Han, Min Ho;Kim, Hong Jae;Jeong, Jin-Woo;Park, Cheol;Kim, Byung Woo;Choi, Yung Hyun
Toxicological Research
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제34권1호
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pp.13-21
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2018
Anthocyanins are naturally occurring water-soluble polyphenolic pigments in plants that have been shown to protect against cardiovascular diseases, and certain cancers, as well as other chronic human disorders. However, the anti-obesity effects of anthocyanins are not fully understood. In this study, we investigated the effects of anthocyanins isolated from the fruit of Vitis coignetiae Pulliat on the adipogenesis of 3T3-L1 preadipocytes. Our data indicated that anthocyanins attenuated the terminal differentiation of 3T3-L1 preadipocytes, as confirmed by a decrease in the number of lipid droplets, lipid content, and triglyceride production. During this process, anthocyanins effectively enhanced the activation of the AMP-activated protein kinase (AMPK); however, this phenomenon was inhibited by the co-treatment of compound C, an inhibitor of AMPK. Anthocyanins also inhibited the expression of adipogenic transcription factors, including peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$, CCAAT/enhancer-binding protein a and b, and sterol regulatory element-binding protein-1c. In addition, anthocyanins were found to potently inhibit the expression of adipocyte-specific genes, including adipocyte fatty acid-binding protein, leptin, and fatty acid synthase. These results indicate that anthocyanins have potent anti-obesity effects due to the inhibition of adipocyte differentiation and adipogenesis, and thus may have applications as a potential source for an anti-obesity functional food agent.
Lee, Seoung Rak;Lee, Bum Soo;Yu, Jae Sik;Kang, Heesun;Yoo, Min Jeong;Yi, Sang Ah;Han, Jeung-Whan;Kim, Sil;Kim, Jung Kyu;Kim, Jin-Chul;Kim, Ki Hyun
Journal of Ginseng Research
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제46권3호
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pp.357-366
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2022
Background: Withania somnifera (Solanaceae), generally known as Indian ginseng, is a medicinal plant that is used in Ayurvedic practice for promoting health and longevity. This study aims to identify the bioactive metabolites from Indian ginseng and elucidate their structures. Methods: Withanolides were purified by chromatographic techniques, including HPLC coupled with LC/MS. Chemical structures of isolated withanolides were clarified by analyzing the spectroscopic data from 1D and 2D NMR, and HR-ESIMS experiment. Absolute configurations of the withanolides were established by the application of NMR chemical shifts and ECD calculations. Anti-adipogenic activities of isolates were evaluated using 3T3-L1 preadipocytes with Oil Red O staining and quantitative real-time PCR (qPCR). Results: Phytochemical examination of the roots of Indian ginseng afforded to the isolation of six withanolides (1-6), including three novel withanolides, withasilolides GeI (1-3). All the six compounds inhibited adipogenesis and suppressed the enlargement of lipid droplets, compared to those of the control. Additionally, the mRNA expression levels of Fabp4 and Adipsin, the adipocyte markers decreased noticeably following treatment with 25 µM of 1-6. The active compounds (1-6) also promoted lipid metabolism by upregulating the expression of the lipolytic genes HSL and ATGL and downregulating the expression of the lipogenic gene SREBP1. Conclusion: The results of our experimental studies suggest that the withasilolides identified herein have anti-adipogenic potential and can be considered for the development of therapeutic strategies against adipogenesis in obesity. Our study also provides a mechanistic rationale for using Indian ginseng as a potential therapeutic agent against obesity and related metabolic diseases.
Objective : Obesity, which has recently been rapidly increasing in the obese population, is caused by an imbalance in energy intake and consumption. The reason why we need to manage obesity well is that the prevalence of complications such as diabetes, atherosclerosis, insulin resistance, and cardiovascular disease increases. In this study, the effect of FO (Fragaria orientalis) water extract on fat metabolism in 3T3-L1 cells was observed to develop a new anti-obesity material based on Mongolian medical books. Methods : The effect of FO extract on adipogenesis in 3T3-L1 cells was observed using DPPH scavenging, pancreatic lipase inhibitory activity, MTT analysis and Oil-red-O staining method. And the expression of proteins related to lipid metabolism was analyzed by Western blot. Results : The FO group significantly increased the DPPH radical scavenging activity at 5 mg/ml compared to the positive control BHA at 0.1 mg/ml. In oil red O staining at a safe concentration without cytotoxicity, lipid accumulation was significantly inhibited by less than 80% compared to the control group at all concentrations. Moreover, treatment of FO significantly increased the expression of proteins related to lipid metabolism, such as p-AMPK and p-ACC, in 3T3-L1 cells, and the expression of CPT-1 tended to increase in a dose-dependent manner. However, the expression of PPAR-γ was significantly decreased in a dose-dependent manner. Conclusion : These results suggest that FO water extract has a potential anti-obesity effect and are expected to be utilized in the development of materials for obesity prevention and treatment.
