• The Monthly Diabetes
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• s.222
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• pp.15-17
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• 2008

우리나라 당뇨병환자의 95%를 차지하고 있는 제 2형 당뇨병(인슐린 비의존형 당뇨병)은 크게 두 가지 기전에 의해 발생하게 된다. 하나는 포도당을 사용하고 만들어내는 근육이나 간에서 인슐린이 제대로 작용하지 않는 인슐린 저항성이고, 다른 하나는 인슐린 저항성을 극복하기 위해 췌장에서 인슐린을 많이 만들어야 하는데 필요한 양만큼을 못 만들어내는 인슐린의 상대적 부족 상태이다. 따라서 이 두 과정을 해결하면 혈당을 떨어뜨리고 몸의 포도당 농도를 정상으로 만들 수 있게 된다. 두 번째 과정인 인슐린의 상대적 부족을 해결하여 혈당을 조절하는 것으로 췌장에서 인슐린 분비를 촉진시키는 약제가 설폰요소제, 메글리티나이드이다. 그리고 첫 번째 과정인 인슐린 저항성을 극복하여 혈당을 조절하는 약제가 본 연제에서 다루게 될 메트포르민, 치아졸리디네디온제 계통의 약물로 인슐린이 작용하는 근육, 간에서 인슐린이 보다 효율적으로 작용하게 하여 인슐린 효과 증강제로 분류한다.

• Food Industry And Nutrition
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• v.10 no.3
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• pp.10-18
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• 2005

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 인슐린 분비능의 장애에 의해서 복합적으로 나타나는 대사성 증후군 중 하나이다. 인슐린 저항성은 용어에서도 알 수 있듯이 인슐린 신호전달의 저하로 인한 인슐린 작용 감소가 나타나고 이는 인슐린 분비가 증가하더라도 포도당 이용은 감소된 상태이다. 인슐린 분비능은 직접적으로 인슐린 작용과는 무관한 것처럼 보이지만 자세히 살펴보면 인슐린 분비능의 중요한 역할을 하는 췌장 베타세포의 성장과 생존은 인슐린/IGF-1 신호 전달과 밀접한 관계가 있으므로 인슐린 분비능도 인슐린/IGF-1 신호전달과 관련이 있다. 그러므로 인슐린/IGF기 신호전달의 장애는 제2형 당뇨병의 병인에 매우 중요한 요인이다. 그러므로 제2형 당뇨병을 효과적으로 예방 또는 치료하기 위해서는 근육, 지방세포와 간등에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 포도당 이용을 증가시키고, 시상하부에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 식욕을 적절하게 조절할 수 있도록 하여 과체중이나 비만의 발생을 방지하고 췌장의 베타세포에서 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 베타세포의 성장과 생존을 향상시켜 포도당에 대한 인슐린 분비 능을 촉진시키는 것이다. 최근에 FDA에서 승인받은 Exenatide는 glucagons like peptide-1 receptor agonist로 시상하부에 작용하여 식욕조절도 하고 췌장의 베타세포에서 IRS2의 발현을 증가시켜 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 insulinotropic 작용을 가지는 것으로 알려졌다. 이 Exenatide는 도마뱀의 독침에서 분리한 peptide로 천연물로부터 유래된 약물이므로 천연물로부터 제2형 당뇨병을 치료할 수 있는 약물을 발견할 가능성은 매우 높으므로 이에 대한 연구는 체계적으로 이루어져야 하겠다.

• Food Science and Industry
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• v.40 no.2
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• pp.46-58
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• 2007

