• 제목/요약/키워드: islet cells

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In vivo multiplex gene targeting with Streptococcus pyogens and Campylobacter jejuni Cas9 for pancreatic cancer modeling in wild-type animal

  • Chang, Yoo Jin;Bae, Jihyeon;Zhao, Yang;Lee, Geonseong;Han, Jeongpil;Lee, Yoon Hoo;Koo, Ok Jae;Seo, Sunmin;Choi, Yang-Kyu;Yeom, Su Cheong
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제21권2호
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    • pp.26.1-26.14
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    • 2020
  • Pancreatic ductal adenocarcinoma is a lethal cancer type that is associated with multiple gene mutations in somatic cells. Genetically engineered mouse is hardly applicable for developing a pancreatic cancer model, and the xenograft model poses a limitation in the reflection of early stage pancreatic cancer. Thus, in vivo somatic cell gene engineering with clustered regularly interspaced short palindromic repeats is drawing increasing attention for generating an animal model of pancreatic cancer. In this study, we selected Kras, Trp53, Ink4a, Smad4, and Brca2 as target genes, and applied Campylobacter jejuni Cas9 (CjCas9) and Streptococcus pyogens Cas9 (SpCas9) for developing pancreatic cancer using adeno associated virus (AAV) transduction. After confirming multifocal and diffuse transduction of AAV2, we generated SpCas9 overexpression mice, which exhibited high double-strand DNA breakage (DSB) in target genes and pancreatic intraepithelial neoplasia (PanIN) lesions with two AAV transductions; however, wild-type (WT) mice with three AAV transductions did not develop PanIN. Furthermore, small-sized Cjcas9 was applied to WT mice with two AAV system, which, in addition, developed high extensive DSB and PanIN lesions. Histological changes and expression of cancer markers such as Ki67, cytokeratin, Mucin5a, alpha smooth muscle actin in duct and islet cells were observed. In addition, the study revealed several findings such as 1) multiple DSB potential of AAV-CjCas9, 2) peri-ductal lymphocyte infiltration, 3) multi-focal cancer marker expression, and 4) requirement of > 12 months for initiation of PanIN in AAV mediated targeting. In this study, we present a useful tool for in vivo cancer modeling that would be applicable for other disease models as well.

Streptozotocin에 의해 유도된 당뇨모델동물에서 황칠나무 (Dendropanax morbifera Leveille)의 열수추출물과 에탄올추출물의 당뇨 질환 개선 효능 (Anti-diabetic effects of aqueous and ethanol extract of Dendropanax morbifera Leveille in streptozotocin-induced diabetes model)

  • 안나영;김지은;황대연;류호경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제47권6호
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    • pp.394-402
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    • 2014
  • 본 연구는 황칠나무의 부위별 추출물의 항당뇨효능을 평가하기 위해, 황칠나무의 잎과 줄기의 열수추출물과 에탄올추출물을 분리하여 항산화능과 당뇨질환 개선효능을 측정하였다. 그 결과, total polyphenol과 total flavonoid의 농도는 DLW에서 가장 높게 나타났으며, 다음으로 DLE, DSW, DSE 순서로 나타났다. 또한, DPPH 소거능은 DLW가 대부분의 농도에서 가장 높게 나타났으며, DLE는 $500{\mu}g/mL$의 농도에서 가장 높은 DPPH 소거능을 나타내었다. 항산화능이 우수한 DLW와 DLE를 선정하여 STZ로 유도된 당뇨모델동물에 2주간 투여하여 항당뇨 효능을 분석하였다. 그 결과, 체중은 STZ/vehicle 처리군이 급격히 감소하였으나 STZ/DLW와 STZ/DLE 처리군에서 서서히 감소하였다. 혈당량은 STZ/vehicle 처리군에서 급격히 증가하였으며, STZ/DLW 처리군과 STZ/DLE 처리군에서만 유의적인 감소를 나타내었다. 그러나, 혈청 내 인슐린의 농도는 STZ/vehicle 처리군에 비하여 STZ/DLW와 STZ/DLE 처리군에서 증가하였으며, 특히 STZ/DEL-200 처리군에서 가장 높은 농도를 나타내었다. 이러한 변화는 췌장의 조직학적 변화와 면역염색의 결과에서도 동일하게 관찰되었다. 더불어, 뇨당 농도는 STZ/vehicle 처리군에서 급격히 증가하였으며, 오직 STZ/DLW-200 처리군과 STZ/DLE-200 처리군에서만 유의적으로 감소하였다. 이러한 결과는 황칠나무의 잎의 열수추출물과 에탄올추출물은 우수한 항산화효능과 베타세포의 사멸을 억제함으로서 당뇨질환을 개선하는 효능이 있음을 제시하고 있으며, 특히, 200 mg/kg의 농도가 우수한 효능을 나타내는 농도임을 제시하고 있다.

