• 한국동물학회지
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• 제35권3호
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• pp.308-321
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• 1992

심근세포는 골격근 세포와 더불어 세포의 분화기작을 이해하기 위한 좋은 모델이라 할 수 있다. 본 연구에서는 심근세포의 배양중에 일어나는 심근 근원섬유형성과정에 대한 이해를 위하여 SDS- 및 two-dimensional gel electrophoresis와 immunofluorescent 및 immunoelectron microscopy를 수단으로 이를 검토하였다. 배양과정에서 나타나는 주요한 단백질 중에서 SDS-PAGE에 의해 209 kDa와 53 kDa 및 46 kDa band가 각각 막분획 및 세포질 분획 단백질에서 배양과정동안에 가장 현저한 양상을 보였다. 특히 배양 3일과 4일의 양상에서 뚜렷한 변화를 나타내어 이들의 OD 격은 배양 96시간에서의 막분획에서 0.38(209 kDa)와 0.52(53 kDa) 및 배양 72시간에서의 세포질 분획에서 0.34(46 kDa)로 각각 최고치를 나타내었다. 또한 이차원 전기영동상의 양상에서도 세포질 및 막분획 단백질의 전반적인 전개양상이 배양 96시간에서 가장 두드러짐으로써 결국 배양 72시간 및 96시간대에서 심근 모세포의 분화와 관련된 일련의 단백질 합성과정이 가장 활발하다는 것을 알 수 있었다. 배양중에 발현되는 actin에 대한 형광현미경적 분석에 의해, actin은 세포내에서 불균등하게 분포하였고 근원섬유가 형성되는 시기인 배양 96시간에 세포외곽부에서 나타나는 다소 강한 염색성을 관찰할 수 있었다. 심근세포의 근원섬유는 전자현미경 관찰에 의해 primitive forms로 배양 96시간에 출현함을 알 수 있었으며 이 시기의 근원섬유의 형태는 여러 구성대(A, H and M bands)가 미약하나 1대는 비교적 뚜렷하였다. 따라서 심근세포의 T근원섬유형성과정에서 관찰되는 뚜렷한 단백질양상의 변화와 근원섬유의 출현시기 및 구성과정간에는 중요한 관련성이 있으며 이러한 과정에서 actin은 세포질내에서 불균등한 분포를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권2호
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• pp.426-439
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• 2021

It is already well known that castration improves marbling quality but exact timing of castration is still highly debated in beef cattle production industry. After castration, blood hormonal changes occur in steer and objective of this study was to investigate the effects of growth hormone (GH) levels on adipocyte differentiation in stromal vascular cells (SVCs) and transdifferentiation into adipocytes in C2C12 myoblasts. Total GH concentrations were measured via enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in 24 male calves and 4 female calves. Cell proliferation, cellular triglyceride (TG) accumulation, and the cell's lipolytic capability were measured in C2C12 myoblasts and SVCs. Myogenic, adipogenic, and brown adipocyte-specific gene expression was measured via real-time polymerase chain reaction (PCR) using SYBR green. Serum GH levels were the highest in late-castrated calves. Treatment with 5 ng/mL GH resulted in greater TG accumulation as well as increased CCAAT-enhancer-binding protein (C/EBP)α and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)γ expression compared to that after treatment with 15 ng/mL GH. Treatment with 5 ng/mL GH also resulted in lower myogenin (myo)G and myoD expression compared to that after treatment with 15 ng/mL GH. The expression of bone morphogenetic protein (BMP) 7 after treatment with 5 ng/mL GH was higher than that after treatment with 15 ng/mL GH. But carcass characteristics data showed no significant difference between early and late castrated steers. Therefore, our results indicate that castration timing does not seem to be inevitable determinate of carcass qualities, particularly carcass weight and marbling score in Hanwoo beef cattle.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권3호
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• pp.444-453
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• 2022

