• 한방비만학회지
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• 제22권1호
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• pp.30-37
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• 2022

Objectives: Adipogenesis is the process by which pre-adipocytes are differentiated into adipocytes. It also plays an important role in adipocyte formation and lipid accumulation. Ranunculus sceleratus (R. sceleratus) extracts are used for the treatment of various diseases such as hepatitis, jaundice, and tuberous lymphadenitis in oriental medicine. However, its effect on adipogenesis has not yet been studied. In this study, we investigated the effects of R. sceleratus on adipogenesis in 3T3-L1 cells. Methods: Cells were treated with 50, 100, and 200 ㎍/ml of R. sceleratus and cell viability was evaluated. To differentiate the 3T3-L1 preadipocytes, a 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI) solution were used. The accumulation of lipid droplets was determined by Oil Red O staining. The expression levels of adipogenesis-related proteins were also determined. Results: MDI solution differentiated the preadipocytes into adipocytes and accumulation of lipids was observed in the differentiated 3T3-L1 cells. Interestingly, the amount of lipid droplets was reduced after R. sceleratus treatment. In addition, the expression levels of key adipogenic transcription factors, such as CCAAT/enhancer-binding proteins-𝛼 (C/EBP-𝛼) and peroxisome proliferator-activated receptors-𝛾 (PPAR-𝛾) were also reduced after R. sceleratus treatment. Furthermore, R. sceleratus increased AMP-activated kinase (AMPK) phosphorylation and decreased sterol regulatory element-binding protein-1 expression. Conclusions: Our results showed that R. sceleratus reduced preadipocyte differentiation by inhibiting C/EBP-𝛼 and PPAR-𝛾 levels via the AMPK pathway. Therefore, we suggest that R. sceleratus may be potentially used as an anti-adipogenic agent.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.51-51
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• 2023

The world-wide rate of obesity is increasing continuously, representing a serious medical threat since it is associated with a variety of diseases including type 2 diabetes, cardiovascular disease, and numerous cancers. Sophora japonicais used as a traditional herb for medicinal purposes in eastern Asia. However, the anti-obesity effects of S. japonicafruit have not been explored. The aim of this study is to investigate the inhibition of adipocyte differentiation and adipogenesis by an ethanol extract of S. japonicafruit (EESF) in 3T3-L1 pre-adipocytes. Our results demonstrate that EESF suppressed the terminal differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes in a dose-dependent manner, as confirmed by a decrease in lipid droplet number and lipid content through Oil Red O staining. EESF significantly reduced the accumulation of cellular triglyceride, which was associated with a significant inhibition of the levels of pro-adipogenic transcription factors, including PPARγ, C/EBPα and C/EBPβ. In addition, EESF potentially down regulated the expression levels of adipocyte-specific proteins, including aP2 and leptin. In particular, EESF treatment effectively enhanced the activation of the AMPK signaling pathway; however, the co-treatment with compound C, an inhibitor of AMPK, significantly restored the EESF-induced inhibition of pro-adipogenic transcription factors and adipocyte-specific genes. These results indicate that EESF may exert an anti-obesity effect by controlling the AMPK signaling pathway, suggesting that the fruit extract of S. japonica may be a potential anti-obesity agent.

• Animal Bioscience
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• 제37권5호
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• pp.929-943
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• 2024

Objective: The present study was executed to explore the molecular mechanism of fibroblast growth factor 10 (FGF10) gene in bovine adipogenesis. Methods: The bovine FGF10 gene was overexpressed through Ad-FGF10 or inhibited through siFGF10 and their negative control (NC) in bovine adipocytes, and the multiplicity of infection, transfection efficiency, interference efficiency were evaluated through quantitative real-time polymerase chain reaction, western blotting and fluorescence microscopy. The lipid droplets, triglycerides (TG) content and the expression levels of adipogenic marker genes were measured during preadipocytes differentiation. The differentially expressed genes were explored through deep RNA sequencing. Results: The highest mRNA level was found in omasum, subcutaneous fat, and intramuscular fat. Moreover, the highest mRNA level was found in adipocytes at day 4 of differentiation. The results of red-oil o staining showed that overexpression (Ad-FGF10) of the FGF10 gene significantly (p<0.05) reduced the lipid droplets and TG content, and their down-regulation (siFGF10) increased the measurement of lipid droplets and TG in differentiated bovine adipocytes. Furthermore, the overexpression of the FGF10 gene down regulated the mRNA levels of adipogenic marker genes such as CCAAT enhancer binding protein alpha (C/EBPα), fatty acid binding protein (FABP4), peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ), lipoprotein lipase (LPL), and Fas cell surface death receptor (FAS), similarly, down-regulation of the FGF10 gene enriched the mRNA levels of C/EBPα, PPARγ, FABP4, and LPL genes (p<0.01). Additionally, the protein levels of PPARγ and FABP4 were reduced (p<0.05) in adipocytes infected with Ad-FGF10 gene and enriched in adipocytes transfected with siFGF10. Moreover, a total of 1,774 differentially expressed genes (DEGs) including 157 up regulated and 1,617 down regulated genes were explored in adipocytes infected with Ad-FGF10 or Ad-NC through deep RNA-sequencing. The top Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathways regulated through DEGs were the PPAR signaling pathway, cell cycle, base excision repair, DNA replication, apoptosis, and regulation of lipolysis in adipocytes. Conclusion: Therefore, we can conclude that the FGF10 gene is a negative regulator of bovine adipogenesis and could be used as a candidate gene in marker-assisted selection.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.979-988
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• 2022

