였다. OPLS-DA 결과 육계 가슴육은 Ross종에 한하여 사육농장간 뚜렷한 구분이 가능하였다. 동물복지농장 유래 Ross종 육계 가슴육은 acetate, anserine, creatine, inosine monophosphate 함량이 일반농장 닭가슴육에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05). 반면 육계 다리육은 OPLS-DA 결과 Cobb종 육계에서만 사육농장에 따른 구분이 뚜렷하게 나타났는데, glucose와 lactate를 포함한 5종의 대사체 함량은 동물복지농장에서 사육된 경우에 높았으나 7종의 유리아미노산을 포함한 9종의 대사체 함량은 낮았다(P<0.05). 대사경로 분석 결과 Ross종 육계 가슴육에서는 4종, Cobb종 육계 다리육에서는 glycolysis/gluconeogenesis를 포함한 20종의 대사경로에서 사육농장 간 유의적인 차이(P<0.05)가 나타났다. 동물복지농장에서 사육된 Ross종 육계 가슴육과 Cobb종 육계 다리육은 일반농장에서 사육된 경우와는 다른 대사체학적 특성을 나타냈으며, 특히 풍미 물질에의 뚜렷한 차이를 보여 관능적 특성에 영향을 미칠 수 있으리라 사료된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권2호
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• pp.235-247
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• 2022

Background: Ginsenoside Rg3 is one of the main active ingredients in ginseng. Here, we aimed to confirm its protective effect on the heart function in transverse aortic coarctation (TAC)-induced heart failure mice and explore the potential molecular mechanisms involved. Methods: The effects of ginsenoside Rg3 on heart and mitochondrial function were investigated by treating TAC-induced heart failure in mice. The mechanism of ginsenoside Rg3 for improving heart and mitochondrial function in mice with heart failure was predicted through integrative analysis of the proteome and plasma metabolome. Glucose uptake and myocardial insulin sensitivity were evaluated using micro-positron emission tomography. The effect of ginsenoside Rg3 on myocardial insulin sensitivity was clarified by combining in vivo animal experiments and in vitro cell experiments. Results: Treatment of TAC-induced mouse models with ginsenoside Rg3 significantly improved heart function and protected mitochondrial structure and function. Fusion of metabolomics, proteomics, and targeted metabolomics data showed that Rg3 regulated the glycolysis process, and Rg3 not only regulated glucose uptake but also improve myocardial insulin resistance. The molecular mechanism of ginsenoside Rg3 regulation of glucose metabolism was determined by exploring the interaction pathways of AMPK, insulin resistance, and glucose metabolism. The effect of ginsenoside Rg3 on the promotion of glucose uptake in IR-H9c2 cells by AMPK activation was dependent on the insulin signaling pathway. Conclusions: Ginsenoside Rg3 modulates glucose metabolism and significantly ameliorates insulin resistance through activation of the AMPK pathway.

• 운동영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.65-71
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• 2012