Background: Compound K (CK) is among the protopanaxadiol (PPD)-type ginsenoside group, which produces multiple pharmacological effects. Herein, we examined the effects of CK on muscle atrophy under hyperlipidemic conditions along with its pro-myogenic effects. Further, the molecular pathways underlying the effects of CK on skeletal muscle have been justified. Methods: C2C12 myotubes were treated with palmitate and CK. C2C12 myoblasts were differentiated using CK for 4-5 days. For the in vivo experiments, CK was administered to mice fed on a high-fat diet for 8 weeks. The protein expression levels were analyzed using western blotting analysis. Target protein suppression was performed using small interfering (si) RNA transfection. Histological examination was performed using Jenner-Giemsa and H&E staining techniques. Results: CK treatment attenuated ER stress markers, such as eIF2a phosphorylation and CHOP expression and impaired myotube formation in palmitate-treated C2C12 myotubes and skeletal muscle of mice fed on HFD. CK treatment augmented AMPK along with autophagy markers in skeletal muscle cells in vitro and in vivo experiments. AMPK siRNA or 3-MA, an autophagy inhibitor, abrogated the impacts of CK in C2C12 myotubes. CK treatment augmented p38 and Akt phosphorylation, leading to an enhancement of C2C12 myogenesis. However, AMPK siRNA abolished the effects of CK in C2C12 myoblasts. Conclusion: These findings denote that CK prevents lipid-induced skeletal muscle apoptosis via AMPK/autophagy-mediated attenuation of ER stress and induction of myoblast differentiation. Therefore, we may suggest the use of CK as a potential therapeutic approach for treating muscle-wasting conditions associated with obesity.

• 대한한의학방제학회지
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• 제29권4호
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• pp.239-252
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• 2021

Objectives : This study is to effect of improving muscle atrophy through water extract on the solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis in an atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell. Methods : C2C12 myoblast were differentiated into myotube by 2% horse serum medium for 6 days, and then treated solid-phase fermentation(S-P) extract at different concentrations for 24h. To investigate the effect of S-P extract on the induction of muscle atrophy and expression of atrophy-related genes and apoptosis in differentiated C2C12 myotubes using a GSH, ROS, real-time PCR, western blots analysis. Results : As a result of treatment with atorvastatin at concentrations of 5, 10, and 20 uM on the 6th day of differentiation in C2C12 myotube cells, it was confirmed that the cell morphology was damaged in a concentration-dependent manner, and the length and thickness of the myotube also decreased in a concentration-dependent manner. Treatment with S-P extract (50, 100 and 200 ㎍/㎖) increased of GSH and inhibited ROS in the atorvastatin-induced muscle atrophy cell model at a concentration that did not induce toxicity. In addition, it was confirmed that it has an effect on muscle reduction by inhibiting apoptosis of muscle cells as well as being involved in protein production and degradation of muscle cells. Conclusions : Atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell, S-P extract activates related to differentiation/generation and proteolysis, and inhibits cell death of atrophy in C2C12 cell. Based on this, it is necessary to prove its effectiveness through animal models and human application test, but it is considered to be discarded Schisandra chinensis can present the potential for development as a recycling industrial material.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권6호
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• pp.726-734
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• 2023

Background: Skeletal muscles play a key role in physical activity and energy metabolism. The loss of skeletal muscle mass can cause problems related to metabolism and physical activity. Studies are being conducted to prevent such diseases by increasing the mass and regeneration capacity of muscles. Ginsenoside Rg5 has been reported to exhibit a broad range of pharmacological activities. However, studies on the effects of Rg5 on muscle differentiation and growth are scarce. Methods: To investigate the effects of Rg5 on myogenesis, C2C12 myoblasts were induced to differentiate with Rg5, followed by immunoblotting, immunostaining, and qRT-PCR for myogenic markers and promyogenic signaling (p38MAPK). Immunoprecipitation confirmed that Rg5 increased the interaction between MyoD and E2A via p38MAPK. To investigate the effects of Rg5 on prevention of muscle mass loss, C2C12 myotubes were treated with dexamethasone to induce muscle atrophy. Immunoblotting, immunostaining, and qRT-PCR were performed for myogenic markers, Akt/mTOR signaling for protein synthesis, and atrophy-related genes (Atrogin-1 and MuRF1). Results: Rg5 promoted C2C12 myoblast differentiation through phosphorylation of p38MAPK and MyoD/E2A heterodimerization. Furthermore, Rg5 stimulated C2C12 myotube hypertrophy via phosphorylation of Akt/mTOR. Phosphorylation of Akt induces FoxO3a phosphorylation, which reduces the expression of Atrogin-1 and MuRF1. Conclusion: This study provides an understanding of how Rg5 promotes myogenesis and hypertrophy and prevents dexamethasone-induced muscle atrophy. The study is the first, to the best of our knowledge, to show that Rg5 promotes muscle regeneration and to suggest that Rg5 can be used for therapeutic intervention of muscle weakness and atrophy, including cancer cachexia.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제32권1호
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• pp.33-46
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• 2005

