Fructose in the form of sucrose and high fructose corn syrup is absorbed by the intestinal transporter and mainly metabolized in the small intestine. However, excess intake of fructose overwhelms the absorptive capacity of the small intestine, leading to fructose malabsorption. Carbohydrate response element-binding protein (ChREBP) is a basic helix-loop-helix leucine zipper transcription factor that plays a key role in glycolytic and lipogenic gene expression in response to carbohydrate consumption. While ChREBP was initially identified as a glucose-responsive factor in the liver, recent evidence suggests that ChREBP is essential for fructose-induced lipogenesis and gluconeogenesis in the small intestine as well as in the liver. We recently identified that the loss of ChREBP leads to fructose intolerance via insufficient induction of genes involved in fructose transport and metabolism in the intestine. As fructose consumption is increasing and closely associated with metabolic and gastrointestinal diseases, a comprehensive understanding of cellular fructose sensing and metabolism via ChREBP may uncover new therapeutic opportunities. In this mini review, we briefly summarize recent progress in intestinal fructose metabolism, regulation and function of ChREBP by fructose, and delineate the potential mechanisms by which excessive fructose consumption may lead to irritable bowel syndrome.
Our study aims to determine the metabolism and excretion of novel pulmonary-targeting docetaxel liposome (DTX-LP) using the in vitro and in vivo animal experimental models. The metabolism and excretion of DTX-LP and intravenous DTX (DTX-IN) in New Zealand rabbits were determined with ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry. We found DTX-LP and DTX-IN were similarly degraded in vitro by liver homogenates and microsomes, but not metabolized by lung homogenates. Ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry identified two shared DTX metabolites. The unconfirmed metabolite $M_{un}$ differed structurally from all DTX metabolites identified to date. DTX-LP likewise had a similar in vivo metabolism to DTX-IN. Conversely, DTX-LP showed significantly diminished excretion in rabbit feces or urine, approximately halving the cumulative excretion rates compared to DTX-IN. Liposomal delivery of DTX did not alter the in vitro or in vivo drug metabolism. Delayed excretion of pulmonary-targeting DTX-LP may greatly enhance the therapeutic efficacy and reduce the systemic toxicity in the chemotherapy of non-small cell lung cancer. The identification of $M_{un}$ may further suggest an alternative species-specific metabolic pathway.
Khoei, Mahtab Alizadeh;Akbari, Mohammad Esmail;Sharifi, Farshad;Fakhrzadeh, Hossein;Larijani, Bagher
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제14권5호
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pp.2731-2737
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2013
Background: This study evaluated the validity and reliability of applying the Katz's Activities of Daily Living (ADL) scale in an Iranian sample of elderly oncologic patients following initial cancer treatment. Materials and Methods: The scale was translated with the forward-backward procedure to give an Iranian version. The ADL scale was then applied in a random sample of 400 oncologic patients aged 60 and older following initial cancer treatment. Assessment of the scale stability was twice, with a 14-days (two weeks) interval, to 30 (of the 400) eligible elderly cancer patients in March 2012. To measure treatment effects, the index was run with 150 patients in a three month recall, following oncology processing. Exploratory and confirmatory factor analysis was performed for assessment of construct validity of the Katz's ADL. Reliability was measured with internal consistency (Cronbach's alpha co-efficient), and test/retest (Spearman's r value) of the instrument. Criterion validity was evaluated by comparing the Katz with Physical Function (PF) subscale of SF 36. Known-group validity was approved by comparing of Katz' ADL between quartile groups of PF subscale of SF 36. Results: In our study the ADL demonstrated a high degree of internal homogeneity (Cronbach's alpha 0.923). There was a high correlation between scores of two time measurement of Katz's ADL (p value of two- related- samples test was 0.3). Construct validity showed a correlation coefficient of 0.572 between the ADL and PF scores. In factor analysis, 2 factors were extracted. Evidence for the reliability of the questionnaire was good and known group validity was approved by significant differences of ADL score between quartiles of the PF subscale of SF36. Conclusions: The results suggest that the Iranian version of ADL applied for oncologic older adult patients following initial cancer treatment is a reliable and a valid clinical instrument and comparable to those reported in other studies.
