BACKGROUND/OBJECTIVES: Recent living condition improvements, changes in dietary habits, and reductions in physical activity are contributing to an increase in metabolic syndrome symptoms including diabetes and obesity. Through such societal developments, humankind is continuously exposed to metabolic diseases such as diabetes, and the number of the victims is increasing. This study investigated Cordyceps militaris water extract (CMW)-induced glucose uptake in HepG2 cells and the effect of CMW treatment on glucose metabolism. MATERIALS/METHODS: Colorimetric assay kits were used to determine the glucokinase (GK) and pyruvate dehydrogenase (PDH) activities, glucose uptake, and glycogen content. Either RT-PCR or western blot analysis was performed for quantitation of glucose transporter 2 (GLUT2), hepatocyte nuclear factor 1 alpha ($HNF-1{\alpha}$), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3k), protein kinase B (Akt), phosphorylated AMP-activated protein kinase (pAMPK), phosphoenolpyruvate carboxykinase, GK, PDH, and glycogen synthase kinase 3 beta ($GSK-3{\beta}$) expression levels. The ${\alpha}-glucosidase$ inhibitory activities of acarbose and CMW were evaluated by absorbance measurement. RESULTS: CMW induced glucose uptake in HepG2 cells by increasing GLUT2 through $HNF-1{\alpha}$ expression stimulation. Glucose in the cells increased the CMW-induced phosphorylation of AMPK. In turn, glycolysis was stimulated, and glyconeogenesis was inhibited. Furthermore, by studying the mechanism of action of PI3k, Akt, and $GSK-3{\beta}$, and measuring glycogen content, the study confirmed that the glucose was stored in the liver as glycogen. Finally, CMW resulted in a higher level of ${\alpha}-glucosidase$ inhibitory activity than that from acarbose. CONCLUSION: CMW induced the uptake of glucose into HepG2 cells, as well, it induced metabolism of the absorbed glucose. It is concluded that CMW is a candidate or potential use in diabetes prevention and treatment.
Alpha-lipoic acid is a known hypoglycemic agent that may be useful in the treatment of diabetes. The objective of this study was to investigate the fate of glucose in isolated muscles incubated with lipoic acid by determining its direct effects on specific metabolic and signaling pathways. Soleus muscles from healthy rats were incubated with lipoic acid in the absence or presence of insulin. Glucose transport, glycogen synthesis, glucose oxidation and lipid synthesis were determined and affects on major pathways associated with insulin signaling were evaluated. Glucose transport was not significantly altered by the addition of lipoic acid to the incubation medium. However, lipoic acid decreased glycogen synthesis in comparison to controls. Glucose oxidation was moderately increased while de-novo lipid synthesis from glucose was inhibited. Wortmannin repressed insulin stimulation of glucose incorporation into glycogen, an effect that was augmented by the combined treatment of wortmannin and lipoic acid. Basal and insulin-stimulated serine phosphorylation of Akt was not changed by the addition of lipoic acid to the incubation medium. These data show that in this in vitro model, lipoic acid did not significantly affect glucose uptake but dramatically modified pathways of glucose metabolism within muscle tissue.
In this study, rat hepatocytes known to have active glucose metabolism were obtained to investigate the hypoglycemic action of fat soluble fraction of red ginseng by using the liver perfusion technique and incubated in two different media-one containing insulin and glucagon (control group), and the other containing glucagon only The activities of main regulating enzymes, such as glucokinase, glucose 6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenate, and glucose 6-phosphatase, related to metabolic pathways of glucose in these two kinds of hepatocytes were compared between these two groups and the effects of addition of fat soluble fraction ($10^1$~$10^4$%) from red ginseng to these two groups on these enzymes were also detected. The results were as follows. The specific activity of enzymes such as glucokinase, flucorse 6-phosphate dehydrogenase, and 6-phosphogluconate dehydrogenase related to glucose-consuming pathways of insulin-deficient group was much less than control one. However, their decreased activity was recovered after the addition of fat-soluble fraction at all range of concentrations. The specific activity of these enzymes after the addition of ginseng components to the control group was also increased. On the other hand, the specific activity of glucose 6-phosphatase related to glucose-producing pathway of insulin-deficient group was much higher than control one, but their increased activity was decreased obviously after the addition of fat soluble fraction at all range of concentrations. The same results were observed after the addition of fat-soluble fraction to the control group. These results suggest that the red ginseng saponin components might be effective on diabetic hyperglycemia by regulating the activity of enzymes related to glucose metabolism directly and/or indirectly. The effects of fat-soluble fraction ($10^2$%) and ginsenosides (mixture, $Rb_1$ and $Rg_1$, $10^4$%) on hypoglycemic action were compared. As a result, they showed considerable effect on hyperglycemia, but the best eff ect on the activities of glucokinase and glucose 6-phosphate dehydrogenase was appeared by ginsenoside $Rb_1$ and that of 6-phosphogluconate dehydrogenase and glucose 6-phosphatase was by ginsenoside mixture.
