• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권3호
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• pp.138-145
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• 2020

Adipocytes are the main constituent of adipose tissue. Understanding the molecular basis of adipogenesis is pivotal to finding the therapeutic targets for treatment of obesity. Melatonin is associated with obesity and its mechanism is currently under intensive investigation. The objective of this study was to investigate the effect of melatonin on adipogenesis in differentiating preadipocytes. 3T3-L1 preadipocytes were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) containing 5% calf serum at 37℃ with 5% CO₂ in a humidified incubator. Differentiation was induced using DMEM with 10% fetal bovine serum supplemented with MDI two days after cell confluence (day 0). Cells were treated with 0, 10 and 100 μM melatonin on either day 0 or day 5. 72 hours after each treatment, lipid accumulation was measured by oil red O staining. Proteins were resolved by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and transferred to membranes. As a result, lipid accumulation decreased with melatonin treatment. ERK pathway, activated when differentiation is induced, also decreased with an increase in melatonin concentration. Furthermore, the expression of key adipogenic factors, C/EBPα, C/EBPβ, and PPARγ, were reduced by melatonin treatment. These results imply that melatonin may inhibit the process of adipogenesis and may have a role as a new anti-obesity agent.

• 한국수정란이식학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-181
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• 2012

The synovial tissues are a valuable MSCs source for cartilage tissue engineering because these cells are easily obtainable by the intra-articular biopsy during diagnosis. In this study, we isolated and characterized the canine MSCs derived from synovial fluid of female and male donors. Synovial fluid was flushed with saline solution from pre and post-puberty male (cM1-sMSC and cM2-sMSC) and female (cF1-sMSC and cF2-sMSC) dogs, and cells were isolated and cultured in advanced-DMEM (A-DMEM) supplemented with 10% FBS in a humidified 5% $CO_2$ atmosphere at $38.5^{\circ}C$. The cells were evaluated for the expression of the early transcriptional factors, such as Oct3/4, Nanog and Sox2 by RT-PCR. The cells were induced under conditions conductive for adipogenic, osteogenic, and chondrogenic lineages, then evaluated by specific staining (Oil red O, von Kossa, and Alcian Blue staining, respectively) and analyzed for lineage specific markers by RT-PCR. All cell types were positive for alkaline phosphatase (AP) activity and early transcriptional factors (Oct3/4 and Sox2) were also positively detected. However, Nanog were not positively detected in all cells. Further, these MSCs were observed to differentiate into mesenchymal lineages, such as adipocytes (Oil red O staining), osteocytes (von Kossa staining), and chondrocytes (Alcian Blue staining) by cell specific staining. Lineage-specific genes (osteocyte; osteonectin and Runx2, adipocytes; PRAR-${\gamma}2$, FABP and LEP, and chondrocytes; collagen type-2 and Sox9) were also detected in all cells. In this study, we successfully established synovial fluid derived mesenchymal stem cells from female and male dogs, and determined their basic biological properties and differentiation ability. These results suggested that synovial fluid is a valuable stem cell source for cartilage regeneration therapy, and it is easily accessible from osteoarthritic knee.

• Toxicological Research
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• 제31권2호
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• pp.191-201
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• 2015

We evaluated the inhibitory effect of Pueraria lobata root ethanol extract (PLREE) on lipid accumulation during 3T3-L1 differentiation to adipocytes by measuring the intracellular expression of adipogenic, lipogenic, and lipolytic markers and lipid accumulation. The total polyphenol and flavonoid content of PLREE were 47 and 29 mg/g, respectively. The electron donating capacity of PLREE at $1,000{\mu}g/mL$ was 48.8%. Treatment of 3T3-L1 preadipocytes with 100, 250, or $500{\mu}g/mL$ PLREE for 8 days dose-dependently promoted the differentiation of 3T3-L1 cells. In contrast, the lipid content of PLREE-treated cells was significantly reduced by 7.8% (p < 0.05), 35.6% (p < 0.001), and 42.2% (p < 0.001) following treatment with 100, 250, and $500{\mu}g/mL$ PLREE, respectively, as compared to differentiated control cells. PLREE upregulated peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ mRNA and protein, and sterol regulator element-binding protein-1c mRNA levels, but did not affect CCAAT/enhancer binding-protein ${\beta}$ and ${\alpha}$ mRNA levels. PLREE also downregulated acetyl-CoA carboxylase mRNA and protein, fatty acid synthase (FAS) protein, and leptin mRNA levels, but did not affect FAS mRNA expression. PLREE upregulated adipose triglyceride lipase mRNA and protein expression, and hormone-sensitive lipase (HSL) protein expression, but did not affect HSL mRNA expression. In conclusion, we found that PLREE enhanced adipogenesis, but reduced lipogenesis, resulting in decreased lipid accumulation in 3T3-L1 cells.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1015-1021
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• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.624-629
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• 2014