제2형 당뇨모델 db/db 마우스에서 밀순 물추출물의 항당뇨 효과 (Anti-diabetic Effects of Triticum aestivum L. Water Extracts in db/db Mice as an Animal Model of Diabetes Mellitus Type II)

  • 이선희;임성원;이영미;허정무;이회선;김대기
    • 생약학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.282-288
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    • 2010
  • We evaluated the anti-diabetic effects of Triticum aestivum sprout water extract (TA) in diabetes mellitus type 2. For the experiments, the diabetic animal model db/db mice were divided to 3 groups: diabetic control (db/db) and two experimental groups orally treated with 25 and 100 mg/kg single dose of TA (TA-25 and TA-100, respectively). The lean mice were used as the non-diabetic normal control. All mice have free access to water and AIN-93 diet. TA was administrated to diabetic mice for 5 weeks and the diabetic clinical markers, including blood glucose level, body weight, food intake and insulin level, were measured at a time. After administration for 5 weeks, the blood glucose level was decreased 1.10 and 1.98 folds in TA-25 and TA-100 groups, respectively, compared with db/db group. The body weight and diet consumption were significantly reduced by TA treatment in dose-dependent manner. The treatments of TA-100 also significantly decreased remarkedly liver weight and slightly serum insulin levels when compared with them of the diabetic control group. However the immunohistochemical staining for insulin clearly showed high expression of insulin in the pancreatic islet cells derived from all db/db mice, even if TA was administrated. Moreover, TA-100 treatment significantly improved impaired glucose tolerance in diabetic db/db mice. The results suggest that TA has anti-hyperglycemic effect attenuating blood glucose in the animal model of type 2 diabetes and might be useful as a functional diet for human diabetic diseases.

Streptozotocin-유발 당뇨쥐의 베타인 첨가에 의한 항당뇨 및 간보호 효과 (Hypoglycemic and Hepatoprotective Effects of Betaine on Streptozotocin-Induced Diabetic Rats)

  • 정재준;김용택;서원석;양현주;이용수;차재영
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.767-772
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    • 2006
  • Sprague-Dawley 수컷에 streptozotocin (50 mg/kg body weight)을 복강 주사하여 유발시킨 당뇨군에서 베타인(1%, w/w) 첨가에 의한 항당뇨 및 간보호 효과를 검토하였다. Streptozotocin-유발 당뇨군에서 혈당치 및 fructosamine 농도가 현저히 증가하였고, 이러한 증가는 베타인 투여로 감소하였다. 간 기능의 biomarker로 사용되는 alanine aminotransferase (AST) 및 aspartate aminotransferase (ALT) 활성은 당뇨군에서 현저히 증가한 반면 간보호 효과가 있는 베타인 투여 당뇨군에서는 정상군 수준으로 회복됨으로써 당뇨성 간 손상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 혈중 중성지질 농도는 당뇨군에서 현저히 증가하였으나, 베타인 투여에 의해 정상군 수준까지 감소하였으나, 총 콜레스테롤 농도는 베타인 첨가에 의해 증가하였다. 췌장 조직의 조직검사에서 췌도 세포의 정상적인 타원형 모양이 정상군에서는 잘 유지되었으나, Streptozotocin-유발 당뇨군에서는 췌도 세포의 파괴가 일어났으며, 베타인 투여에 의해서는 회복된 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 당뇨군에서 베타인 투여에 의한 혈당강하 효과는 췌장의 췌도세포 파괴 억제에 의한 것으로 시사되었다.

