Youri Lee;Navid Iqbal;Mi-Hwa Lee;Doo-Sang Park;Yong-Sik Kim
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제34권5호
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pp.1073-1081
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2024
Obesity is spawned by an inequality between the portion of energy consumed and the quantity of energy expended. Disease entities such as cardiovascular disease, arteriosclerosis, hypertension, and cancer, which are correlated with obesity, influence society and the economy. Suppression of adipogenesis, the process of white adipocyte generation, remains a promising approach for treating obesity. Oil Red O staining was used to differentiate 3T3-L1 cells for screening 20 distinct Lactobacillus species. Among these, Lactobacillus acidophilus DS0079, referred to as YBS1, was selected for further study. YBS1 therapy decreased 3T3-L1 cell development. Triglyceride accumulation and mRNA expression of the primary adipogenic marker, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ), including its downstream target genes, adipocyte fatty acid binding protein 4 and adiponectin, were almost eliminated. YBS1 inhibited adipocyte differentiation at the early stage (days 0-2), but no significant difference was noted between the mid-stage (days 2-4) and late-stage (days 4-6) development. YBS1 stimulated the activation of p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) during the early stages of adipogenesis; however, this effect was eliminated by the SB203580 inhibitor. The data showed that YBS1 administration inhibited the initial development of adipocytes via stimulation of the p38 MAPK signaling pathway, which in turn controlled PPARγ expression. In summary, YBS1 has potential efficacy as an anti-obesity supplement and requires further exploration.
산두근(Sophora tonkinensis Gapnep)은 예로부터 동양지역에서 전통적인 약용식물로 사용되어 왔다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포의 성숙지방세포로의 분화와 세포 내 지방생성에 대한 산두근 메탄올 추출물(STME)의 효과와 메커니즘에 대해 조사하였다. STME를 0-200 ${\mu}g$/ml의 농도로 처리한 다음, Oil Red O 염색으로 세포 내축적되는 지방구와 지질의 양을 측정한 결과 농도의존적으로 크게 감소됨을 확인하였으며 3T3-L1 지방전구세포의 분화와 관련된 단백질의 발현의 변화를 조사하였다. 지방세포의 특이적 marker인 peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ (PPAR${\gamma}$), cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymine (CCAAT)/enhancer-binding proteins ${\alpha}$, ${\beta}$ (C/EBP${\alpha}$, C/EBP${\beta}$) 그리고 sterol regulatory element binding protein (SREBP)의 발현이 STME를 처리하였을 때 현저하게 저해됨을 확인하였다. 세포주기의 변화를 분석한 결과 STME는 지방세포 분화초기 단계인 mitotic clonal expansion 단계에서 G1기로 세포주기를 정지시켰다. 더불어 G1 arrest와 관련된 단백질의 변화를 조사 한 결과, 3T3-L1 세포에 STME를 처리하였을 때 p21의 발현량이 확연하게 증가하였으며, Cdk2, E2F-1 그리고 phosphor-Rb의 발현량은 농도의존적으로 감소하였다. 이러한 결과들에 의하여 STME은 메탄올 추출물임에도 불구하고 3T3-L1 지방전구세포가 성숙지방세포로 분화할 때 G1 arrest를 통하여 지방세포 분화를 억제하며 관련 유전자의 발현 억제도 확연하게 확인할 수 있었으며, 이러한 결과는 항 비만 천연물 소재 탐구의 기초자료로 유용하게 쓰일 것으로 사료된다.
