본 연구에서는 고지방식으로 유도한 식이성 비만 모델 수컷 흰쥐에게 고지방식이와 함께 유청단백질 및 유청단백질 가수분해물을 급여하였을 때, 유청단백질 가수분해물의 섭취에 따른 체중, 장기 및 체지방, 지질 농도 및 식욕 조절호르몬에 대한 영향을 살펴보았다. 즉, 실험동물 흰쥐에게 18% 우지를 첨가한 고지방식을 기본으로 하여 질소원으로 유청단백질(whey protein concentrate 80: WPC80, 매일유업(주)) 10%를 4주간 공급한 후(control period), 4군으로 나누어서 고지방식을 기본으로 유청단백질, 유청단백질 가수분해물(whey protein hydrolysate), 유청 macropeptide fraction(whey macropeptide fraction; WH중 MW${\geq}$10,000)의 3종을 함유한 실험식이를 각각 6주 동안 급여하였다. 그 결과는 다음과 같다. 체중증가량 및 식이섭취량은 유청단백질 수준이나 가수분해물 섭취에 따른 실험군간 유의적 차이가 없었다. 간의 무게는 가수분해물 섭취에 의해 감소하였으나, 신장, 고환 및 비장의 무게는 실험군간 유의적 차이가 없었다. 한편, 신장의 무게는 고단백 식이에 의해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 지방조직의 무게는 신장 주변 지방과 부고환 주변 지방 모두 유청단백질 수준이나 가수분해물 섭취에 따른 차이를 보이지 않았다. 혈청의 총 지질과 중성지방은 가수분해물 섭취에 의해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 반면, 혈청의 총 콜레스테롤과 HDL 콜레스테롤은 유청단백질 수준과 가수분해물 섭취에 따른 차이를 보이지 않았다. 간 조직의 총 지질, 중성지방과 총 콜레스테롤은 가수분해물 섭취에 따라 차이가 없었으며, 고단백식이에 의해 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 일일 분 배설량은 고단백식이에 의해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 분 중 총 지질함량과 중성지방 함량은 가수분해물 섭취 시 그 함량이 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 반면, 분 중 총 콜레스테롤 함량은 유청단백질 수준이나 가수분해물 섭취에 따른 영향을 받지 않았다. 혈청 중 glucose와 insulin 농도는 가수분해물 섭취 시 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 혈청 중 leptin 농도는 유청단백질 수준이나 가수분해물 섭취에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈청 중 ghrelin 농도는 고단백 식이에 의해 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 특히, 가수분해물 섭취 시 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 유청단백질 가수분해물의 섭취는 intact 유청단백질보다 흰쥐의 혈청과 간의 지질 농도를 저하시키고, 분 중으로의 지질배설량을 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 혈중 glucose 농도와 insulin 농도를 감소시킴으로서 인슐린 저항성을 개선시켰으며, ghrelin 감소를 통한 식욕조절 효과를 보였다. 한편, 본 연구에서 유청단백질 가수분해물이 체중감소나 조직의 지방량에는 영향을 미치지 않았는데, 이것은 본 연구에서 사용된 25% 단백질 수준이 체중감소나 조직 지방량에 영향을 미치기에는 부족한 수준이라 사료되며, 단백질 수준에서의 증가 또는 보다 장기간 동안의 섭취가 수행되어진다면 식욕 촉진 호르몬 분비 감소를 통해 체중 감소에 있어서 더 유의적인 효과가 나타날 것으로 사료된다.
Recent studies have shown that Rosa canina L. and tiliroside, the principal constituent of its seeds, exhibit anti-obesity and anti-diabetic activities via enhancement of fatty acid oxidation in the liver and skeletal muscle. However, the effects of rosehip, the fruit of this plant, extract (RHE), or tiliroside on lipid accumulation in adipocytes have not been analyzed. We investigated the effects of RHE and tiliroside on lipid accumulation and protein expression of key transcription factors in both in vitro and in vivo models. RHE and tiliroside inhibited lipid accumulation in a dose-dependent manner in 3T3-L1 cells. We also analyzed the inhibitory effect of RHE on white adipose tissue (WAT) in high-fat diet (HFD)-induced obesity mice model. Male C57BL/6J mice were fed HFD or HFD supplemented with 1% RHE (HFDRH) for 8 weeks. The HFDRH-fed group gained less body weight and had less visceral fat than the HFD-fed group. Liver weight was significantly lower in the HFDRH-fed group and total hepatic lipid and triglyceride (TG) content was also reduced. A significant reduction in the expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR${\gamma}$) was observed in epididymal fat in the HFDRH-fed group, in comparison with controls, through Western blotting. These results suggest that downregulation of PPAR${\gamma}$ expression is involved, at least in part, in the suppressive effect of RHE on lipid accumulation in WAT.