Multiple Low Dose Streptozotocin으로 유도된 당뇨 흰쥐에서 백삼, 홍삼, 화기삼의 항당뇨 활성 비교 (Comparisons of Antidiabetic Effect between Ginseng Radix Alba, Ginseng Radix Rubra and Panax Quinquefoli Radix in MLD STZ-induced Diabetic Rats)

  • 박경수;고성권;정성현
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제27권2호
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    • pp.56-61
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    • 2003
  • 복강 내당능 시험과 MLD STZ 당뇨를 유발시킨 rat에서 백삼, 홍삼, 화기삼의 항당뇨 활성을 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 복강 내당능 시험에서 백삼은 효과를 나타내지 못한 반면 홍삼과 화기삼은 대조군에 대하여 유의적인 변차를 나타내었다. MLD STZ로 당뇨를 유발시킨 SD계 흰쥐에 백삼, 홍삼, 화기삼을 2주간 투여 후 혈당강하 활성을 비교한 결과 홍삼 투여군의 혈당이 가장 낮았으며 백삼과 화기삼은 비슷한 크기의 활성을 나타내었다. 2. 백삼과 홍삼, 화기삼은 모두 고혈당에 의한 체중 감소 현상을 개선시켰으며 각 투여군 간에는 유의적인 차이는 없었다. 3. 당뇨의 대표적인 증상인 다식 (多食)과 다음 (多飮)현상이 백삼, 홍삼, 화기삼 투여에 의하여 개선되었으며 그 중 홍삼에 의한 효과가 가장 컸다. 4. 혈당강하 활성과 ginsenoside profile간의 상관관계를 살펴본 결과 PPT/PPD ratio가 가장 큰 홍삼의 혈당강하 활성이 백삼과 화기삼에 비해 높은 것으로 보아 PPT/PPD ratio가 혈당강하 활성의 key ratio가 아닌가 추측된다.

하엽(荷葉) 및 하엽옥천산(荷葉玉泉散)이 streptozotocin으로 유발된 당뇨(糖尿)에 미치는 영향 (Effects of Nelumbo Folium and Hayopokchun-san on Diabetes Mellitus in Streptozotocin Treated Rats)

  • 양웅모;장문석;박완수;이병희;김원남;김산웅;최동기;이학철;박성규
    • 동의생리병리학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.1497-1501
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    • 2006
  • The therapeutic anti-diabetic effect of Nelumbo Folium and a poly herbal formula (NOC) was evaluated in the streptozotocin (STZ 60 mg/kg, I.p.) induced diabetic rats. For this study, test articles were orally administrated once a day from 7 d after STZ-injection for 3 weeks. The fasting blood glucose, body weight, pancreas weight changes, oral glucose tolerance test, hemoglobin Alc (Hb A1c) level changes and the histopathological changes were observed. WNL-treated rat had lower fasting blood glucose levels compared to control group and NOC-treated rat had significantly lower fasting blood glucose levels, compared to control group (p < 0.05). After 21 days of extract treatment, body weight in control was reduced (p < 0.001). WNL and NOC groups were also reduced compared to control group but insignificantly. Pancreas weight of control group was reduced (p < 0.001), but the weight of NOC group were increased (P< 0.05). During the 2 h oral glucose tolerance test (OGTT), WNL group were improved compared to control group (P < 0.05). NOC group were improved compared to control group but insignificantly. WNL and NOC groups had lower Hb Alc level compared to control group. In addition, atrophy of islet and decrease of insulin-producing cells were detected in STZ induced diabetes rats. However, these diabetic changes were decreased in WNL and NOC groups. These results suggest that N. Folium and NOC have favorable effects to inhibit the changes on the fasting blood glucose levels, pancreas weight, glucose tolerance, hemoglobin Alc and the histopathological changes of pancreas in STZ-induced diabetes.