본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus ruber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 지방축적 억제활성을 확인하고자 하였다. 세포 내 triglyceride 생성 저해효과 및 주요 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$와 FAS 및 aP2의 발현을 측정하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에서 성숙 지방세포로의 분화 유도와 함께 베트남 로부스타(VR), 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR10, MR-VR20, MR-VR30), 에티오피아 모카 시다모 G2(ES), 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES10, MR-ES20, MR-ES30) 원두커피의 열수추출물을 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도로 처리하였다. 연구 결과 대조군과 비교하여 커피추출물을 처리한 모든 실험군에서 유의적으로 지방구 생성이 감소하였다. 베트남 로부스타 품종이 에티오피아 모카 시다모 G2 품종보다 지방구 생성 및 지방분화 전사인자들인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, FAS 및 aP2의 발현을 효과적으로 억제하였으며, 에티오피아 모카 시다모 G2 품종의 경우 원두커피 열수추출물을 처리한 실험군보다 홍국균으로 고체발효 한 원두커피의 열수추출물을 처리한 실험군에서 더 높은 지방분화 억제능을 나타냈다. 또한 전사인자들의 발현 정도는 지방분화 억제능의 결과와 유사하였다. 따라서 Monascus ruber 홍국균의 고체배양을 이용한 에피오티아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 효과적인 항비만 기능성 식품으로서의 활용가치가 기대되며 로부스타 품종의 경우 다른 품종들보다 저렴한 원가를 감안할 때 베트남 로부스타 발효원두커피는 경제적인 기능성 커피음료 및 기능성 소재로서 산업적인 응용에 좋은 활용가치가 될 것으로 사료된다.

• 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.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2005

This study was aimed to characterize osteogenic potential of rat bone marrow stromal cells (BMSC) isolated with standard flushing method and investigate the plasticity of transdifferentiation between osteoblastic and adipocytic lineage of cultured BMSC. Unlike aspiration method in human, rat bone marrow was extracted by means of irrigation with culture media that elevates the possibility of co-extraction of committed osteoprogenitor, or preosteoblast or other progenitor cells of several types present inside bone marrow. The cultured stromal cells showed high ALP activity which is representative marker of osteoblast without any treatment. Osteogenic inducers such as Dex and BMP-2 were examined for the evaluation of their effect on osteogenic and adipocytic differentiation of stromal cells, because they function as osteoinductive agent in stromal cells, but simultaneously induce adipogenic differentiation. Osteogenic differentiation was evaluated by measuring alkaline phosphatase activity or mRNA expression of osteoblast markers such as osteopontin, bone sialoprotein, collagen type I and CbfaI, and in vitro matrix mineralization by von Kossa staining. Oil red staining method was used to detect adipocyte and adipocytic marker, aP2 and $PPAR{\gamma}2$ expression was examined using RT-PCR. It can be supposed that irrigation procedure resulted in high portion of already differentiation-committed osteoprogenitor cell showing elevated ALP activity and strong mineralization only under the supplement of $100{\mu}M$ ascorbic 2-phosphate and 10mM ${\beta}$-glycerophosphate without any treatment of osteogenic inducers such as Dex and BMP-2. Dex and BMP-2 seemed to transdifferentiate osteoprogenitor cells having high ALP activity into adipocytes temporarily, but continuous treatment redifferentiated into osteoblast and developed in vitro matrix mineralization. This property must be considered either in tissue engineering for bone regeneration, or in research of characterization of osteogenic differentiation, with rat BMSC isolated by the standard irrigation method.

