• 제목/요약/키워드: Glucose Clamp

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INSULIN RESPONSIVENESS TO GLUCOSE AND TISSUE RESPONSIVENESS TO INSULIN IN SOWS, SHEEP AND PIGS

  • Sano, H.;Terashima, Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제4권1호
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    • pp.41-45
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    • 1991
  • Insulin responsiveness to glucose and tissue responsiveness to insulin, using the hyperglycemic clamp and the hyperinsulinemic euglycemic clamp techniques, were compared among cows, sheep and pigs. The plasma insulin concentrations during the hyperglaycemic clamp period were highest (p < 0.05) in cows, followed by sheep and pigs. The glucose infusion rate in the hyperinsulinemic euglycemic clamp technique was greater (p < 0.01) in pigs than in cows and sheep. These results suggest responsiveness to insulin is higher in pigs than in cows and sheep.

Effects of Non-protein Energy Intake on the Concentrations of Plasma Metabolites and Insulin, and Tissue Responsiveness and Sensitivity to Insulin in Goats

  • Fujita, Tadahisa;Kajita, Masahiro;Sano, Hiroaki;Shiga, Akio
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권7호
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    • pp.1010-1018
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    • 2006
  • A glucose clamp technique was used to investigate the effects of non-protein energy intake on tissue responsiveness and sensitivity to insulin for glucose metabolism in intact adults male goats. Three goats were fed diets at 1.0, 1.5 and 2.0 times of ME for maintenance, each for 21 d. Crude protein intake was 1.5 times of maintenance requirement in each treatment. Tissue responsiveness and sensitivity to insulin were evaluated using a hyperinsulinemic euglycemic clamp technique with four levels of insulin infusion, beginning at 13 h after feeding. Concentrations of plasma metabolites and insulin were also measured at 3, 6 and 13 h after feeding, for evaluating effects of non-protein energy intake on the metabolic status of the animals. Increasing non-protein energy intake prevented an increase in plasma NEFA concentration at 13 h after feeding (p = 0.03). Plasma urea-nitrogen and total amino-nitrogen concentrations decreased (p<0.01) and increased (p = 0.03), respectively, with increasing non-protein energy intake across time relating to feeding. Plasma insulin concentration was unaffected (p = 0.43) by non-protein energy intake regardless of time relating to feeding. In the glucose clamp experiment, increasing non-protein energy intake decreased numerically (p = 0.12) the plasma insulin concentration at half-maximal glucose infusion rate (insulin sensitivity), but did not affect (p = 0.60) maximal glucose infusion rate (tissue responsiveness to insulin). The present results suggest that an increase in non-protein energy intake may enhance insulin sensitivity for glucose metabolism, unlike responsiveness to insulin, in adult male goats. The possible enhancement in insulin sensitivity may play a role in establishing anabolic status in the body, when excess energy is supplied to the body.

지속적인 경한 고혈당과 고인슐린증이 인슐린 저항성의 발생에 미치는 영향 (Effect of Persistant Mild Hyperglycemic Hyperinsulinemia on Development of Insulin Resistance in Rats)

  • 김용운;박진현;박소영;김종연;이석강
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제12권2호
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    • pp.269-281
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    • 1995
  • 포도당 중합체 투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린 혈증이 인슐린 저항성의 발생에 미치는 영향을 규명하기 위하여 hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 측정한 당제거율, 당주입율 및 간의 당생성율과 방사성동위원소를 이용한 골격근의 당원질합성능을 측정한 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 평형상태에서 측정한 당제거율은 포도당 중합체군에서 혈중 인슐린의 생리적 및 최대농도 모두에서 정상대조군에 비해서 감소하였으며(p<0.05) STZ 당뇨군에서도 최대인슐린 농도에서 감소하였다(p<0.05). 당 주입율은 생리적 인슐린 농도에서 포도당 중합체군에서 감소하는 경향을 보였으나 최대인슐린 농도에서는 포도당 중합체군과 STZ 당뇨군에서 다같이 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 간의 당생성율은 포도당 중합체군에서 생리적 및 최대인슐린 농도에서 다같이 감소하는 경향이었으며, 최대농도군에서는 유의하게 감소(p<0.05)하였다. STZ 당뇨군에서는 최대인슐린 농도에서 정상대조군 및 포도당 중합체군보다 증가하였다(p<0.05). 골격근과 간의 당원질 합성능은 포도당 중합체군이 정상 대조군과 차이가 없었으나 STZ 당뇨군에서는 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과로 볼때 포도당 중합체투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린증시 말초조직의 인슐린 저항성이 유발되었으나 soleus근과 간의 당원 합성은 장애가 없어서 STZ 당뇨군과 차이를 나타내었다.