Szalai, Klaudia;Tempfli, Karoly;Zsedely, Eszter;Lakatos, Erika;Gaspardy, Andras;Papp, Agnes Bali
Animal Bioscience
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제34권4호
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pp.662-669
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2021
Objective: Effects of linseed oil (LO) supplementation on the fat content and fatty acid profile of breast meat, and the expression of three genes in the liver, breast muscle and fat tissues of commercial 154-day-old hybrid male turkeys were investigated. Methods: The animals in the control group were fed a commercially available feed and received no LO supplementation (n = 70), whereas animals in the LO group (n = 70) were fed the same basic diet supplemented with LO (day 15 to 21, 0.5%; day 22 to 112, 1%). The effect of dietary LO supplementation on fatty acid composition of breast muscle was examined by gas chromatography, and the expression of fatty acid desaturase 2 (FADS2), peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ), and insulin-like growth factor 1 (IGF1) genes was analysed by means of quantitative reverse transcription polymerase chain reaction. Results: The LO supplementation affected the fatty acid composition of breast muscle. Hepatic FADS2 levels were considerably lower (p<0.001), while adipose tissue expression was higher (p<0.05) in the control compared to the LO group. The PPARγ expression was lower (p<0.05), whereas IGF1 was higher (p<0.05) in the fat of control animals. There were no significant (p>0.05) differences in FADS2, PPARγ, and IGF1 gene expressions of breast muscle; however, omega-6/omega-3 ratio of breast muscle substantially decreased (p<0.001) in the LO group compared to control. Conclusion: Fatty acid composition of breast meat was positively influenced by LO supplementation without deterioration of fattening parameters. Remarkably, increased FADS2 expression in the liver of LO supplemented animals was associated with a significantly decreased omega-6/omega-3 ratio, providing a potentially healthier meat product for human consumption. Increased PPARγ expression in fat tissue of the LO group was not associated with fat content of muscle, whereas a decreased IGF1 expression in fat tissue was associated with a trend of decreasing fat content in muscle of the experimental LO group.
Beloor, Jagadish;Kang, Hye Kyeong;Yun, Cheol-Heui;Kim, Sang Hoon;Moon, Yang Soo
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제22권5호
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pp.721-726
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2009
The molecular mechanism of adipocyte differentiation has been well documented. However, the effect of specific nutrients such as lysine on adipocyte differentiation is poorly understood especially in ruminant animals. Therefore, the aim of the present study was to elucidate the influence of lysine on adipocyte differentiation and adipogenic genes in cultured bovine preadipocytes. The preadipocytes were treated with different concentrations of lysine (40, 160, 320 mg/L) or troglitazone (10 ${\mu}M$) for 2 days and then subsequently cultured in differentiation medium until day 6. Expression levels of $C/EBP{\alpha}$ were significantly higher (p<0.001) in 40 and 160 mg/L lysine-treated cells compared to 320 mg/L treatment. Though there was an increasing trend in $PPAR{\gamma}$ expression levels with the decreasing lysine concentration, the results were not significant. The preadipocyte factor (pref-1), expression significantly (p<0.001) reduced with decreasing lysine concentration. The Oil red O staining results were better in 40 mg/L treated cells compared to 160 and 320 mg/L lysine treated cells. Our overall results indicate that insufficient supply of lysine increases the adipogenic potential in bovine intramuscular preadipocytes.
Kim, Jeong-Kee;Shin, Hyun-Jung;Lee, Byeong-Gon;Lee, Sang-Jun
Food Science and Biotechnology
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제17권3호
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pp.464-469
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2008
In human beings, it is known that there is a correlation between the occurrence of acne and the ability to suppress sebum. Sebosuppression may be related to the inhibition of sebocyte proliferation, differentiation, and lipogenesis in sebaceous glands. To investigate the skin sebosuppressive activity of green tea extract, the in vivo effects of its flavonoid compounds on the androgen-dependent stimulation of pigmented macules in hamsters and performed in vitro experiments with human primary sebocytes were examined. Our results imply a dual activity of skin sebosuppression by green tea flavonoids; some catechins including epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and gallocatechin-3-gallate (GCG) may reduce the differentiation of sebocytes by inhibiting PPAR-${\gamma}1$ mRNA expression, whereas some flavonol glycosides including kaempferol may inhibit lipogenesis in sebaceous glands by decreasing levels of the mature form of sterol-sensitive response elements binding protein-1c (SREBP-1c). Therefore, green tea is a potentially effective material for use in the development of health foods or cosmetics for skin sebosuppression.
Hibiscus sabdariffa L., a tropical beverage material, is used commonly as in folk medicine against hypertension, pyrexia, inflammation, liver disorders, and obesity. However, the mechanism by which Hibiscus sabdariffa L. modulates adipogenic differentiation is remained to be elusive. This report was designed to investigate the inhibitory effect of Hibiscus extract on insulin signaling pathway during adipocyte differentiation in 3T3-L1 preadipocytes. 3T3-L1 preadipocytes were differentiated with isobutylmethylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI) and followed by the addition of Hibiscus extract. Treatment with Hibiscus resulted in a decrease of lipid droplet accumulation, which was suppressed by PI-3 kinase inhibitor wortmannin in 3T3-L1 preadipocytes. Also, Hibiscus extract markedly attenuated the mRNA expression of adipogenic transcriptional factor PPAR${\gamma}$ and adipogenic hormon Leptin during adipogenesis. However, it did not affect the expression of adiponectin in 3T3-L1 preadipocytes differentiated with MDI mixture. Furthermore, Adipogenic differentiation by MDI mixture increased the phosphorylation and expression of PI3-Kinase and Akt in 3T3 preadipocytes, which was markedly suppressed by Hibiscus extract treatment. Taken together, our results suggest that Hibiscus extract suppressed the adipogenic differentiation of 3T3 preadipocytes through activation of PI3-Kinase and Akt signaling pathway.
