Probiotics have been known to reduce high-fat diet (HFD)-induced metabolic diseases, such as obesity, insulin resistance, and type 2 diabetes. We recently observed that Lactobacillus acidophilus NS1 (LNS1), distinctly suppresses increase of blood glucose levels and insulin resistance in HFD-fed mice. In the present study, we demonstrated that oral administration of LNS1 with HFD feeding to mice significantly reduces hepatic expression of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), a key enzyme in gluconeogenesis which is highly increased by HFD feeding. This suppressive effect of LNS1 on hepatic expression of PEPCK was further confirmed in HepG2 cells by treatment of LNS1 conditioned media (LNS1-CM). LNS1-CM strongly and specifically inhibited $HNF4{\alpha}-induced$ PEPCK promoter activity in HepG2 cells without change of $HNF4{\alpha}$ mRNA levels. Together, these data demonstrate that LNS1 suppresses PEPCK expression in the liver by regulating $HNF4{\alpha}$ transcriptional activity, implicating its role as a preventive or therapeutic approach for metabolic diseases.
Su-Ryun Jung;Ji-Hye Lee;Hanguk Ryu;Yurong Gao;Jaemin Lee
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.28
no.1
/
pp.31-38
/
2024
As in type 1 diabetes, the loss of pancreatic β-cells leads to insulin deficiency and the subsequent development of hyperglycemia. Exercise has been proposed as a viable remedy for hyperglycemia. Lithium, which has been used as a treatment for bipolar disorder, has also been shown to improve glucose homeostasis under the conditions of obesity and type 2 diabetes by enhancing the effects of exercise on the skeletal muscles. In this study, we demonstrated that unlike in obesity and type 2 diabetic conditions, under the condition of insulin-deficient type 1 diabetes, lithium administration attenuated pancreatic a-cell mass without altering insulin-secreting β-cell mass, implying a selective impact on glucagon production. Additionally, we also documented that lithium downregulated the hepatic gluconeogenic program by decreasing G6Pase protein levels and upregulating AMPK activity. These findings suggest that lithium's effect on glucose metabolism in type 1 diabetes is mediated through a different mechanism than those associated with exercise-induced metabolic changes in the muscle. Therefore, our research presents the novel therapeutic potential of lithium in the treatment of type 1 diabetes, which can be utilized along with insulin and independently of exercise.
This experiment was conducted to determine the effect of dietary supplementation with BCAA (branched-chain amino acids: leucine, isoleucine and valine) on improving the growth of rats in a malnutritional IUGR (Intrauterine Growth Retardation) model, which was established by feeding restriction. In the experimental treatment, rats were fed purified diets supplemented with BCAA (mixed) during the whole gestation period, while arginine and alanine supplementation were set as the positive and negative control group, respectively. The results showed that, compared to the effect of alanine, BCAA reversed IUGR by increasing the fetus weights by 18.4% and placental weights by 18.0% while fetal numbers were statistically increased. Analysis of gene and protein expression revealed that BCAA treatment increased embryonic liver IGF-I expression; the uterus expressed higher levels of estrogen receptor-$\alpha$ (ER-$\alpha$) and progesterone receptor (PR), and the placenta expressed higher levels of IGF-II. Amino acid analysis of dam plasma revealed that BCAA supplementation effectively enhanced the plasma BCAA levels caused by the feed restriction. BCAA also enhanced the embryonic liver gluconeogenesis by augmenting the expression of two key enzymes, namely fructose-1,6-biphosphatase (FBP) and phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK). In conclusion, supplementation of BCAA increased litter size, embryonic weight and litter embryonic weight by improving the dam uterus and placental functions as well as increasing gluconeogenesis in the embryonic liver, which further provided energy to enhance the embryonic growth.