비만은 당뇨, 고혈압, 심근경색 등 심혈관 질환을 유발하는 주요 원인으로 이와 관련된 질환의 발병률이 증가하고 있다. 이로 인해 비만 치료 및 예방에 대한 관심이 급증하는 추세이며, 비만 치료제가 전 세계적으로 개발되고 있지만 많은 부작용을 초래하여 시판이 중단되거나 장기복용이 금지되어 있다. 이러한 문제를 막기 위해 부작용이 적으면서 항비만 효과를 가지는 천연 소재를 활용한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 사용된 해당화(Rosa rugosa)는 장미과에 속하는 낙엽활엽관목으로서 토혈, 하리, 월경과다 등에 이용되고 있으며, 항염증, 항산화 효과, 노화방지, 혈당 강하작용, 혈청 콜레스테롤 수치 저하작용, HIV protease 저해 등에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 해당화 추출물 및 분획물 4종(H₂O, n-BuOH, 85% aq. MeOH, n-Hex)의 지방세포분화에 미치는 효과에 대한 연구를 진행하였다. 3T3-L1 지방전구세포를 지방세포로의 분화를 유도하여 Oil-Red O staining으로 지방생성 억제 정도를 측정하였다. 그 결과, 갯완두 추출물 및 분획물 처리군에서 농도 의존적으로 지방세포 형성이 억제되는 것을 확인하였다. 또한 지방세포분화에 관여하는 PPARγ, C/EBPα 및 SREBP1c와 같은 인자의 mRNA 및 단백질 발현에 미치는 효과를 확인한 결과, 지방세포분화 조절인자의 발현이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이는 AMPK 신호전달경로를 통한 지방분화인자의 억제를 통한 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구결과로부터 해당화 추출물 및 분획물의 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 비만 치료제의 소재로 개발될 수 있는 가능성을 제시할 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.651-663
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• 2016

옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질 70% 주정 추출물들(CS, JT, LE, AP)은 항산화 활성이 있었고, 그것 중에 CS가 총폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거작용, ABTS 라디칼 소거작용 그리고 환원력과 같은 항산화 효과가 가장 높았다. 지방분화는 CS, JT, LE, AP 그리고 옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질을 함유한 개발 빵 추출물(DB)을 각각 처리한 3T3-L1 지방세포에서 연구하였다. DB1과 DB2는 지방 전구세포 분화 억제 및 항산화 효과가 있었다. 3T3-L1 지방세포에서 중성지방 축적은 실험한 시료들(CS, JT, LE, AP) 중에서 CS가 분화된 3T3-L1 지방세포에서 TG 축적을 가장 억제하였고 3T3-L1에서 지방분화와 관련된 인자들을 조절하였다. CS는 3T3-L1 세포에서 지방구 형성과 지방세포 분화를 농도 의존적으로 억제하였다. 지방분화 동안 다양한 농도(10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 CS와 함께 처리한 3T3-L1 세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$ 그리고 aP2 mRNA와 단백질 수준에 대한 CS의 영향력을 실험하였고, 3T3-L1 지방세포에 CS 처리는 $PPAR{\gamma}$와 aP2 mRNA 발현을 감소시켰다. CS는 역시 지방분화 중에 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 단백질의 증가를 현저하게 저해하였다. 개발된 빵들은 CS에 의해 지방 전구세포(3T3-L1 preadipocytes) 분화 억제 효과가 있고, CS는 3T3-L1 지방세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 신호전달경로를 저해함으로써 지방 전구세포 분화 억제 효과를 나타내었다. JT, LE와 AP는 지방 전구세포 분화 억제 효과는 없었지만 강한 항산화 효과가 있었다. 이들 결과는 개발된 빵이 비만예방 및 억제뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 유발되는 질병에 도움을 줄 수 있는 건강빵이라는 것을 제안하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.505-514
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• 2014