Objectives: GG is the EtOH fraction of extract of Pueraria lobata. In this study, we aimed to elucidate a possibility that GG reduce obesity and obesity-derived complications such as cardiovascular and metabolic disease. Methods: The effects of GG on the estrogen-deficient obese rats and the level of gene expression in muscle of rats were investigated. Results: GG decreased body weight in obese rats with estrogen deficiency. GG increased leptin gene expression in obese rats with estrogen deficiency. GG decreased TNFa gene expression in obese rats with estrogen deficiency. And GG increased PPAR-gamma, PGC-1a, Prdx6, FDFT1, and ACC gene expression of those in obese rats. Conclusions: We conclude GG might reduce body weight and regulate gene expression of muscle in obese rats.
The antiobesity effect of the mixture of black garlic and Garsinia cambogia extracts (BGG) was investigated by measuring the Oil red O staining and the expressions of adipogenic genes during preadipocyte differentiation by real-time PCR in the 3T3-L1 adipocytes. BGG reduced contents of Oil red O dye in the 3T3-L1 adipocytes. mRNA expression levels of SREBP1c, C/EBPa, aP2/FABP4, and $PPAR{\gamma}$ which are adipogenic transcription factor, in cells treated with BGG were also significantly down regulated. Also, the phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) in L6 cells was more increased by BGG. These results indicate that BGG seems to be more attractive compound for application of industry than individual extracts such as black garlic and Garsinia cambogia, considering it has two effects not only inhibit the preadipocyte differentiation but also activate the phosphorylation of AMPK unlike other two compound.
Recent in vitro and in vivo animal studies have reported that statin, a cholesterol-lowering drug, stimulate osteogenic differentiation. In the present study, we investigated the effect of simvastatin on osteogenic and adipogenic differentiation in primarily cultured human adipose-derived stem cells (hADSCs). The simvastatin treatment significantly increased the positive cell numbers in alkaline phosphatase and von Kossa staining, and enhanced the expression levels of bone morphogenic protein (BMP)-2, core binding factor alpha 1 (cbfa1), collgen type I and osteonectin mRNAs. Lastly, hADSCs were cultured in the adipogenic media with or without simvastatin to examine the effect of simvastatin on adipogenic differentiation. In the RT-PCR analysis, there were notable decreases in mRNA expression of aP1, C/EBP-$\alpha$ and PPAR-$\gamma$ in hADSCs cultivated in simvastatin-added medium, compared to those in simvastatin-free medium. It suggests that the adipogenic differentiation was significantly inhibited by simvastatin treatment. These observations indicate that simvastatin induces osteogenic differentiation and suppresses adipogenic differentiation in hADSCs.
Dlx3 and Dlx5 are homeobox domain proteins and are well-known regulators of osteoblastic differentiation. Since possible reciprocal relationships between osteogenic and adipogenic differentiation in mesenchymal stem cells exist, we examined the regulatory role of Dlx3 and Dlx5 on adipogenic differentiation using human dental pulp stem cells. Over-expression of Dlx3 and Dlx5 stimulated osteogenic differentiation but inhibited adipogenic differentiation of human dental pulp stem cells. Dlx3 and Dlx5 suppressed the expression of adipogenic marker genes such as $C/EBP{\alpha}$, $PPAR{\gamma}$, aP2 and lipoprotein lipase. Adipogenic stimuli suppressed the mRNA levels of Dlx3 and Dlx5, whereas osteogenic stimuli enhanced the expression of Dlx3 and Dlx5 in 3T3-L1 preadipocytes. These results suggest that Dlx3 and Dlx5 exert a stimulatory effect on osteogenic differentiation of stem cells through the inhibition of adipogenic differentiation as well as direct stimulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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