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단기간의 당섭취 증가가 인슐린 감수성에 미치는 영향 (Effect of Acutely Increased Glucose Uptake on Insulin Sensitivity in Rats)

  • 김용운;마인열;이석강
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제14권1호
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    • pp.53-66
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    • 1997
  • 인슐린 저항성이란 인슐린의 생물학적 효과가 감소하는 상태를 말하며 당뇨병의 중요한 병리기전이다. 인슐린 저항성은 매우 다양한 특성을 가지고 있으며 유전적인 요인이나 후천적인 요인에 의하여 발생한다. 이제까지 가장 잘 알려진 인슐린 저항성의 유발인자로는 고혈당과 고인슐린증이 있다. 장기간의 고혈당이나 고인슐린증은 가장 중요한 인슐린의 작용조직인 골격근에서 인슐린 수용체의 결합능을 감소시키고 당섭취에 필요한 제 4형 당수송체의 발현을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이들 인자는 모두 골격근에서 당섭취를 증가시키는 것으로서 인슐린 저항성은 말초조직이 세포내로의 과도한 영양소 섭취를 방지하기 위하여 작동시키는 조절기전일 가능성을 생각할 수 있다. 본 연구에서는 단기간의 당섭취 증가가 더 이상의 당섭취를 억제할 수 있는지를 평가하고 그 기전을 규명하고자 흰쥐에서 2시간 동안 다양한 조건으로 당섭취를 유도하고 1 시간의 휴식기간을 가진 후 인슐린 예민도를 측정하고 골격근을 분리하여 인슐린 수용체와 제 4 형 당수송체를 분석하여 당섭취량과 인슐린 감수성과의 상관관계를 규명하고 인슐린 수용체 결합능과 제 4형 당수송체량을 비교하였다. 실험군은 hyperinsulinemic glucose clamp 전에 시행한 당섭취의 조건으로써 5개 군으로 구분하였다. 제 I 군은 대조군으로 생리식염수만 주입하여 기초상태의 인슐린 농도와 혈당을 유지하였으며, 제 II 군은 somatostatin과 포도당을 주입하여 정상 인슐린농도와 고혈당을 유지하였으며, 제 III 군은 포도당을 주입하여 고인슐린증과 고혈당을 유지하였고, 제 IV 군은 인슐린(100 mU/kg/min)과 포도당을 주입하여 초고인슐린증(${\sim}4000{\mu}U/ml$)과 정상혈당(~100 mg/dl)으로 유지하였으며, 그리고 제 V 군은 인슐린과 포도당을 주입하여 초고인슐린증과 고혈당(~200 mg/dl)을 유지하였다. 체중, 공복시 혈당 및 인슐린 농도는 각 군 간에 유의한 차이가 없었다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp 전에 주입한 포도당의 총량(gm/kg)은 제 II 군이 $1.88{\pm}0.151$, 제 III 군이 $2.69{\pm}0.239$, 제 IV 군이 $3.54{\pm}0.198$, 그리고 제 V 군이 $4.32{\pm}0.621$이었다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp의 평형상태 당제거율(mg/kg min)은 제 I 군이 $16.9{\pm}1.74$, 제 II 군이 $13.5{\pm}0.53$, 제 III 군이 $11.2{\pm}0.52$, 제 IV 군이 $13.2{\pm}0.92$, 그리고 제 V 군이 $10.4{\pm}0.41$로 전체 군 간에 유의한 차이가 있었으며(p<0.001) 각 군간의 비교에서 제 II, III, IV, V 군의 값이 제 I 군에 비하여 유의하게 낮았다 (p<0.05). 전체 실험동물에서 포도당 주입량과 당제거율 사이에 역상관관계 (r=-0.701, p<0.001)를 보였다. 인슐린 수용체 결합과 Western blot으로 분석한 제 4형 당수송체량은 각 군 간에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 미루어 단기간의 당섭취 증가가 더이상의 당섭취를 억제할 수 있으나 인슐린 수용체 결합과 제 4형 당수송체의 숫적 감소없이 발생하였다.