Oxygen is the final acceptor of electron transport from fat and carbohydrate oxidation, which is the rate-limiting factor for cellular ATP production. Under altitude hypoxia condition, energy reliance on anaerobic glycolysis increases to compensate for the shortfall caused by reduced fatty acid oxidation [1]. Therefore, training at altitude is expected to strongly influence the human metabolic system, and has the potential to be designed as a non-pharmacological or recreational intervention regimen for correcting diabetes or related metabolic problems. However, most people cannot accommodate high altitude exposure above 4500 M due to acute mountain sickness (AMS) and insulin resistance corresponding to a increased levels of the stress hormones cortisol and catecholamine [2]. Thus, less stringent conditions were evaluated to determine whether glucose tolerance and insulin sensitivity could be improved by moderate altitude exposure (below 4000 M). In 2003, we and another group in Austria reported that short-term moderate altitude exposure plus endurance-related physical activity significantly improves glucose tolerance (not fasting glucose) in humans [3,4], which is associated with the improvement in the whole-body insulin sensitivity [5]. With daily hiking at an altitude of approximately 4000 M, glucose tolerance can still be improved but fasting glucose was slightly elevated. Individuals vary widely in their response to altitude challenge. In particular, the improvement in glucose tolerance and insulin sensitivity by prolonged altitude hiking activity is not apparent in those individuals with low baseline DHEA-S concentration [6]. In addition, hematopoietic adaptation against altitude hypoxia can also be impaired in individuals with low DHEA-S. In short-lived mammals like rodents, the DHEA-S level is barely detectable since their adrenal cortex does not appear to produce this steroid [7]. In this model, exercise training recovery under prolonged hypoxia exposure (14-15% oxygen, 8 h per day for 6 weeks) can still improve insulin sensitivity, secondary to an effective suppression of adiposity [8]. Genetically obese rats exhibit hyperinsulinemia (sign of insulin resistance) with up-regulated baseline levels of AMP-activated protein kinase and AS160 phosphorylation in skeletal muscle compared to lean rats. After prolonged hypoxia training, this abnormality can be reversed concomitant with an approximately 50% increase in GLUT4 protein expression. Additionally, prolonged moderate hypoxia training results in decreased diffusion distance of muscle fiber (reduced cross-sectional area) without affecting muscle weight. In humans, moderate hypoxia increases postprandial blood distribution towards skeletal muscle during a training recovery. This physiological response plays a role in the redistribution of fuel storage among important energy storage sites and may explain its potent effect on changing body composition. Conclusion: Prolonged moderate altitude hypoxia (rangingfrom 1700 to 2400 M), but not acute high attitude hypoxia (above 4000 M), can effectively improve insulin sensitivity and glucose tolerance for humans and antagonizes the obese phenotype in animals with a genetic defect. In humans, the magnitude of the improvementvaries widely and correlates with baseline plasma DHEA-S levels. Compared to training at sea-level, training at altitude effectively decreases fat mass in parallel with increased muscle mass. This change may be associated with increased perfusion of insulin and fuel towards skeletal muscle that favors muscle competing postprandial fuel in circulation against adipose tissues.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권3호
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• pp.425-434
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• 2021

Objective: To investigate the potential value of ¹⁸F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT in predicting the survival of patients with primary tracheal malignant tumors. Materials and Methods: An analysis of FDG PET/CT findings in 37 primary tracheal malignant tumor patients with a median follow-up period of 43.2 months (range, 10.8-143.2 months) was performed. Cox proportional hazards regression analyses were used to assess the associations between quantitative ¹⁸F-FDG PET/CT parameters, other clinic-pathological factors, and overall survival (OS). A risk prognosis model was established according to the independent prognostic factors identified on multivariate analysis. A survival curve determined by the Kaplan-Meier method was used to assess whether the prognosis prediction model could effectively stratify patients with different risks factors. Results: The median survival time of the 37 patients with tracheal tumors was 38.0 months, with a 95% confidence interval of 10.8 to 65.2 months. The 3-year, 5-year and 10-year survival rate were 54.1%, 43.2%, and 16.2%, respectively. The metabolic tumor volume (MTV), total lesion glycolysis (TLG), maximum standardized uptake value, age, pathological type, extension categories, and lymph node stage were included in multivariate analyses. Multivariate analysis showed MTV (p = 0.011), TLG (p = 0.020), pathological type (p = 0.037), and extension categories (p = 0.038) were independent prognostic factors for OS. Additionally, assessment of the survival curve using the Kaplan-Meier method showed that our prognosis prediction model can effectively stratify patients with different risks factors (p < 0.001). Conclusion: This study shows that ¹⁸F-FDG PET/CT can predict the survival of patients with primary tracheal malignant tumors. Patients with an MTV > 5.19, a TLG > 16.94 on PET/CT scans, squamous cell carcinoma, and non-E1 were more likely to have a reduced OS.

• Animal Bioscience
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• 제37권8호
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• pp.1345-1354
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• 2024

Objective: The objective of this study was to identify candidate genes that play important roles in skeletal muscle development in ducks. Methods: In this study, we investigated the transcriptional sequencing of embryonic pectoral muscles from two specialized lines: Liancheng white ducks (female) and Cherry valley ducks (male) hybrid Line A (LCA) and Line C (LCC) ducks. In addition, prediction of target genes for the differentially expressed mRNAs was conducted and the enriched gene ontology (GO) terms and Kyoto encyclopedia of genes and genomes signaling pathways were further analyzed. Finally, a protein-to-protein interaction network was analyzed by using the target genes to gain insights into their potential functional association. Results: A total of 1,428 differentially expressed genes (DEGs) with 762 being up-regulated genes and 666 being down-regulated genes in pectoral muscle of LCA and LCC ducks identified by RNA-seq (p<0.05). Meanwhile, 23 GO terms in the down-regulated genes and 75 GO terms in up-regulated genes were significantly enriched (p<0.05). Furthermore, the top 5 most enriched pathways were ECM-receptor interaction, fatty acid degradation, pyruvate degradation, PPAR signaling pathway, and glycolysis/gluconeogenesis. Finally, the candidate genes including integrin b3 (Itgb3), pyruvate kinase M1/2 (Pkm), insulin-like growth factor 1 (Igf1), glucose-6-phosphate isomerase (Gpi), GABA type A receptor-associated protein-like 1 (Gabarapl1), and thyroid hormone receptor beta (Thrb) showed the most expression difference, and then were selected to verification by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The result of qRT-PCR was consistent with that of transcriptome sequencing. Conclusion: This study provided information of molecular mechanisms underlying the developmental differences in skeletal muscles between specialized duck lines.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권5호
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• pp.1040-1050
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• 1997