제2형 당뇨병은 대사성 질환으로 간, 근육 그리고 지방 조직 세포에서 인슐린 작용의 장애로 나타나는 인슐린 저항성으로 혈당의 이용이 감소하여 혈당이 높아짐에도 불구하고 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 충분하지 못할 때 유발된다. 서구에서는 비만 등으로 인해 인슐린 저항성이 증가하면 인슐린 분비가 높은 고인슐린혈증을 나타내어 당뇨병으로의 진전은 늦다. 하지만 우리나라를 비롯한 아시아의 사람들은 인슐린 저항성이 증가할 때 인슐린 분비가 충분치 못해 혈청 인슐린 농도가 정상인과 비슷하거나 더 낮은 상태에서 당뇨병으로 진전된다. 이러한 차이는 우리나라를 비롯한 아시아 사람들에게서 제2형 당뇨병의 발생이 급격하게 증가할 것이라는 보고되었다. 결국 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직에서의 인슐린 작용의 장애와 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비의 부족의 복합적인 장애에 의해서 나타나고 이것은 공통적으로 각 조직에서의 인슐린/insulin growth factor (IGF)-1 신호전달의 장애와 관련이 있다. 베타세포에서의 인슐린분비 자체는 인슐린/IGF-1 신호전달과 관계가 없지만 간접적으로 관련이 있다. 인슐린 분비능은 베타세포의 증식과 생존에 의한 베타세포의 양과 밀접한 관련이 있는데 인슐린/IGF-1 신호전달은 베타세포의 증식과 생존을 조절한다. 그러므로 혈당 조절에 관여하는 기능성 식품은 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 특성을 가지거나, 혈당이 높아질 때 인슐린 분비를 촉진시키는 insulinotropic 작용을 하는 성질을 가지고 있어야 하겠다. 전자의 대표적인 약은 1999년에 미국 FDA에서 승인 받은 peroxisome proliferator-activated receptor $(PPAR)-{\gamma}$ agonist 인 thiazolidinedione 계통의 약물인 troglitazone, pioglitazone, rosiglitazone 등이 있고, 후자는 2007년에 승인 받은 Exenatide는 glucagon like peptide (GLP)-1 agonist이다. 이 두 가지 약은 모두 자연계에 존재하는 동식물에서 유래된 것으로 식품에도 많이 다양한 종류의 인슐린 민감성 물질이나 insulinotropic 작용을 하는 물질이 함유되어 있을 것이다. 이러한 기능 이외에 혈당조절 약이나 식품으로 사용되는 것은 탄수화물의 소화를 방해하는 것으로 탄수화물 소화효소인 a-amylase 또는 maltase의 활성을 억제하여 식후 혈당의 급격한 상승을 방지하는 것이 있다. 우리나라 사람들은 탄수화물의 섭취가 너무 많아서 실제로 이러한 식품이나 약의 효능이 높지 않을 것이다. 혈당을 조절하는 기능성 식품은 이 세 가지 효능 중 일부를 가지고 있는 것이 될 수 있다. 이러한 기능을 스크리닝하기 위해서 3가지 단계를 거쳐야 한다. 먼저 시험관에서 또는 세포 실험을 통해서 앞서 언급한 3가지 기능을 가지고 있는 지 여부를 각각 조사한다. 이중에서 효과가 있는 것은 당뇨 동물 모델을 사용하여 in vivo에서 혈당 강하기능과 혈당 강하기전을 조사하는 실험을 한다. 효과가 있는 식품이 우리가 전통적으로 식품으로 섭취해 왔다면 독성 검사를 거쳐야 할 필요가 없지만 한약재이거나 특수 식품의 경우에는 in vivo 실험 전에 GLP 기관에서 반드시 독성 실험을 거쳐 독성 유무를 확인할 필요가 있다. 동물 실험에서 효과적인 것은 인체 실험을 거쳐 혈당 조절 기능성 식품으로 식약청에서 허가를 받을 수 있겠다. 결론적으로 식품에는 항당뇨 특성을 가진 물질들이 함유되어 있는 것들이 상당히 많다. 혈당 조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발할 때 고려해야 할 것은 1) 그 양이 혈당 강하 기능성 식품으로 지정받을 수 있을 정도로 충분히 함유되어 있느냐, 2) 혈당을 강하시키는 기전이 단순히 당의 배설을 촉진시켜서 혈당을 저하시키는 것이 아니라, 인슐린 작용을 촉진시키거나, 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진시키거나 탄수화물의 소화 흡수를 억제시킴으로 혈당을 강하시키는 지 등을 파악하는 것이다. 이러한 조건을 만족시키는 식품은 지속적으로 섭취할 때 당뇨병을 예방하거나 진전을 지연시킬 수 있는 혈당조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발 가능성이 있겠다.