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.
본 연구는 커피의 향미개선에 효과가 있다고 알려진 침지 발아를 로부스타 커피에 적용하여 그 유용성을 검증하였다. 베트남 로부스타 커피 생두를 정제수와 함초 추출물에 침지 발아시켜 정수발아(WGC)와 함초발아(SGC) 원두를 제조하고 에스프레소 커피로 추출한 다음 그 기능성을 평가하였다. 400 ㎍/mL 농도에서 Folin-Ciocalteu법으로 분석한 총 폴리페놀 함량은 WGC (20.17%)>NGC (19.45%)>SGC (16.71%) 순으로 WGC의 총 폴리페놀 함량이 가장 높았다. 비발아 커피 뿐만 아니라 발아커피는 25~100 ug/ml 모든 농도에서 DPPH 제거능으로 평가된 실험에서 우수한 항산화 활성을 나타내었다. XOD 저해 효과 또한 400 ㎍/mL 농도에서 WGC 42%, NGC 39%, SGC 32%로 관찰되었다. 비발아 및 발아커피는 멜라닌 생합성의 주요 단계에 관여하는 효소인 tyrosinase 활성을 억제하였으며, α-MSH로 유도된 B16F10 세포에서 멜라닌 생성을 억제하였다. 이 결과는 대조약물 arbutin과 유사한 결과를 나타내었으며, NGC, SGC, WGC는 모두 미백효능이 있는 것으로 확인되었다. Oil red O 염색을 통해 NGC, SGC, WGC의 지방분화 억제효과를 측정한 결과 분화된 대조군 보다 로부스타 커피를 처리한 시료들의 지방구 양이 유의적으로 감소된 것을 확인할 수 있었다. 이상의 연구결과 로부스타 커피의 향미를 개선하기 위해 물 또는 함초 추출물을 사용하여 침지 발아된 커피는 항산화, 미백, 항비만 등 다양한 기능성을 나타내는 것을 시사한다.
생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma $\gamma$ ($PPAR{\gamma}$), CCAAT/enhancer binding protein $\alpha$ (C/$EBP{\alpha}$), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 $\beta$-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다.
이소플라본 genistein이 마우스 전지방 3T3-L1세포주의 성장과 지방세포형성과정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과, 마우스 전지방 3T3-L1 세포주의 성장이 처리한 genistein 농도 의존적으로 저해되었다. 또한, Oil Red O 염색에 의하여 50 ${\mu}M$ genistein 처리에 의해 지방세포형성과정이 억제됨을 확인하였다. 이러한 genistein에 의한 지방세포성장 억제효과의 분자생물학적 기전을 연구하기 위하여, oligo DNA 마이크로어레이 실험을 수행하였다. 발현이 증가된 유전자 중 항비만, 항염증 활성과 관련이 있는 것으로 알려져 있는 sirtuin-1 유전자를 선택하여 발현변화를 확인하였다. 처리한 네종류의 파이토케미칼(resveratrol, capsaicin, daidzein, genistein)에 의해 sirtuin-1의 발현이 증가됨을 확인하였고, 이 중 genistein에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현이 가장 높았다. 또한, sirtuin-1-siRNA에 의한 sirtuin-1 유전자의 발현 감소에 의해 지방세포형성 억제과정이 복구됨을 확인하였다. 이러한 연구결과는, genistein에 의한 전지방세포의 성장 저해와 지방세포형성의 저해과정을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.