Jung, Jong Gab;Yi, Sang-A;Choi, Sung-E;Kang, Yup;Kim, Tae Ho;Jeon, Ja Young;Bae, Myung Ae;Ahn, Jin Hee;Jeong, Hana;Hwang, Eun Sook;Lee, Kwan-Woo
Molecules and Cells
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제38권12호
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pp.1037-1043
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2015
The TAZ activator 2-butyl-5-methyl-6-(pyridine-3-yl)-3-[2'-(1H-tetrazole-5-yl)-biphenyl-4-ylmethyl]-3H-imidazo[4,5-b]pyridine] (TM-25659) inhibits adipocyte differentiation by interacting with peroxisome proliferator-activated receptor gamma. 1 TM-25659 was previously shown to decrease weight gain in a high fat (HF) diet-induced obesity (DIO) mouse model. However, the fundamental mechanisms underlying the effects of TM-25659 remain unknown. Therefore, we investigated the effects of TM-25659 on skeletal muscle functions in C2 myotubes and C57BL/6J mice. We studied the molecular mechanisms underlying the contribution of TM-25659 to palmitate (PA)-induced insulin resistance in C2 myotubes. TM-25659 improved PA-induced insulin resistance and inflammation in C2 myotubes. In addition, TM-25659 increased FGF21 mRNA expression, protein levels, and FGF21 secretion in C2 myotubes via activation of GCN2 pathways (GCN2-$phosphoelF2{\alpha}$-ATF4 and FGF21). This beneficial effect of TM-25659 was diminished by FGF21 siRNA. C57BL/6J mice were fed a HF diet for 30 weeks. The HF-diet group was randomly divided into two groups for the next 14 days: the HF-diet and HF-diet + TM-25659 groups. The HF diet + TM-25659-treated mice showed improvements in their fasting blood glucose levels, insulin sensitivity, insulin-stimulated Akt phosphorylation, and inflammation, but neither body weight nor food intake was affected. The HF diet + TM-25659-treated mice also exhibited increased expression of both FGF21 mRNA and protein. These data indicate that TM-25659 may be beneficial for treating insulin resistance by inducing FGF21 in models of PA-induced insulin resistance and HF diet-induced insulin resistance.
Target herbal ingredient (THI) is an extract made from two herbs, Scutellariae Radix and Platycodi Radix. It has been developed as a treatment for metabolic diseases such as hyperlipidemia, atherosclerosis, and hypertension. One component of these two herbs has been reported to have anti-inflammatory, anti-hyperlipidemic, and anti-obesity activities. However, there have been no reports about the effects of the mixed extract of these two herbs on metabolic diseases. In this study, we investigated the metabolic effects of THI using a diet-induced obesity (DIO) mouse model. High-fat diet (HFD) mice were orally administered daily with 250 mg/kg of THI. After 10 weeks of treatment, the THI-administered HFD mice showed reduction of body weights and epididymal white adipose tissue weights as well as improved glucose tolerance. In addition, the level of total cholesterol in the serum was markedly reduced. To elucidate the molecular mechanism of the metabolic effects of THI in vitro, 3T3-L1 cells were treated with THI, after which the mRNA levels of adipogenic transcription factors, including C/$EBP{\alpha}$ and $PPAR{\gamma}$, were measured. The results show that the expression of these two transcription factors was down regulated by THI in a dose-dependent manner. We also examined the combinatorial effects of THI and swimming exercise on metabolic status. THI administration simultaneously accompanied by swimming exercise had a synergistic effect on serum cholesterol levels. These findings suggest that THI could be developed as a supplement for improving metabolic status.
BACKGROUND/OBJECTIVES: The anti-diabetic activity of pear through inhibition of ${\alpha}-glucosidase$ has been demonstrated. However, little has been reported about the effect of pear on insulin signaling pathway in obesity. The aims of this study are to establish pear pomace 50% ethanol extract (PPE)-induced improvement of insulin sensitivity and characterize its action mechanism in 3T3-L1 cells and high-fat diet (HFD)-fed C57BL/6 mice. MATERIALS/METHODS: Lipid accumulation, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) secretion and glucose uptake were measure in 3T3-L1 cells. Mice were fed HFD (60% kcal from fat) and orally ingested PPE once daily for 8 weeks and body weight, homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR), and serum lipids were measured. The expression of proteins involved in insulin signaling pathway was evaluated by western blot assay in 3T3-L1 cells and adipose tissue of mice. RESULTS: In 3T3-L1 cells, without affecting cell viability and lipid accumulation, PPE inhibited MCP-1 secretion, improved glucose uptake, and increased protein expression of phosphorylated insulin receptor substrate 1 [p-IRS-1, ($Tyr^{632})$)], p-Akt, and glucose transporter type 4 (GLUT4). Additionally, in HFD-fed mice, PPE reduced body weight, HOMA-IR, and serum lipids including triglyceride and LDL-cholesterol. Furthermore, in adipose tissue, PPE up-regulated GLUT4 expression and expression ratio of p-IRS-1 ($Tyr^{632})/IRS$, whereas, down-regulated p-IRS-1 ($Ser^{307})/IRS$. CONCLUSIONS: Our results collectively show that PPE improves glucose uptake in 3T3-L1 cells and insulin sensitivity in mice fed a HFD through stimulation of the insulin signaling pathway. Furthermore, PPE-induced improvement of insulin sensitivity was not accompanied with lipid accumulation.