연구배경 : 만성폐쇄성폐질환 환자의 치료에 널리 적용되고 호흡재활치료는 폐기능을 호전시키지는 못하지만 호흡곤란 등의 증상과 운동능력을 호전시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 이런 운동능력 개선의 기전은 여러 각도에서 해석되고 있다. 저자들은 $^{31}P$ MRS를 이용하여 만성 폐질환 환자들을 호흡재활치료 전후 전박근의 대사 변화를 관찰함으로써, 호흡재활치료 후 운동능력호전에 골격근 대사개선을 기여할 가능성을 조사하였다. 방 법 : 총 9명의 만성 폐질환을 갖고 있는 남자 환지들을 대상으로 하였고 이들의 평균 연령은 $58{\pm}11$세였으며, 이들의 기저 질환은 만성폐쇄성폐질환 8예 및 폐유육종증 1예였다. 호흡재활치료는 근육강화운동, 답차운동(treadmill walking), 자전거 운동(stationary bicycle riding) 및 상지 운동력측정계(arm ergometer)를 이용한 상지운동으로 구성했으며, 호흡재활치료 전후로 폐기능 검사, 운동부하 검사, 상하지의 지구력 측정 및 6분 보행거리 검사를 실시하였다. $^{31}P$ MRS검사를 치료 전후 전박근을 대상으로 안정시, 운동시 및 20분간의 회복시에 시행하여 세포내 산소성 인산화 능력을 반영하는 Pi/PCr의 비와 pHi(intracellular pH)를 구하여 비교하였다. 결 과 : 호흡재활치료 후 환자의 폐기능과 가스 교환의 호전은 없었으나, 운동지구력 및 보행능력은 현저한 호전을 보였으며 최대산소섭취량은 증가하는 경향을 보였고, 동 운동량에서의 분당환기량은 감소하는 경향을 나타내었다. $^{31}P$ MRS를 이용하여 재활치료 전후의 골격근 대사를 비교해 본 결과, 치료 후 운동시 및 극심한 피로상태에서의 pHi는 유의하게 높았고 산소성 인산화 과정을 반영하는 지표인 Pi/PCr는 감소하는 경향을 보였으나 안정시 및 회복기의 골격근 대사과정은 변화가 없었다. 결 론 : 이상으로 만성 폐질환 환자에서 6주간의 호흡재활치료는 운동지구력 및 보행 호전시켰으며 이러한 운동능력 호전에는 골격근 대사의 개선으로 초래된 골격근 세포내의 산성화 지연으로 인한 환기량의 감소가 기여할 사료되었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권2호
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• pp.180-189
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• 2004