Kyoung Kon Kim;Hye Rim Lee;Sun Min Jang;Tae Woo Kim
Nutrition Research and Practice
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제18권2호
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pp.180-193
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2024
BACKGROUND/OBJECTIVES: Obesity is a major cause of metabolic disorders; to prevent obesity, research is ongoing to develop natural and safe ingredients with few adverse effects. In this study, we determined the anti-obesity effects of Rosa multiflora root extract (KWFD-H01) in 3T3-L1 adipocytes and Sprague-Dawley (SD) rats. MATERIALS/METHODS: The anti-obesity effects of KWFD-H01in 3T3-L1 adipocytes and SD rats were examined using various assays, including Oil Red O staining, gene expression analyses, protein expression analyses, and blood biochemical analyses. RESULTS: KWFD-H01 reduced intracellular lipid accumulation and inhibited the mRNA expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ), cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymidine (CCAAT)/enhancer binding proteins (C/EBPα), sterol regulatory element-binding transcription factor 1 (SREBP-1c), acetyl-CoA carboxylase (ACC), and fatty acid synthase (FAS) in 3T3-L1 cells. KWFD-H01 also reduced body weight, weight gain, and the levels of triglycerides, total and LDL-cholesterol, glucose, and leptin, while increasing high-density lipoprotein-cholesterol and adiponectin in SD rats. PPARγ, C/EBPα, SREBP-1c, ACC, and FAS protein expression was inhibited in the epididymal fat of SD rats. CONCLUSION: Overall, these results confirm the anti-obesity effects of KWFD-H01 in 3T3-L1 adipocytes and SD rats, indicating their potential as baseline data for developing functional health foods or pharmaceuticals to control obesity.
Bojungchiseub-tang (BJCST) has been used in symptoms and signs of edema, dampness-phlegm, kidney failure, and so on. BJCST is also expected to have strong anti-obesity activities. However, little is known about the mechanisms of its inhibitory effects on adipocyte differentiation and adipogenesis. In the present study, we examined the effects and mechanism of BJCST on transcription factors and adipogenic genes of 3T3-L1 preadipocytes to understand its inhibitory effects on adipocyte differentiation and adipogenesis. Our results showed that BJCST significantly inhibited differentiation and adipogenesis of 3T3-L1 preadipocytes in a dose-dependent manner. To elucidate the mechanism of the effects of BJCST on lowering lipid content in 3T3-L1 adipocytes, we examined whether BJCST modulate the expressions of transcription factors to induce adipogenesis and adipogenic genes related to regulate accumulation of lipids. As a result, the expression of steroid regulatory element-binding protein (SREBP)1, cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymidine (CCAAT)/enhancer binding proteins ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$), $C/EBP{\beta}$, $C/EBP{\delta}$, and peroxisome proliferator-activated receptor ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) genes, which induce the adipose differentiation, liver X receptor $(LXR){\alpha}$ and fatty acid synthase (FAS) genes, which induce lipogenesis and adipose-specific aP2, Adipsin, lipoprotein lipase (LPL), CD36, TGF-${\beta}$, leptin and adiponectin genes, which compose fat formation were decreased. BJCST also reduced the expression of acyl CoA oxidase (ACO) and uncoupling protein (UCP) genes related to lipid oxidation. In conclusion, BJCST could regulate transcript factor related to induction of adipose differentiation and inhibited the accumulation of lipids and expression of adipogenic genes.
본 연구는 HRL의 3T3-L1 지방전구세포의 분화과정 중에 HRL이 지방의 축적에 미치는 영향을 확인하였다. MTT assay를 이용하여 세포 독성을 측정한 결과 100 ㎍/㎖의 농도에서도 세포증식에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고, 이와 같은 결과를 토대로 Oil Red O 염색법을 이용하여 지방세포 분화 억제능을 측정하였다. 그 결과, HRL의 경우 100 ㎍/㎖의 농도에서 82.25% 지방 축적 억제능을 나타내었다. 지방생성에 영향을 미치는 유전자 발현량을 측정하기 위해 RT-PCR법과 western blot법을 시행하였다. HRL은 SREBP-1c, PPARγ와 C/EBPα의 mRNA 발현을 억제시켰고, 지방생성에 영향을 미치는 효소인 FAS의 생성을 조절하는 것으로 나타났다. 또한, HRL 처리로 AMPKα의 단백질 발현이 증가하였으며, PPARγ의 발현량이 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 HRL은 AMPKα의 활성화를 통한 지방 합성을 억제를 보유하고 있는 바, 향후 항비만 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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