배양한 흰쥐 해마신경세포에서 c-Jun N-terminal kinase (JNK)-interacting protein (JIP)의 표현 (Expression of c-Jun N-Terminal Kinase (JNK)-Interacting Protein (JIP) in Cultured Rat Hippocampal Neurons)

  • 문일수
    • 생명과학회지
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    • 제17권12호
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    • pp.1627-1633
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    • 2007
  • c-Jun N-terminal kinase (JNK)-interacting protein 1(JIP1)은 비계단백질(scaffold protein)로서 신경 세포와 ??장${\beta}$세포에서 많이 발현된다. 본 연구에서는 배양한 흰쥐 해마신경세포에서 JIP1, JIP-2 및 JIP-3을 모두 인식하는 항체를 이용하여 이들의 세포내 표현을 조사하였다. 전반적으로 JIP은 세포체와 가지돌기에 반점 모양으로 표현되었다. 이 JIP 반점들을 통계적으로 분석한 결과 흥분성 연접후표지인 PSD95 및 ${\alpha}CaMKII$ 반점 과 각각 $54.8{\pm}4.0%$$94.1{\pm}4.5%$가 겹쳐졌다. 반면에 억제성 연접후표지인 그리신수용체 및 gephyrin 반점과는 각각 단지 $8.6{\pm}0.5%$$7.3{\pm}0.5%$만 겹쳐졌다. 한편 lipid raft의 표지인 flotillin 반점의 상당부분$(29.3{\pm}1.0%)$이 JIP 반점과 겹쳐졌다. 또한, JIP은 일부 가지돌기의 끝부분에 매우 강하게 발편되었으며 축삭에는 표현이 미미하였다. 이 결과들은 JIP 단백질이 흥분성 연접후구역, 일부 lipid raft, 그리고 일부 가지돌기 끝부분에 주로 위치함을 의미한다.

Leptin 결핍 ob/ob 마우스에서 소맥엽 추출물의 혈당 강하 및 혈중 콜레스테롤에 미치는 효과 (Administration of Triticum aestivum Sprout Water Extracts Reduce the Level of Blood Glucose and Cholesterol in Leptin Deficient ob/ob Mice)