Metabolic effects of ten daily doses of standardized extract of Andrographis paniculata leaves (AP) rich in andrographolide were evaluated in a rat model of type-2 diabetes and in diet induced obese rats. AP was administered per-orally as suspension in 0.3% carboxymethylcellulose at doses of 50, 100 and 200 mg/kg/day for 10 consecutive days. Blood glucose, insulin and lipid profile of rats were measured by using enzyme kits. In addition, effects of such treatments on anti-oxidant enzymes activity and histopathological changes in various organs of diabetic rats were assessed. AP treatments reversed body weight losses and increased plasma insulin level in diabetic rats. The anti-oxidant enzymes activity became normal and histopathological changes observed in pancreas, liver, kidney and spleen of diabetic animals were less severe in extract treated groups. On the other hand, hyperinsulinemia and increased body weight gains observed in high fat or fructose fed rats were less severe in the extract treated groups. These observations revealed therapeutic potentials of the extract for treatments of diabesity associated metabolic disorders, and suggest that the effects of the extract on insulin homeostasis depend on the metabolic status of animals. Activation of cytoprotective mechanisms could be involved in its mode of action.
In a series of investigations to develop a potential anti-obese agent, we prepared a immature Citrus fruits (IMF) and compared its lipid excretion effects to those of Citrus fruits (MF, CP, JP) in an ICR mouse model of obesity induced by a high fat diet. The body weights of IMF fed mice were found to be significantly lower from 2 weeks oral administration, despite the fact that their food intakes were similar to that of the HFD control mice. The fecal cholesterol content showed a significant increase in IMF (52.0 mg/g) at 7 weeks oral administration, and mature Citrus fruits (MF, 41.3 mg/g), immature Citrus peel (CP, 32.2 mg/g), mature Citrus peel (JP, 30.0 mg/g) respectively. And also, the triglyceride content in the feces showed a significant increase in MF (14.6 mg/g), and IMF (14.2 mg/g), CP (10.5 mg/g) and JP (10.0 mg/g), respectively. On the other hand, in the inhibition activity of pancreatic lipase, MF (0.78 nmol/min/ml) showed the greatest decrease in glycerol, CP (0.79 nmol/min/ml), JP, (0.93 nmol/min/ml) and IMF (1.42 nmol/min/ml).
Objective : The purpose of this study was to investigate the anti-obesity and anti-hyperlipidemic Effects of Taeyeumjowee-tang and its modified prescription on the animal model of obesity and hyperlipidemia induced high-fat diet. Method : 1) The extracts of Taeyeumjowee-tang (TJT) and its modified prescription, Taeyeumjoweetang gagam-bang (TJGB) were evaluated for its inhibitory effects on obesity. 2) The body weight and feed weight were determined in the pre-treated and post-treated mice and the lipid profiles in the serum were analyzed in order to evaluate the anti-hyperlipidemia action of the extracts. 3) The effect of each extract was investigated for the influences on monoamine oxidase activity and HMG-CoA reductase activity. Results 1. TJT and TJGB extracts dose-dependently reduced the body weight and feed intake in normal mice. The effect of TJGB extract was better than that of TJT extract. 2. TJGB extract diminished the body weight increase and reduced the feed intake in the pre-treatment or post-treatment of the extract 3. TJGB extract decreased the amount of total cholesterol slightly and triglyceride potently after the pre-treatment or post-treatment, but HDL cholesterol exhibited no remarkable change compared with control. 4. TJGB extract weakly potentiated the monoamine oxidase activity, but its effect was better than that of TJT extract. 5. TJGB extract weakly inhibited the HMG-CoA reductase activity, but its effect was better than that of TJT extract. Conclusion : Taeyeumjowee-tang and its modified prescription can clinically be useful as anti-obesity drug and also for the improvement of hyperlipidemia.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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