항 비만 활성소재를 탐색하기 위하여 국내산 8종의 잡곡으로부터 80% 에탄올 추출물을 확보하여 마우스 3T3-L1 전지방세포에 대한 세포독성을 조사한 결과, 기장이 가장 강한 세포독성을 보였다. 따라서 본 연구에서는 기장 에탄올 추출물을 다시 메칠렌 크로라이드, 에칠아세테이트 및 부탄올로 단계 추출하여 각 유기용매 추출물을 확보하고 각 추출물의 항 비만 활성소재를 3T3-L1전지방세포의 지방세포로의 분화 억제능으로 조사하였다. 그 결과 기장의 부탄올 추출물은 지방세포 분화 유도기간(6일) 동안 처리하였을 때, 대조구보다 중성지방 축적을 약 50.3% 억제하는 것으로 나타나 가장 강한 항비만 활성 분획임을 확인하였다. 이와 같은 기장 부탄올 추출물의 항비만 활성은 지방세포 분화유도인자($(C/EBP{\alpha}$, $PPAR{\gamma}$)의 초기 발현을 억제하여 전지방세포의 지방세포로의 분화를 억제하고, 나아가 지방대사 관련 유전자(aP2 와LPL)의 발현까지도 저해함을 알았다. 그리고 기장의 부탄올 추출물은 25 ${\mu}g/ml$ 농도에서는 3T3-L1 전지방세포의 지방세포로의 분화를 저해하지만 50 ${\mu}g/ml$농도에서는 3T3-L1 전지방세포의 미토콘드리아 세포막 전위(${\Delta}{\psi}m$)를 변화시키고, caspase-3 활성화와 PARP 분해를 유도하여 세포사멸을 유도하였다. 이와 같은 결과는 기장이 항비만 소재를 가진 우수한 잡곡으로서 비만 관련 질환 예방에 우수한 식소재로 활용할 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.720-728
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• 2011

본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포에서 생마늘 및 흑마늘 열수추출물이 insulin, dexamethasone 및 IBMX 등과 같은 분화유도인자에 의하여 유발되는 lipid droplet 및 triglyceride 생성 등과 같은 지방세포로의 분화와 함께 이러한 분화과정에 중요한 역할을 하는 adipogenic transcription factor인 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 이를 위하여 성숙한 지방세포에서 나타나는 lipid droplet의 생성에 어떠한 영향을 미치는 지를 확인한 결과, WEABG 처리군에서 lipid droplet의 생성이 현저하게 억제되는 것으로 나타났다. Lipid droplet과 함께 성숙한 지방세포에서 나타나는 특징 중 하나로서 비만의 원인으로 작용하는 지방세포 내의 저장 지방인 triglyceride 생성 정도를 확인한 결과에서도 WEABG 처리군에서 triglyceride 억제효과가 강하게 나타났다. 또한 WERG 및 WEABG-A는 분화유도인자에 의하여 유발된 PPAR${\gamma}$, C/EBP${\alpha}$ 및 C/EBP${\beta}$의 발현 억제에는 큰 영향을 미치지 못하였지만 WEABG는 그들의 발현을 전사 및 번역 수준에서 현저하게 억제시켰다. 이는 WEABG가 adipogenic transcription factor의 발현을 효과적으로 억제함으로서 lipid droplet 및 triglyceride 생성을 억제하여 지방세포로의 분화를 막는 항비만 효능을 가질 수 있음을 의미하는 결과이다. 본 연구 결과는 흑마늘의 비만억제 가능성을 제시하는 것으로서 항비만 기전에 대한 생화학적 해석 및 이를 활용한 향후 지속적인 연구를 위한 귀중한 자료로서 그 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권12호
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• pp.1708-1715
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• 2012

본 연구에서는 꽃송이버섯 추출물을 처리하여 분화된 3T3-L1 지방 세포와 비만 유도 쥐에서 지질분해 효과를 살펴보았다. In vitro, preadipocyte에서 MTT assay를 이용하여 세포독성 실험을 한 결과 시간, 농도에 관계없이 세포생존율에 영향을 미치지 않았고, 분화된 지방세포에서의 지방분해 효과는 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있다. 이외에도 지방세포에서 지방분해 산물인 glycerol 양을 측정한 결과 48, 72시간에서 시간, 농도 의존적으로 유의성 있게 증가하였다. Lipolytic enzyme의 CPT-1 및 UCP-2 발현을 측정하기 위해 Western blot assay를 실시한 결과 꽃송이버섯 열수추출물이 CPT-1 및 UCP-2의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. In vivo에서 고지방 식이에 의해 비만이 유도된 쥐에 꽃송이버섯 열수추출물을 처리한 후 실험 종료 시 실험동물의 체중은 고지방식이를 공급한 군에 비해 저농도, 고농도 꽃송이버섯을 처리한 군 각각 유의적으로 감소하였다. 실험동물의 장기와 지방조직 무게를 측정한 결과, 대조군에 비해 추출물을 처리한 군에서 체중과 장기 및 지방조직의 감소가 저농도, 고농도 모두 유의하게 나타났으며, 혈청 및 간의 지질함량을 측정한 결과, 혈청지질의 중성지방, 총 콜레스테롤 함량 모두 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, HDL-콜레스테롤 함량은 유의적으로 높게 나타났다. 간의 지질함량을 측정한 결과 중성지방은 유의적으로 낮게 나타났고 총 콜레스테롤 역시 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 따라서 혈청 및 간의 지질함량을 측정한 결과 꽃송이버섯 열수추출물이 비만이 유도된 쥐의 혈청 및 간의 지질 농도 변화를 낮추는 효과가 있다고 사료된다. 따라서 꽃송이버섯 열수추출물은 lipolytic enzyme의 발현을 증가시켜 지방산의 산화 반응 및 열 발생에 의한 에너지 소비율을 증가시켜 lipid accumulation을 감소시키며, 이로 인한 체중 감소 및 혈청이나 간의 지질함량을 개선시켜 지질분해 효과를 보여줌으로써 비만 예방 및 치료를 목적으로 하는 식품 소재로서의 활용이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제47권1호
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• pp.1-11
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• 2014