Kim, Da-Hye;Kim, Sang Jun;Yu, Kang-Yeol;Jeong, Seung-Il;Kim, Seon-Young
Nutrition Research and Practice
/
v.12
no.1
/
pp.20-28
/
2018
BACKGROUND/OBJECTIVES: Perilla frutescens (L.) Britton var. (PF) sprout is a plant of the labiate family. We have previously reported the protective effects of PF sprout extract on cytokine-induced ${\beta}-cell$ damage. However, the mechanism of action of the PF sprout extract in type 2 diabetes (T2DM) has not been investigated. The present study was designed to study the effects of PF sprout extract and signaling mechanisms in the T2DM mice model using C57BL/KsJ-db/db (db/db) mice. MATERIALS/METHODS: Male db/db mice were orally administered PF sprout extract (100, 300, and 1,000 mg/kg of body weight) or rosiglitazone (RGZ, positive drug, 1 mg/kg of body weight) for 4 weeks. Signaling mechanisms were analyzed using liver tissues and HepG2 cells. RESULTS: The PF sprout extract (300 and 1,000 mg/kg) significantly reduced the fasting blood glucose, serum insulin, triglyceride and total cholesterol levels in db/db mice. PF sprout extract also significantly improved glucose intolerance and insulin sensitivity, decreased hepatic gluconeogenic protein expression, and ameliorated histological alterations of the pancreas and liver. Levels of phosphorylated AMP-activated protein kinase (AMPK) protein expression also increased in the liver after treatment with the extract. In addition, an increase in the phosphorylation of AMPK and decrease in the phosphoenolpyruvate carboxykinase and glucose 6-phosphatase proteins in HepG2 cells were also observed. CONCLUSIONS: Our results sugges that PF sprout displays beneficial effects in the prevention and treatment of type 2 diabetes via modulation of the AMPK pathway and inhibition of gluconeogenesis in the liver.
Objective: The objective of this experiment was to investigate the effects of heat stress on milk protein and blood amino acid profile in dairy cows. Methods: Twelve dairy cows with the similar parity, days in milk and milk yield were randomly divided into two groups with six cows raised in summer and others in autumn, respectively. Constant managerial conditions and diets were maintained during the experiment. Measurements and samples for heat stress and no heat stress were obtained according to the physical alterations of the temperature-humidity index. Results: Results showed that heat stress significantly reduced the milk protein content (p<0.05). Heat stress tended to decrease milk yield (p = 0.09). Furthermore, heat stress decreased dry matter intake, the concentration of blood glucose and insulin, and glutathione peroxidase activity, while increased levels of non-esterified fatty acid and malondialdehyde (p<0.05). Additionally, the concentrations of blood Thr involved in immune response were increased under heat stress (p<0.05). The concentration of blood Ala, Glu, Asp, and Gly, associated with gluconeogenesis, were also increased under heat stress (p<0.05). However, the concentration of blood Lys that promotes milk protein synthesis was decreased under heat stress (p<0.05). Conclusion: In conclusion, this study revealed that more amino acids were required for maintenance but not for milk protein synthesis under heat stress, and the decreased availability of amino acids for milk protein synthesis may be attributed to competition of immune response and gluconeogenesis.
Lee Jong-Il;Yoon Jae-Ho;Song Won-Seob;Lee Bum-Soo;In Jun-Gyo;Kim Eun-Jeong;Yang Deok-Chun
Korean Journal of Plant Resources
/
v.19
no.1
/
pp.174-179
/
2006
A cDNA library was constructed from leaf samples of 4-year-old Panax ginseng cultured in a field. 3,000 EST from a size selected leaf cDNA library were analyzed. The 349 of 2,896 cDNA clones has related with energy metabolism genes. The 349 known genes were categorized into nine groups according to their functional classification, aerobic respiration(48.4%), accessory proteins of electron transport and membrane associated energy conservation(17.2%), glycolysis and gluconeogenesis(3.4%), electron transport and membrane associated energy conservation(2.9%), respiration(2.0%), glycolysis methylglyoxal bypass(1.7%), metabolism of energy reserves(0.6%) and alcohol fermentation(0.3%).