Neugent, Michael L.;Goodwin, Justin;Sankaranarayanan, Ishwarya;Yetkin, Celal Emre;Hsieh, Meng-Hsiung;Kim, Jung-whan
Biomolecules & Therapeutics
/
v.26
no.1
/
pp.10-18
/
2018
Tumors are dynamic metabolic systems which highly augmented metabolic fluxes and nutrient needs to support cellular proliferation and physiological function. For many years, a central hallmark of tumor metabolism has emphasized a uniformly elevated aerobic glycolysis as a critical feature of tumorigenecity. This led to extensive efforts of targeting glycolysis in human cancers. However, clinical attempts to target glycolysis and glucose metabolism have proven to be challenging. Recent advancements revealing a high degree of metabolic heterogeneity and plasticity embedded among various human cancers may paint a new picture of metabolic targeting for cancer therapies with a renewed interest in glucose metabolism. In this review, we will discuss diverse oncogenic and molecular alterations that drive distinct and heterogeneous glucose metabolism in cancers. We will also discuss a new perspective on how aberrantly altered glycolysis in response to oncogenic signaling is further influenced and remodeled by dynamic metabolic interaction with surrounding tumor-associated stromal cells.
The present study was performed to evaluate the hypoglycemic mechanism of brazilin. Brazilin significantly reduced plasma glucose level in streptozotocin induced diabetie rats and this effect seems to be mediated by extrapancratic effects rather than by pacreatic effect because no significant changes were observed in plasma insulin levels. The rates of glycogen synthesis, glycolysis and glucose oxidation in soleus muscle were markedly increased following brazilin treatment to diabetic animals. Glucose transport seemed to be increased by the treatment of brazilin. Brazilin did not affect insulin binding to muscles from streptozotiocin induced diabetic rats. These results suggest that potentiation of periopheral glucose utilization may be one of the major causes of hypoglucemic action of brazilin.
Maintenance of fasting blood glucose levels is important for glucose homeostasis. Disruption of feedback mechanisms are a major reason for elevations of glucose level in blood, which is a risk factor for type 2 diabetes mellitus that is mainly caused by malfunction of pancreatic beta-cell and insulin. The fasting blood glucose level has been known to be influenced by genetic and environmental factors. Mitochondria have many functions for cell survival and death: glucose metabolism, fatty acid oxidation, ATP generation, reactive oxygen species (ROS) metabolism, calcium handling, and apoptosis regulation. In addition to these functions, mitochondria change their morphology dynamically in response to multiple signals resulting in fusion and fission. In this study, we aimed to examine association between fasting blood glucose levels and variants of the genes that are reported to have functions in mitochondrial dynamics, fusion and fission, using a cohort study. A total 416 SNPs from 36 mitochondrial dynamics genes were selected to analyze the quantitative association with fasting glucose level. Among the 416 SNPs, 4 SNPs of PRKACB, 13 SNPs of PPP3CA, 6 SNPs of PARK2, and 3 SNPs of GDAP1 were significantly associated. In this study, we were able to confirm an association of mitochondrial dynamics genes with glucose levels. To our knowledge our study is the first to identify specific SNPs related to fasting blood glucose level.
Seo, Eun-Kyung;Kim, Kyoung-Sook;Lee, Tae-Kyun;Woo, Dae-Yoon;Kim, Cheorl-Ho;Lee, Young-Choon
Advances in Traditional Medicine
/
v.1
no.2
/
pp.14-20
/
2000
This study was designed to investigate the effect of dietary Platycodon grandiflorum on plasma glucose and lipid metabolism in $KK-A^y$ mice and STZ-induced diabetic rats. Both plasma triglyceride and plasma cholesterol levels in STZ-induced diabetic rats were significantly decreased by dietary Platycodon grandiflorum feeding for 4 weeks compared to those of control rats, but there were no marked differences in $KK-A^y$ mice. However, for plasma glucose values, Platycodon grandiflorum feeding resulted in a significant decrease in both STZ-induced diabetic rats and $KK-A^y$ mice. Also, dietary Platycodon grandiflorum slightly decreased the postprandial glucose level at 30 and 60 mins during oral glucose tolerance test in $KK-A^y$ mice. Although there was no statistical significance, the fasting plasma insulin levels of Platycodon grandiflorum dieted $KK-A^y$ mice tended to decrease when compared to that of control mice. Therefore, the present results suggested that dietary Platycodon grandiflorum may have a beneficial effect on preventing hypercholesterolemia and hyperlipidemia.