  • 이선희;임성원;응웬반민;허정무;송봉준;이영미;이회선;김대기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.401-408
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    • 2011
  • 본 연구에서는 소맥엽 물추출물을 제2형 당뇨동물모델 ob/ob 마우스에게 6주간 경구투여 하여 혈중 포도당 및 혈중 지질에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. TAWE를 투여한 결과, lean 마우스 대조군 및 실험군들의 혈중 포도당 농도와 체중은 유의적인 변화가 없었다. 반면, ob/ob 마우스에서 대조군은 실험기간 내내 혈중 포도당 농도 및 체중이 높은 증가율을 보였으나, TAWE를 투여한 ob/ob 마우스에서는 혈중 포도당 및 체중 증가가 TAWE 투여용량 의존적으로 감소되었으며, 특히 TAWE-100 투여군에서 대조군에 비하여 체중 약 11.9%, 혈중 포도당 약 78.4% 감소되는 효과를 보였다. 또한 TAWE 투여가 실험동물의 장기무게에 미치는 영향을 알아보기 위해 비장, 신장, 심장 및 폐의 무게를 측정한 결과, lean 마우스 및 ob/ob 마우스 실험군 사이에 각각의 장기에 대한 유의적인 무게 차이는 나타나지 않았다. 혈중 인슐린 농도는 lean 마우스 대조군 및 실험군의 평균 농도(3.93 ng/mL)에 비하여 ob/ob 마우스 대조군(15.60 ng/mL), TAWE-100 투여군(20.19 ng/mL) 및 TAWE-25 투여군(19.66 ng/mL)에서 모두 높게 나타나는 경향을 보였지만 ob/ob 마우스 TAWE-100 투여군에서는 보다 증가된 인슐린 수치를 확인하였으며, 면역조직화학염색 시험법에서도 췌장 $\beta$세포의 인슐린 발현정도가 TAWE-100 투여군에서 가장 높게 나타났다. TAWE는 lean 마우스의 총콜레스테롤, 중성지방 및 HDL에 유의적인 영향을 미치지 않았지만, ob/ob 마우스 TAWE-100 투여군에서 대조군에 비해 총콜레스테롤 24.35%, 중성지방 23.97%가 감소하였고, HDL은 29.80% 증가하였다. 포도당 내당능에 대한 평가를 위해 당부하 검사를 실시한 결과 ob/ob 마우스 TAWE-100 투여군에서 60분부터 당부하가 유의적으로 개선되는 효과를 보였다. 결과적으로, TAWE의 인슐린 저항성 제2형 당뇨병 동물모델 ob/ob 마우스에 6주간의 장기투여는 혈당 및 혈중 지질대사를 개선할 수 있음을 의미하며, 임상학적 당뇨 증상완화 및 당뇨 합병증 예방 및 치료제로 음용할 수 있을 것으로 사료된다.

Multiple Low Dose Streptozotocin으로 유도된 당뇨 흰쥐에서 투여 시기에 따른 인삼의 항당뇨 활성 비교 (Comparisons of Antidiabetic Effect of Panax Ginseng on MLD STZ-induced Diabetic rats in Terms of Time of Administration)

  • 박경수;이동억;성종환;정성현
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제26권4호
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    • pp.191-195
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    • 2002
  • MLD STZ로 당뇨를 유발시킨 SD rat에서 투여 시기에 따른 백삼의 항당뇨 활성을 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동시 투여군은 실험 시작 초반에 체중이 감소하는 듯 하였다가 당뇨 대조군에 비하여 현저히 체중이 증가하였고 후 투여군 역시 백삼의 투여에 의하여 체중이 증가하였다. 2. 동시 투여군에서 STZ 투여 후 초반 7일간 혈당이 상승 하였으나 곧 탁월한 혈당 강하 활성을 나타내었으며 또한 계속적:인 당뇨병의 진행을 막아주었다. 후 투여군에서는 즉각적으로 혈당 강하 활성이 나타났고 이는 투여 종료 시점까지 유지되었다. 3. 동시 투여군과 후 투여군 모두 식이량과 음용수 섭취량을 개선시켜 주었다. 4. 동시 투여군과 후 투여군은 모두 체중 대비 신장 무게의 비를 낮추어 줌으로써 고혈당으로 인해 야기되는 신장비대를 개선시켜 주었다. 5. STZ로 유도된 당뇨 흰쥐에서 백삼이 혈당 강하 활성을 나타내는 것은 췌장 베타세포의 보호 활성과 insulin의 분비 촉진과 관련이 있을 것으로 추측된다. 6. 각 투여군에서 투여 종료시점의 혈당이 당뇨 대조군에 비하여 각각 64%, 67%수준을 나타내어 백삼이 당뇨병이 발생되기 전이나 혹은 당뇨병이 발생된 후에 투여되더라도 우수한 혈당강하 효과를 나타낼 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 인삼은 impaired glucose tolerance(IGT)를 나타내는 사람에서 당뇨병의 발병을 예방할 목적으로 투여할수 있을 뿐만 아니라 이미 당뇨병이 발병된 사람에서도 우수한 혈당 강하 활성을 나타내어 치료제로서의 가능성도 보여주었다.