널리 음용되고 있는 녹차의 EGCG과 우리나라 국민의 상당수가 복용하고 있는 건강기능성 식품 성분인 글루코사민은 이전의 연구들을 통해서 지방세포의 분화를 억제하는데 효과가 있다고 보고되어왔다. 이 두 물질의 병합처리로 기대되어지는 지방세포에서의 adipogenesis 및 지방축적감소에 대한 상승효과는 검증된 바 없으며, 효과에 대한 cell cycle 차원에서의 접근은 없었다. 본 연구 결과에서 EGCG와 Glucosamine 6-phosphate는 adipogenesis 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1에 대한 직접적인 발현 억제 뿐아니라, $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1와 매개된 FAS, ACSL1, LPL과 같은 adipogenic target 유전자의 발현 감소를 통하여 지방세포의 분화와 지방세포 내 지방축적을 감소시키는 효과를 나타냈다. 그리고 HSL과 perilipin의 발현조절을 통해 부분적인 lipolytic effet도 나타냈다. 또한 지방세포의 분화가 개시되는데 있어 중요한 DNA의 remodeling 과정인 mitotic clonal expansion (MCE) 과정 중 G0/G1 phase 단계에서 cell cycle 정지 유도와 그로인한 S phase 및 G2/M phase로 세포주기이행의 방해를 통해 지방세포가 분화되는 것은 억제하였다. 이러한 효과들은 EGCG 농도가 높아질수록, 그리고 EGCG를 단독으로 처리한경우보다 Glucosamine 6-phosphate와 병합하였을 때 효과적이었다. 따라서 EGCG 단독처리 및 glucosamine 6-phosphate와의 병합처리는 지방세포에서 adipogenesis와 adipogenic관련 유전자들의 발현 억제 및 MCE 단계의 cell cycle arrest를 통해 지방세포의 분화를 억제하고 지방축적을 감소시켜 항비만 효과를 나타냈으며, 이러한 효과는 두 성분의 병합처리에서 조금 더 효과적이었다고 할 수 있다. 비록 두 성분의 병합처리가 기대했던 만큼은 아니었으나 항비만 효과에 대한 상승효과가 있다고 볼 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.62-67
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• 2015

본 연구는 바위수염 메탄올 추출물이 3T3-L1 지방세포의 분화 및 지방생성의 억제에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다. 바위수염 메탄올 추출물의 농도에 따른 3T3-L1 세포의 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과 $100{\sim}500{\mu}g/ml$l의 농도에서는 80% 이상의 비슷한 수준의 세포생존율을 보였다. 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않고 분화를 유도하였을 경우에 세포질 내 지방구의 형성이 활발하게 유발되는 것으로 관찰되었으며, 바위수염 메탄올 추출물에 의한 지방구의 형성이 처리 농도 의존적으로 억제 되는 것을 확인하였다. 또한 바위수염 메탄올 추출물을 100, 300, $500{\mu}g/ml$ 처리한 후의 중성지방의 양은 바위수염 메탄올 추출물을 처리하지 않았을 때보다 35%, 42%, 76%로 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. Insulin, dexamethasone 및 IBMX를 처리하여 분화를 유발하였을 경우 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$의 발현이 현저하게 증가되었으며, 이러한 분화유도 과정에서 바위수염 추출물을 처리한 결과 $100{\mu}g/ml$의 농도보다 $500{\mu}g/ml$의 처리군에서 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$의 발현이 단백질 수준에서 감소하였다. 본 연구결과 바위수염 메탄올 추출물은 lipid droplet 및 TG 생성을 감소시킴으로써 지방세포로의 분화를 억제시키는 것으로 나타나, 항비만 식품 소재로서의 개발 가능성이 있는 것으로 사료된다.