Kim, Taehyeong;Wahyudi, Lilik Duwi;Gonzalez, Frank J.;Kim, Jung-Hwan
Biomolecules & Therapeutics
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제25권5호
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pp.504-510
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2017
Inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase beta ($IKK{\beta}$) plays a critical role in cell proliferation and inflammation in various cells by activating $NF-{\kappa}B$ signaling. However, the interrelationship between peroxisome proliferator-activated receptor ${\alpha}$ ($PPAR{\alpha}$) and $IKK{\beta}$ in cell proliferation is not clear. In this study, we investigated the possible role of $PPAR{\alpha}$ in the hepatic cell death in the absence of $IKK{\beta}$ gene using liver-specific Ikkb-null ($Ikkb^{F/F-AlbCre}$) mice. To examine the function of $PPAR{\alpha}$ activation in hepatic cell death, wild-type ($Ikkb^{F/F}$) and $Ikkb^{F/F-AlbCre}$ mice were treated with $PPAR{\alpha}$ agonist Wy-14,643 (0.1% w/w chow diet) for two weeks. As a result of Wy-14,643 treatment, apoptotic markers including caspase-3 cleavage, poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) cleavage and TUNEL-positive staining were significantly decreased in the $Ikkb^{F/F-AlbCre}$ mice. Surprisingly, Wy-14,643 increased the phosphorylation of p65 and STAT3 in both Ikkb and $Ikkb^{F/F-AlbCre}$ mice. Furthermore, BrdU-positive cells were significantly increased in both groups after treatment with Wy-14,643. Our results suggested that $IKK{\beta}-derived$ hepatic apoptosis could be altered by $PPAR{\alpha}$ activation in conjunction with activation of $NF-{\kappa}B$ and STAT3 signaling.
To study the gene expression change and possible signal pathway during androgen-dependent prostate cancer (ADPC) becoming androgen-independent prostate cancer (AIPC), an LNCaP cell model of AIPC was established using flutamide in combination with androgen-free environment inducement, and differential expression genes were screened by microarray. Then the biological process, molecular function and KEGG pathway of differential expression genes are analyzed by Molecule Annotation System (MAS). By comparison of 12,207 expression genes, 347 expression genes were acquired, of which 156 were up-ragulated and 191 down-regulated. After analyzing the biological process and molecule function of differential expression genes, these genes are found to play crucial roles in cell proliferation, differntiation, cell cycle control, protein metabolism and modification and other biological process, serve as signal molecules, enzymes, peptide hormones, cytokines, cytoskeletal proteins and adhesion molecules. The analysis of KEGG show that the relevant genes of AIPC transformation participate in glutathione metabolism, cell cycle, P53 signal pathway, cytochrome P450 metabolism, Hedgehog signal pathway, MAPK signal pathway, adipocytokines signal pathway, PPAR signal pathway, TGF-${\beta}$ signal pathway and JAK-STAT signal pathway. In conclusion, during the process of ADPC becoming AIPC, it is not only one specific gene or pathway, but multiple genes and pathways that change. The findings above lay the foundation for study of AIPC mechanism and development of AIPC targeting drugs.
Song, Kyoung;Lee, Hun Seok;Jia, Lina;Chelakkot, Chaithanya;Rajasekaran, Nirmal;Shin, Young Kee
Molecules and Cells
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제45권6호
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pp.413-424
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2022
Suppressor of mothers against decapentaplegic homolog (SMAD) 4 is a pluripotent signaling mediator that regulates myriad cellular functions, including cell growth, cell division, angiogenesis, apoptosis, cell invasion, and metastasis, through transforming growth factor β (TGF-β)-dependent and -independent pathways. SMAD4 is a critical modulator in signal transduction and functions primarily as a transcription factor or cofactor. Apart from being a DNA-binding factor, the additional SMAD4 mechanisms in tumor suppression remain elusive. We previously identified methyl malonyl aciduria cobalamin deficiency B type (MMAB) as a critical SMAD4 binding protein using a proto array analysis. This study confirmed the interaction between SMAD4 and MMAB using bimolecular fluorescence complementation (BiFC) assay, proximity ligation assay (PLA), and conventional immunoprecipitation. We found that transient SMAD4 overexpression down-regulates MMAB expression via a proteasome-dependent pathway. SMAD4-MMAB interaction was independent of TGF-β signaling. Finally, we determined the effect of MMAB downregulation on cancer cells. siRNA-mediated knockdown of MMAB affected cancer cell metabolism in HeLa cells by decreasing ATP production and glucose consumption as well as inducing apoptosis. These findings suggest that SMAD4 controls cancer cell metabolism by regulating MMAB.