Alam, M.K.;Ogata, Y.;Sako, Y.;Al-Mamun, M.;Sano, H.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.23
no.10
/
pp.1333-1339
/
2010
The present study was conducted to determine plasma acetate, glucose and protein metabolism using dilution of isotopes [[1-$^{13}C$]Na acetate, [U-$^{13}C$]glucose and [1-$^{13}C$]leucine (Leu)] in sheep fed rice straw (Oriza japonica L.). Four sheep were assigned to either rice straw (RS-diet) or mixed hay (MH-diet) with a crossover design. Nitrogen (N) intake and N digestibility were lower (p = 0.002 and p = 0.02, respectively) for RS-diet than MH-diet, but N retention did not differ (p>0.10) between the diets. Concentrations of rumen acetate tended to be lower (p = 0.07), and propionate was higher (p = 0.02) for RS-diet than MH-diet. Concentrations of plasma lactate, non-esterified fatty acids, Leu and ${\alpha}$-ketoisocaproic acid did not differ (p>0.10) between the diets, but plasma glucose and urea concentrations were lower (p = 0.01 and p = 0.003, respectively) for RS-diet than MH-diet. Turnover rate of plasma acetate did not differ (p = 0.39) between the diets, and plasma glucose and Leu turnover rates were numerically lower (p = 0.15 and p = 0.14, respectively) for RS-diet than MH-diet. Whole body protein synthesis and degradation did not differ (p>0.10) between the diets. Thus it can be concluded that the intermediary metabolism of acetate, glucose and protein on rice straw is comparable to mixed hay in sheep.
Proceedings of the Korean Society of Plant Biotechnology Conference
/
2005.11a
/
pp.9-21
/
2005
To study the biochemical and physiological role of the plastidic glucose transporter (pGlcT) in carbohydrate metabolism, we characterized transgenic plants with mutations in the pGlcT gene (GT), gt-1 and gt-2, as well double mutants of GT and the maltose transporter (MEX1) and GT and the triose phosphate/phosphate translocator (TPT), GT and the cytosolic fructose-1,6-bisphosphatase gene (cFBP), and MEX1 and TPT, gt-1/mex2, gt-1/tpt-2, gt-1/cfbp-1, mex1-1/tpt-2, respectively. Compared to the wild type, all mutants except the gt-1/cfbp-1 mutant lines displayed higher starch accumulation and higher levels of maltose. Starch accumulation is due to a decrease in starch turnover, leading to an imbalance between the rates of synthesis and degradation. Sucrose levels of gt alleles were higher than those in wild-type plants during the light period, suggesting possible nightly supplementation via the maltose transport pathway to maintain proper carbohydrate partitioning in the plant leaves. The gt plants displayed less growth retardation than mex1-1 mutant and gt-1/mex2 double mutant displayed accumulativesevere growth retardation as compared to individual gt-1 and mex1-1 mutants, implying that the maltose transporter-mediated pathway is a major route for carbohydrate partitioning at night. The gt-1/tpt-2, mex1-1/tpt-2 and gt-1/cfbp-1 double mutants had retarded growth and low chlorophyll content to differing degrees, indicating that photosynthetic capacity had diminished. Interestingly, the gt-1/tpt-2 line displayed a glucose-insensitive phenotype and higher germination rates than wild type, suggesting its involvement not only in carbon partitioning, but also in the sugar signaling network of the pGlcT and TPT.
In this study, the effects of sitagliptin analogue (SITA) or pioglitazone (PIO) treatment on glucose homeostasis and ${\beta}$-cell dynamics in animal models of type 2 diabetes-Akita and db/db mice were evaluated. After 4-6 weeks of treatment, both SITA and PIO were shown to lower non-fasting glucose levels and reduced glycemic excursion in the intraperitoneal glucose tolerance test. In addition, both drugs preserved normal islet structure and the proportion of ${\beta}$-cells in the islets. Compared to the controls, SITA treatment induced a higher ${\beta}$-cell proliferation rate in Akita mice and a lower rate of apoptosis in db/db mice, whereas PIO treatment induced a lower rate of apoptosis in db/db mice and reduced proliferation rates in Akita mice. In conclusion, both SITA and PIO appear to exert some beneficial effects on the islet structure in addition to glycemic control via different mechanisms that involve ${\beta}$-cell dynamics in Akita and db/db mice.
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.