This study evaluated the protective effects of ginseng leaf extract (GLE) against high fat-diet-induced hyperglycemia and hyperlipidemia, and explored the potential mechanism underlying these effects in C57BL/6J mice. The mice were randomly divided into four groups: normal control, high fat diet control (HFD), GLE-treated at 250 mg/kg, and GLE-treated at 500 mg/kg. To induce hyperglycemic and hyperlipidemic states, mice were fed a high fat diet for 6 weeks and then administered GLE once daily for 8 weeks. At the end of the treatment, we examined the effects of GLE on plasma glucose, lipid levels, and the expression of genes related to lipogenesis, lipolysis, and gluconeogenesis. Both GLE groups lowered levels of plasma glucose, insulin, triglycerides, total cholesterol, and non-esterified fatty acids when compared to those in HFD group. Histological analysis revealed significantly fewer lipid droplets in the livers of GLE-treated mice compared with HFD mice. To elucidate the mechanism, Western blots and RT-PCR were performed using liver tissue. Compared with HFD mice, GLE-treated mice showed higher levels of phosphorylation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and its substrate, acetyl-CoA carboxylase, but no differences in the expression of lipogenic genes such as sterol regulatory element-binding protein 1a, fatty acid synthase, sterol-CoA desaturase 1 and glycerol-3-phosphate acyltransferase. However, the expression levels of lipolysis and fatty acid uptake genes such as peroxisome proliferator-activated receptor-$\alpha$ and CD36 were increased. In addition, phosphoenolpyruvate carboxykinase gene expression was decreased. These results suggest that GLE ameliorates hyperglycemia and hyperlipidemia by inhibiting gluconeogenesis and stimulating lipolysis, respectively, via AMPK activation.
The differences in the electron microscopic fine structures of the wing imaginal discs of the vestigial (vg), wing mutant and wild type of Drosophila melanogaster were investigated. The materials used in this study were collected at ten hours intervals from the late third instar larvae of the both stocks. The fine structural changes during differentiation were as follows: 1. In wild type lipid droplets were coalesced and converted to glycogen, while no changes were observed in the mutatn vestigial. 2. Degeneration of the cells by phagocytosis were observed not only from the mutatn vestigial, but from the wild type. However, degenerative feature of the wild type was poor. 3. Dented structures of tracheole showed little differences between wild type and the mutant vestigial. But the tracheole diameter of the wild type became wider in the course of differentiation, while the mutant vestigial narrow. Although mutant vestigial develops normally during early embryogenesis, the late third instar larvae shows defficiency in gluconeogenesis, converting fatty acid to glycogen. This, together with the predominant cell degeneration by phagocytosis and poorly developed tracheole, seems to effect on the expression of the vestigial phenotype.
Moreno, Deilen S;Ortega, Roman M;Marquez, David C;Moreira, Thiago R;Santos, Edson J dos;Almeida, Daniel M de;Paulino, Mario F;Renno, Luciana N;Detmann, Edenio
Animal Bioscience
/
v.35
no.8
/
pp.1174-1183
/
2022
Objective: This study was conducted to evaluate the effects of the provision of a protein-rich supplement on productive performance, and metabolic profile on grazing suckling female beef calves in tropical conditions during 150 d of experimentation. Methods: Fifty-six Nellore suckling female calves, and their respective dams were distributed in a completely randomised design and made to undergo two treatments as follows: UNS (without supplementation), and SUP (supplementation with 5 g/kg body weight [BW] of a protein supplement). Throughout the experiment, animal performance and metabolic profile were evaluated. Also, ureagenesis and gluconeogenesis were assessed for gene expression. Results: SUP female calves showed a higher voluntary intake (p≤0.03) of the diet components evaluated, digestibility of organic matter (p≤0.02) and microbial nitrogen production (MICN; p≤0.02) compared to UNS female calves. In its turn, serum urea nitrogen (p≤0.01) and insulin-like growth factor-1 (p≤0.03) levels and ureagenesis (p≤0.04) increased in SUP female calves compared to UNS female calves. Blood glucose and triglyceride levels were not affected by supplementation. The average daily gain (ADG) from SUP female calves was higher (p≤0.02) compared with UNS female calves. However, supplementation did not affect the body measures of the animals. Conclusion: In summary, provision of a protein-rich supplement improves the intake and nutrients digestibility, ADG and final BW and increases metabolic indicators of the protein status in grazing suckling female beef calves in tropical conditions.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.