• 한국식품과학회지
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• 제45권1호
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• pp.90-96
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• 2013

소리쟁이 추출물 및 분획물의 3T3-L1 전지방세포의 분화에 미치는 영향을 확인한 결과, 소리쟁이의 hexane, ethyl acetate 분획물에 의해 지방세포의 lipid droplet의 형성이 유의적으로 억제되었으며, 소리쟁이 에탄올 추출물과 모든 분획물 10 ${\mu}g/mL$의 농도에서 중성지질(triglyceride)의 함량이 유의적으로 감소되었다. 또한 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$의 단백질 발현은 10 ${\mu}g/mL$의 ethyl acetate, butanol 분획물에 의해 현저하게 감소되었다. 따라서 소리쟁이 추출물과 분획물 중 가장 활성이 우수한 ethyl acetate 분획물을 이용하여 지방분화에 관여하는 전사 인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, 그리고 SREBP1c 및 지질의 합성, 수송, 저장에 관여하는 ACS, FAS, FATP1, FABP4, Perilipin의 발현에 미치는 영향을 관찰한 결과, ethyl acetate 분획물은 유의적으로 모든 유전자의 발현을 억제시켰다. 따라서 소리쟁이의 ethyl acetate 분획물은 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자 및 유전자들의 발현을 감소시킴으로써 항비만 효과가 있는 천연물 소재로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.927-931
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• 2010

본 연구에서는 농산 가공 폐기물로 버려지고 있는 포도씨 탈지박 methanol 추출물의 항비만 활성을 확인하고자 하였다. DGSE에 의한 TG 생성 저해효과를 측정하기 위해 시료를 3T3-L1 preadipocyte에 농도별(0, 25, 50, 100, 200 ${\mu}g/mL$)로 처리하면서 분화를 유도하였다. 실험 결과 DGSE는 지방세포내의 TG 생성과 GPDH 활성 및 주요 전사 인자인 PPAR$\gamma$ 및 C/EBP $\alpha$와 $\beta$의 발현을 농도 의존적으로 억제하는 것으로 나타났다. DGSE는 100 ${\mu}g/mL$의 비교적 낮은 농도에서도 우수한 지방 분화억제 활성을 나타내어 경제적이며 효과적인 항비만 기능성식품으로서의 활용가치가 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권4호
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• pp.329-336
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• 2010

본 연구는 소의 부위별 근육에 특이하게 발현하는 유전자 마커를 발굴하여 소고기의 부위를 과학적으로 판명할 수 있는 기술을 개발하고자 실시하였다. 이러한 연구 목표 아래 먼저 사태(Beef shank), 등심(Longissimus dorsi), 양지(Deep pectoral), 홍두깨(Semitendinosus) 부위의 근육조직에서 MSC (myogenic satellite cell, 근육줄기세포)를 순수 분리하고 이를 MFC (myotube-formed cell; 근관이 형성된 세포)로 분화시키거나 ALC (adipocyte-like cell; 지방세포와 유사한 세포)로 이형분화 시킨 후 3가지의 세포로 부터 각각의 RNA를 추출하였다. 이렇게 추출한 RNA는 24,000개의 bovine oligo-nucelotide (70 mer)가 집적된 microarray를 이용해 4개의 조직 중 1개의 조직에서만 MSC의 분화(MFC) 또는 이형분화 과정에서 mRNA의 발현이 증감을 보이는 유전자 135개를 먼저 발굴하였다. 135개의 유전자에 대해 microarray 분석에 사용한 동일한 RNA를 이용하여 real-time PCR 기술로 검증한 결과 총 29개의 유전자가 microarray 분석 결과와 유사함을 보였다. 29개의 유전자를 다시 4개 부위의 생체 조직에서 추출한 RNA를 이용해 real-time PCR 방법으로 분석한 결과 TS (thymi- dlyate synthase), TE (tropoelastin), RAD52(similar RAD52 motifcontaining protein 1), unknown gene), MLC2 (myosin light 2, regulatory cardiac, slow), TXNIP (thioredoxin-interating protein) 6개의 유전자만이 다른 부위에 비해 사태 부위에서 현저한 발현의 차이를 나타냈다. 결론적으로 본 연구를 통해 소 부위별 근육을 구분할 수 있는 과학적 기술의 토대를 확립하였다.