• Journal of Nutrition and Health
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• v.26 no.3
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• pp.248-253
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• 1993

아나보릭 스테로이드인 nandrolone phenylpropionate(NPP)가 인슐린에 의한 지방축적의 증가 및 절식시 혈중 유리지방산 농도에 미치는 영향을 암컷쥐에서 조사하였다. 인슐린 투여는 식이 섭취량을 유의적으로 증가시켰는데 이는 인슐린에 의한 혈당 저하에 의한 것으로 보인다. 지방 축적은 인슐린 투여에 의해 유의적으로 증가하였으나 체단백질이나 근육단백질 함량은 변화하지 않았다. 인슐린에 NPP를 동시에 투여하였을 때 NPP는 인슐린에 의한 저혈당증과 지방축적의 증가를 부분적으로 완화시켰으며 체단백질과 근육단백질 함량을 유의적으로 증가시켰다. 반면 NPP는 절식시킨 쥐의 혈중 유리 지방산 농도에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과를 통해 아나보릭 스테로이드가 단백질 대사에 미치는 영향은 인슐린과 무관하며, 아나보릭 스테로이드의 지방축적 억제효과는 아나보릭 스테로이드가 지방분해에는 영향을 미치지 않고 인슐린에 의한 지방함성으로의 당이용도를 저해함으로 발휘된다는 것을 알 수 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• v.22 no.4
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• pp.237-246
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• 1989

The objective of this study was to determine the metabolic effect of exogenous insulin on Sprague-Dawley rats. In a short-term study, the rats were injected insulin and sacrificed at 0.50, 1, 1.5, 2, 4 and 6hr, respectively. Another group of the rats were injected long-acting insulin everyday and sacrificed at 0, 10, 20 and 30days, respectively. Levels of hemoglobin, hematocrit, plasma glucose, plasma protein, plasma albmin, plasma lipids, cholesterol were determined for each experimental group. Also microscopic observation of fat infiltration of liver and aorta performed. No significant abnormality was abserved either at the short-term or at the long-term insulin injection on normal rats.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.39 no.6
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• pp.701-707
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• 2007

Anti-diabetic effect of Platycodi radix (PR) extract fractions was determined if vitro by investigating insulin-like action, insulin sensitizing action, glucose-stimulated insulin secretion, gene expression related to ${\beta}-cell$ function and mass, and ${\alpha}$-glucoamylase suppressing action. Insulin-like activity was not promoted by the treatment of PR methanol factions in 373-L1 fibroblast. However, treatment with 0, 20 and 100% PR methanol fractions along with 1 ng/mL insulin increased insulin-stimulated glucose uptake in 373-L1 adipocytes. In addition, the treatment of 0% and 100% methanol fractions along with differentiation inducers significantly increased the differentiation of 373-L1 fibroblasts to adipocytes. These fractions may contain insulin sensitizer. The 20%, 80% and 100% methanol fractions enhanced glucose-stimulated insulin secretion in Min6 cells, insulin secreting cell line. This was related to the mechanism to promote glucose sensing and ${\beta}-cell$ proliferation, which was regulated by the induction of IRS-2, glucokinase and PDX-1 genes. As expected, 20, 80 and 100% methanol fractions increased mRNA levels of IRS-2, glucokinase and PDX-1 genes. However, PR fractions did not affect the ${\alpha}-glucoamylase$ activity in vitro. These data suggested that PR extract fractions have anti-diabetic actions through improving insulin sensitization, glucose-stimulated insulin secretion, and ${\beta}-cell$ proliferation. Therefore, PR extracts can be beneficial for anti-diabetic treatment in lean diabetic patients.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1992.04a
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• pp.56-57
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• 1992

만성대사 질환인 당뇨병 치료제로서 인슐린은 가장 널리 상용되는 약가운데 한가지 이다. 그러나 인슐린은 생물학적 반감기가 매우 짧아서 효과적으로 투여하기가 매우 어려워 현재까지 주사를 이용하여 투여하고 있으며 이에 따른 환자의 고통, 주사에 따른 불편함 및 과량의 인슐린이 투여 될 경우에 생기는 저혈당증등 여러가지 부작용을 수반하게 된다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.4
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• pp.340-346
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• 2009