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Effects of Dietary Starch and Sucrose on Tissue Responsiveness and Sensitivity to Insulin in Goats Fed a High-concentrate Diet

  • Fujita, Tadahisa;Kajita, Masahiro;Sano, Hiroaki
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권3호
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    • pp.385-392
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    • 2007
  • A glucose clamp technique was used to compare dietary starch (ST), starch plus sucrose (ST+SU) and sucrose (SU) with regard to the effect on tissue responsiveness and sensitivity to insulin in intact adult male goats. The goats were fed diets containing 1.2 times of ME and CP for maintenance requirements twice daily for 21 d. Of the energy intake, 30% was offered with ST, ST+SU or SU for the respective diets, and 70% as alfalfa hay, ground corn and ground soybean meal at the respective weight ratio of 1, 1, and 0.3 for all diets. Tissue responsiveness and sensitivity to insulin were evaluated using a hyperinsulinemic euglycemic clamp technique with four levels of insulin infusion beyond 13 h after feeding. The concentrations of plasma metabolites and insulin were also determined at 3, 6 and 13 h after feeding to evaluate the effects of different carbohydrates on metabolic states in the body. Plasma glucose concentration was higher (p = 0.01) for SU diet than for ST and ST+SU diets. Increasing SU intake decreased (p<0.01) plasma acetate concentration across the time. At 3 h but not 6 and 13 h after feeding, high lactate (p = 0.01), and non-significant high propionate (p = 0.14) and low urea nitrogen (p = 0.19) concentrations were observed in plasma on SU compared with ST and ST+SU diets. Plasma insulin concentration was not different (p = 0.44) between ST and SU fed animals. In the glucose clamp experiment, considering the effects on the maximal glucose infusion rate (tissue responsiveness to insulin, p = 0.54) and the plasma insulin concentration at half-maximal glucose infusion rate (insulin sensitivity, p = 0.54), SU was not different from ST. It is concluded that SU may not be greatly different from ST with regard to the effect on tissue responsiveness and sensitivity to insulin in adult goats when fed twice daily as part of a high-concentrate diet. The possible greater effects of SU on plasma metabolites concentrations at 3 h than at 6 and 13 h after feeding suggest that a lack of persistency of SU effects during the postfeeding period may be associated with the poor response to SU in insulin action.

Zinc와 Arachidonic Acid가 고 Fructose 식이로 유도된 인슐린 저항성에 미치는 영향 (Effects of Zinc Plus Arachidonic Acid on Insulin Resistance in High Fructose-Fed Rats)