Ham, Tae-Ho;Chu, Sang-Ho;Han, Sang-Jun;Ryu, Su-Noh
한국작물학회지
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제57권2호
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pp.144-150
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2012
${\gamma}$-Aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid that is widely distributed in plant and animal kingdom. GABA is found in tissues of the central nervous system (CNS) in animals. GABA functions as a the major inhibitory neurotransmitter in the CNS by acting through the GABA receptors. Clinical studies have revealed the relationship between an increased intake of GABA or analogues with several health benefits, including lowering of blood pressure in mildly hypertensive animals and humans. Furthermore, GABA would also has an inhibitory effect on cancer cell proliferation, stimulates cancer cell apoptosis and plays a role in alcohol-associated diseases and schizophrenia. In plants, interest in the GABA emerged mainly from experimental observations that GABA is largely and rapidly produced in large amounts in response to biotic and abiotic stresses. In this study, we speculated the properties and metabolism of GABA in plant and functions in relation to the responses to environmental stresses.
Lee, Kyung S.;Park, Jung-Eun;Kang, Young Hwi;Kim, Tae-Sung;Bang, Jeong K.
Molecules and Cells
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제37권4호
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pp.286-294
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2014
Mammalian polo-like kinase 1 (Plk1) has been studied intensively as a key regulator of various cell cycle events that are critical for proper M-phase progression. The polobox domain (PBD) present in Plk1's C-terminal noncatalytic region has been shown to play a central role in targeting the N-terminal kinase domain of Plk1 to specific subcellular locations. Subsequent studies reveal that PBD binds to a phosphorylated motif generated by one of the two mechanisms - self-priming by Plk1 itself or non-self-priming by a Pro-directed kinase, such as Cdc2. Here, we comparatively review the differences in the biochemical steps of these mechanisms and discuss their physiological significance. Considering the diverse functions of Plk1 during the cell cycle, a better understanding of how the catalytic activity of Plk1 functions in concert with its cisacting PBD and how this coordinated process is intricately regulated to promote Plk1 functions will be important for providing new insights into different mechanisms underlying various Plk1-mediated biological events that occur at the multiple stages of the cell cycle.
Due to poor nutrition and abnormal energy metabolism, cancer patients typically experience the loss of muscle mass. Although the diabetic conditions or dyslipidemia have been reported as a causal link of cancer but the consequence of such conditions in relation to gain or loss of skeletal muscle mass in cancer patients has not been well documented. The purpose of this study was to investigate the relationship of lean body mass and systemic parameters related to lipid metabolism in non-diabetic cancer patients using data from the Korean National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) 2008-2011. As results the level of serum total cholesterol (total-C) was negatively associated with both total lean body mass and appendicular lean body mass in cancer patients after adjustment for sex, physical activity, energy intake and comorbidity. The associations between consumption of dietary factors (energy, carbohydrate, protein and fat) and lean body mass were disappeared after adjusting comorbidities of cancer patients. Multivariate-adjusted linear regression analysis by quartiles of serum total-C showed that higher quartile group of total-C had significantly lower percent of lean body mass than reference group in cancer patients. The data indicate that serum lipid status can be the potential estimate of loss of skeletal muscle mass in cancer patients and be referenced in nutrition care of cancer patients under the onset of cachexia or parenteral/enteral nutrition. This data need to be confirmed with large pool of subjects and should be specified by stage of cancer or the site of cancer in future studies.
Different lifestyles have an impact on useful metabolic functions, causing disorders. Different lipids are involved in the metabolic functions that play various vital roles in the body, such as structural components, storage of energy, in signaling, as biomarkers, in energy metabolism, and as hormones. Inter-related disorders are caused when these functions are affected, like diabetes, cancer, infections, and inflammatory and neurodegenerative conditions in humans. During the Covid-19 period, there has been a lot of focus on the effects of metabolic disorders all over the world. Hence, this review collectively reports on research concerning metabolic disorders, mainly cardiovascular and diabetes mellitus. In addition, drug research in lipid metabolism disorders have also been considered. This review explores lipids, metabolism, lipid metabolism disorders, and drugs used for these disorders.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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