Lithium has only a minimal effect on basal glucose transport activity, instead that lithium markedly increased the sensitivity of glucose transport to insulin by increasing in insulin induced glucose transport activity. And Lithium increases in insulin responsiveness as well. Previous studies has reported this enhancement of lithium to stimulate the glucose transport process is not only limited to insulin, it also induce the increases in the sensitivity of glucose transport by submaximal contractile activity. The preliminary study, however, leads that Lithium possibly improves the responsiveness of glucose transport with maximal muscle contraction. In this study, we investigated the effect of Lithium on contraction for the maximal glucose transport. For the purpose of this study, Epitrochlearis muscles of SD rat were isolated and treated Lithium with electric contraction and/or insulin to activate the maximal glucose transport. The results support that Lithium improves the responsiveness of glucose transport through potentiates contraction and/or insulin induced-glucose uptake in muscle. Consequently Lithium treated with muscle contraction and insulin has the important potential to improve the insulin resistance and diabetes.

• Applied Biological Chemistry
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• v.47 no.2
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• pp.258-264
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• 2004

Hypoglycemic effect of Schizandrae Fructus (SF) extract containing in Okchun-san was determined on 3T3-L1 fibroblasts and adipocytes by investigating insulin-like activity, insulin sensitizing activity and ${\alpha}-glucoamylase$ suppressing activity. SF were extracted by using 70% ethanol followed by XAD-4 column chromatography with a mixture solvent of methanol and water, and the fractional extractions were utilized for assaying hypoglycemic effect. No inhibition of ${\alpha}-glucoamylase$ activity of SF was observed. Insulin-like activity 3T3-L1 adipocytes was not shown by SF. A significant insulin sensitizing activity of SF extractions was observed in 3T3-L1 adipocytes, giving SF extractions with 1 ng/ml insulin to reach glucose uptake level increased by 50 ng/ml of insulin alone. When cells were treated with SF (Fr. 4 or 5) plus 1 ng/ml insulin, glucose uptake was increased more than seven times as compared to 1 ng/ml of insulin alone, suggesting that SF extracts increased GLUT4 content by enhancing insulin signaling. These data suggest that SF extracts (especially Fr. 4 and 5) contains an effective insulin sensitizing compounds for hypoglycemic activity in 3T3-L1 adipocytes.

• Journal of Life Science
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• v.33 no.11
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• pp.859-867
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• 2023

Lupeol is a type of pentacyclic triterpene that has been reported to have therapeutic effects for treating many diseases; however, its effect on insulin resistance is unclear clear. This study examined the inhibitory effect of lupeol on the serine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 in insulin resistance-induced 3T3-L1 adipocytes. 3T3-L1 cells were cultured and treated with tumor necrosis factor-α (TNF-α) for 24 hours to induce insulin resistance. Cells treated with different concentrations of lupeol (15 μM or 30 μM) or 100 nM of rosiglitazone were incubated. Then, lysed cells underwent western blotting. Lupeol exhibited a positive effect on the negative regulator of insulin signaling and inflammation-activated protein kinase caused by TNF-α in adipocytes. Lupeol inhibited the activation of protein tyrosine phosphatase-1B (PTP-1B)-a negative regulator of insulin signaling-and c-Jun N-terminal kinase (JNK); it was also an inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase (IKK) and inflammation-activated protein kinases. In addition, Lupeol downregulated serine phosphorylation and upregulated tyrosine phosphorylation in insulin receptor substrate-1. Then, the downregulated phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (AKT) pathway was activated, the translocation of glucose transporter type 4 was stimulated to the cell membrane, and intracellular glucose uptake increased in the insulin resistance-induced 3T3-L1 adipocytes. Lupeol may improve TNF-α-induced insulin resistance by downregulating the serine phosphorylation of insulin receptor substrate 1 by inhibiting negative regulators of insulin signaling and inflammation-activated protein kinases in 3T3-L1 adipocytes.