  • 최철수;김영욱;이효선;윤태호;조병만;이수일;김성수;황인경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.415-422
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    • 2009
  • 고 fructose 식이를 섭취시켜 제 2형 당뇨를 유발한 쥐에서 ZA의 섭취가 혈당 조절에 미치는 기전을 밝히고자 하였다. 4주 동안의 실험기간 중 Control군(normal chow diet), Fructose군(high-fructose diet)과 Fructose+ZA군(highfructose diet+ZA treatment) 간의 체중, 먹이 및 물의 섭취량에는 유의한 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 기저상태 (basal state)에서 혈장 포도당, 인슐린 농도 및 간의 포도당 생성률을 측정한 결과 Control군과 Fructose군 및 Fructose+ZA군 간의 차이를 나타내지 않았다. 인슐린 감수성을 알아보기 위한 hyperinsulinemic euglycemic clamp 실험에서 인슐린 농도와 포도당 농도는 군 간의 차이를 나타내지 않았다. 또한 인슐린 감수성 지표인 포도당 흡수(glucose uptake)에서도 역시 군 간의 차이를 발견하지 못하였다. 그러나 간의 인슐린 감수성 지표인 간의 포도당 생성률(HGO)에서는 Fructose군이 Control군에 비하여 유의적으로 증가되었고 (p<0.05), Fructose+ZA군이 대조군의 수준으로 감소되었다. 이것으로 미루어 볼 때 fructose 식이는 간에서 인슐린감수성을 감소시켰으나 당뇨는 유발되지 않았으며, ZA 섭취가 간의 포도당 생성률을 억제하는 것으로 보아 인슐린 감수성을 증가시키지만, 말초조직의 포도당 이용에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

Characterization of Acetoxyscirpendiol of Paecilomyces tenuipes as Inhibitor of Sodium Glucose Co-transporters Expressed in Xenopus laevis Oocytes

  • Park, Il-Woon;Hwang, Gwi-Seo;Kim, Ha-Won;Lee, Dong-Hee
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제12권4호
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    • pp.250-256
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    • 2004
  • Cordyceps possesses numerous health-promoting ingredients including hypoglycemic agents. The mechanism for the reduction of circulatory sugar content, however, is still not fully understand. In this study, 4-beta acetoxyscirpendiol (ASD) was purified from the methanolic extracts from fruiting bodies of Paecilomyces tenuipes. Na+/Glucose transporter-1 (SGLT-1) was expressed in the Xenopus oocytes. The effect of ASD on the oocyte expressed SGLT-1 was analyzed utilizing the voltage clamp and 2-deoxy-D-glucose (2-DOG) uptake studies. ASD was shown to significantly inhibit SGLT-1 activity compared to the non-treated control in a dose- dependent manner. In the presense of its two derivatives (diacetoxyscirpenol or 15-acetoxyscirpendiol), SGLT-1 activity was greatly inhibited similarly as ASD. Between ASD derivatives, 15-acetoxyscirepenol showed inhibition equivalent to that of ASD while diacetoxyscirpenol did less degree of inhibition. Insummary , these results strongly indicate that ASD in P. tenuipes may serve as a functional substance in lowering blood sugar in the circulatory system. ASD and its derivatives can be utilized as inhibitors of SGLT-1.

4-Acetoxyscirpendiol of Paecilomyces tenuipes Inhibits Na+/D-Glucose Cotransporter Expressed in Xenopus laevis Oocytes

  • Yoo, Oc-Ki;Son, Joo-Hiuk;Lee, Dong-Hee
    • BMB Reports
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    • 제38권2호
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    • pp.211-217
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    • 2005
  • Cordyceps, an entomopathogenic fungus, contains many health-promoting ingredients. Recent reports indicate that the consumption of cordyceps helps reduce blood-sugar content in diabetics. However, the mechanism underlying this reduction in circulatory sugar content is not fully understood. Methanolic extracts were prepared from the fruiting bodies of Paecilomyces tenuipes, and 4-beta acetoxyscirpendiol (4-ASD) was eventually isolated and purified. $Na^+$/Glucose transporter-1 (SGLT-1) was expressed in Xenopus oocytes, and the effect of 4-ASD on SGLT-1 was analyzed utilizing a voltage clamp and by performing 2-deoxy-D-glucose (2-DOG) uptake studies. 4-ASD was shown to significantly inhibit SGLT-1 activity compared to the non-treated control in a dose-dependent manner. In the presence of the derivatives of 4-ASD (diacetoxyscirpenol or 15-acetoxyscirpendiol), SGLT-1 activity was greatly inhibited in an 4-ASD-like manner. Of these derivatives, 15-acetoxyscirepenol inhibited SGLT-1 as well as 4-ASD, whereas diacetoxyscirpenol was slightly less effective. Taken together, these results strongly indicate that 4-ASD in P. tenuipes may lower blood sugar levels in the circulatory system. We conclude that 4-ASD and its derivatives are effective SGLT-1 inhibitors.