다약제내성이 발현된 암세포에서 세포내의 항암제를 세포외로 배출시키는 기전을 체내에서 비침습적인 방법으로 영상화 할 수 있는 SPECT와 PET는 악성종양의 진단과 평가에 중요한 역할을 할 것으로 판단되나, 아직까지도 Pgp와 MRP의 운반능을 적절하게 평가하는 핵의학적 영상방법을 정립하는데는 극복해야할 문제점들이 많다. 지금까지의 MDR영상에 관한 연구들은 대부분이 $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품을 이용한 연구였으나, PET의 임상 응용이 증가함에 따라 보다 특이적이고 쉽게 응용될 수 있는 PET용 방사성 추적자의 개발도 이루어져야 할 것이다. $^{99m}Tc$-MIBI의 암 세포내 일방향(unidirectional) 섭취는 음성인 세포막 전하와 세포내 소립체 기질 전하에 의하여 결정되므로, MIBI의 섭취는 다른 지용성 양전하를 띤 막전위 추적자들과 유사하게 작용한다. $^{99m}Tc$-표지 방사성의약품은 암조직의 혈류 증가나 소립체 용적이나 활성도가 증가하면 섭취가 증가할 수 있어 보다 특이적인 MDR추적제의 개발이 필요한 것이다. 최근 Lorke 등은 약제감수성 및 내성 인체대장암세포인 $HT-29^{par}$ 세포와 $HT-29^{mdrl}$ 세포를 이용한 연구에서, 두세포 모두에서 $^{18}F$-FDG의 섭취가 있었고, MDR이 발현된 세포와 종양에서 $^{18}F$-FDG 섭취가 훨씬 낮았고, MIBI는 MDR이 없는 모세포에서도 매우 낮았음을 보고한 바 있다. 이 세포는 전자현미경검사에서 사립체가 풍부하지 않은 세포였다. 그러므로 이러한 결과로 보아 $^{99m}Tc$-MIBI 영상에서 종양이 보이지 않거나 섭취가 미약하다고 해도 MDR이 발현되었다고 단정할 수는 없게 된다. 즉 MDR의 발현유무를 정확하게 감별할 수 있기 위하여는 저항이 없는 세포에 MIBI가 충분하게 섭취되어야 한다는 것이 필수적인 요건이며, 종양세포 종류에 따라서는 FDG가 MDR의 marker가 될 수 있다는 것이다. Pgp 수송체는 ATP의존성 약제배출 펌프이므로 MDR세포는 에너지가 많이 필요하여, MDR 세포는 당분해율(rate of glycolysis)이 증가되어 있고 HT-29 mdrl 종양세포에서는 포도당 이동과정의 변화로 FDG 섭취가 감소되었다. 또한 Pgp가 점차 증가됨과 함께 plasma membrane transporter인 GLUT-1 level이 감소된다. 이러한 결과는 다약제내성의 영상화가 지금까지의 예상보다 보다 복합적이고 다양하므로 보다 많은 연구가 필요할 것이라는 점을 시사한다. 최근 시도되고 있는 생체광학 영상을 이용한 다약제내성 유전자 및 Pgp 발현 연구는 아직 시작단계이나, 분자 생물학적 영상법의 발전과 함께 MRI 기술등에도 이용될 수 있으므로 향후 많은 연구가 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권6호
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• pp.519-525
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• 2009

목적: 심근의 F-18 FDG 섭취는 다양한 인자에 의해 영향을 받으며, 가역적인 허혈성 심질환이 있을 경우 심근에서 포도당 대사가 증가된다고 알려졌다. 이 연구에서는 허혈성 심질환의 과거력이 없는 종양 환자에서 시행한 F-18 FDG PET/CT에서 심근 섭취 정도 및 분포를 관찰하고, 심근 관류 SPECT와 비교하여 F-18 FDG 심근 섭취 소견으로 심근 허혈을 예측할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2009년 6월까지 F-18 FDG PET/CT를 시행한 환자 중 3개월 이내에 Tc-99m sestamibi 심근 관류 SPECT를 시행한 환자 77명을 대상으로 후향적 분석을 시행하였다. 결과: 77명의 환자 중 F-18 FDG PET/CT에서 심근에 섭취가 증가하여 있는 경우는 55명(71.4%)이었다. 이 중 40명은 균등 심근 섭취를 보였고 15명은 국소 심근 섭취를 보였다. 균등 F-18 FDG 섭취 증가를 보인 40명의 환자 중 17명(42.5%)에서 격벽에 섭취 감소가 관찰되었으나, 심근 관류 SPECT상 유의한 관류 이상은 관찰되지 않았다. 전체 심근에 균등한 섭취를 보인 23명(57.5%) 중 1명(4.3%)에서 하벽에 가역적인 관류 결손이 관찰되었고, 1명(4.3%)에서 측벽에 비가역적인 관류 결손이 관찰되었으며, 21명(91.3%)에서는 관류 결손이 관찰되지 않았다. 국소 심근 섭취를 보인 15명 중 9명(60.0%)은 기저부에 국소 섭취 증가를 보였고, 이 중 1명에서 심첨측벽에 가역적인 관류 결손이 관찰되었다. 국소적인 심근 섭취를 보인 나머지 6명(40.0%)의 환자 중에서 4명(66.7%)의 환자에서 가역적인 관류 결손이 관찰되었다. 결론: 전신 F-18 PET/CT에서 심근에 격벽 감소나 기저부 증가를 제외한 국소적인 섭취 증가가 관찰되는 경우에는 허혈성 심질환의 가능성이 있으므로 추가적인 진단 검사가 필요하다.