달걀버섯의 형태 및 생리적 특성 (Morphological and Physiological Characteristics of Amanita hemibapha subsp. hemibapha (Berk. & Broome) Sacc.)

  • 서홍덕;허태철;주성현
    • 한국균학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.41-48
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    • 2009
  • 달걀버섯 균사의 특징 및 동정과 균사 생육을 위한 최적배지 조건을 조사하였다. 실체, 광학, 주사전자현미경을 통하여 달걀버섯의 균사를 관찰하였다. 그 결과, clamp connection을 볼 수 있었으며, 균사형(M형)직경이 2-4 ${\mu}m$, 효모형(Y형)균사 직경이 7-8 ${\mu}m$로 나타났다. 포자는 광타원형-원형으로 $8-11\;{\times}6-9$ ${\mu}m$로 관찰되었다. 채집한 달걀버섯을 통해 분자학적으로 동정한 결과, A. hemibapha는 A. caesarea와 A. jacksonii와 각각 97.5, 98.5%의 높은 유사성을 나타내었다. 균사생육을 위한 최적 온도는 $28^{\circ}C$이고, pH6.0에서 최적 균사생육을 나타내었다. 또한, SYP, GYS 배지를 사용하였을 때 가장 우수한 균사생육을 나타내었다. 탄소원으로는 Mannitol과 Glucose를 첨가 하였을 때 균사 생육이 가장 활발히 나타났고, 질소원으로는 Peptone이 첨가 되었을 때 가장 좋은 생육이 이루어졌다.

고온환경에 있어서 면양의 제일위내 VFA 조성비율이 일반임상소견 및 Insulin 분필반응에 미치는 영향 - VFA-TG 인공영양사육법의 응용 - (Combined Effects of VFA Composition of Rumen Fluid and Heat Exposure on General Clinical View and Insulin Secretion Response in Sheep)

  • 홍경선;정태영;좌야굉명;지하농랑;중와방야;안보계일
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-12
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    • 1997
  • This study was conducted to investigate the combined effects of VFA composition of rumen fluid and heat exposure (30${\pm}$2$^{\circ}C$) on the general clinical view and insulin secretory response to glucose in sheep. The total infusion of nutrients was examined in sheep via the technique of continuous alimentation. Four adult Suffolk sheep fitted with a permanent ruminal cannula and a simple T-shaped duodenal cannula were used. A peristaltic pump was used to infuse the solutions of volatile fatty acid triglycerides (VFA-TG) consisting of 70 triacetin : 20 tripropionin : 10 tributyrin (low propionin division: LP) and 50 triacetin : 40 tripropionin : 10 tributyrin (high propionin division: HP) on the basis of energy and minerals into the rumen, and casein solution into the duodenum. The effects of heat exposure and type of the levels of VFA-TG solutions on the insulin secretory response to glucose in sheep were investigated by using hyperglycemic clamp (HGC) technique. The results obtained are summarized as follows: 1. During the heat exposure (latter half of the infusion period), respiration rate, heart rate and rectal temperature increased (P<0.01, P<0.01, P<0.05), but the levels of VFA-TG solutions (LP and HP division) did not affect the general clinical view except for the heart rate. 2. In the HGC technique, glucose infusion rate (GIR) and mean plasma insulin increments (MPII) tended to be ower in the heat exposure than in the thermoneutral environment, but no significant difference was found among the treatments. GIR and MPII remained unchanged between the levels of VFA-TG solutions. 3. In the HGC technique, ratio of MPII to GIR (MPII/GIR) which represents pancreatic ${\beta}$-cell response to glucose stimulation remained unchanged among the treatments.