연구목적: ADAMs은 metalloprotease/disintegrin domain을 가진 transmemebrane glycoprotein으로써 지금까지 30개 이상의 ADAM 및 10개 이상의 ADAMTS가 알려져 있다. 이들의 기능은 포유동물의 수정 시 sperm-egg binding과 fusion, myoblast fusion, integrin과의 결합 등에 직접 관여하거나, TNF-alpha 등의 생체신호전달물질이 세포로부터 분비될 때에 이들의 구조를 변화시켜 활성화시키는 효소작용, 그리고 dendritic cell differentiation 등에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 자궁내막 조직에서의 유전자 및 단백질 발현 여부에 관해서는 거의 보고되어 있지 않고 있다. 본 연구에서는 착상 전후 시기의 생쥐 자궁조직에서 ADAM-8, 9, 10, 12, 15, 17 그리고 ADAMTS-1의 유전자가 발현하는 지를 알아보았다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서는 생쥐의 자궁조직을 대상으로 ADAM-8, 9, 10, 12, 15, 17 그리고 ADAMTS-1을 선정하여, 초기 임신 기간에서의 유전자 발현 여부를 조사하였고 이 결과를 바탕으로 자궁조직에서의 이들 유전자들의 생리적인 기능을 규명하고자 하였다. 결 과: 임신한 생쥐 자궁조직에서의 ADAM-8, 9, 10, 12, 15, 17 그리고 ADAMTS-1의 유전자 및 단백질의 발현 양상을 RT-PCR 방법을 이용하여 알아본 결과, 조사된 ADAM 종류와 임신 날짜별로 다르게 나타났다. ADAM-8의 유전자 전사체는 임신 1일째 매우 강하게 발현되었으나 임신 3일째로 진행되면서 감소하다가 이후 다시 임신 5일째가 되면서 증가하는 양상을 보였다. ADAM-9, 10, 17 그리고 ADAMTS-1의 경우는 임신 1일째에서 5일째까지 유전자의 발현 양상이 크게 변하지 않았고 ADAM-12와 ADAM-15의 유전자 전사체는 임신 1일에서 5일로 진행되면서 현저하게 증가되는 양상을 보였다. 이후 임신 6일에서 8일에서는 생쥐 배아가 착상된 부위와 비 착상부위로 나누어 유전자의 발현 양상을 관찰한 결과, 조사된 ADAM 모두 비착상 부위보다 착상부위에서 유전자 전사체의 발현이 크게 증가되는 것으로 나타났다. 결 론: 이상의 결과로 미루어 ADAM 유전자는 임신초기 착상과정과 임신 단계에 따른 자궁의 조직 재구성에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권6호
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• pp.891-900
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• 2003

c-fos 유전자는 전사조절인자로서 주로 c-jun family와 결합하여 heterodimers를 형성하며 AP-1 조절 부위를 가지는 유전자들의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 유전자의 발현은 myoblasts를 비롯한 여러 세포의 분화와 성장을 조절하며 최근 돼지에서 육질에 영향을 미치는 근섬유와 관련된다는 보고가 있다. 본 연구는 소에서 육질과 c-fos 유전자와의 관계를 알아보기 위한 기초자료로서 총 1,443 bp의 mRNA 염기서열을 최초로 소에서 밝혔으며 여러 조직과 기관에서의 발현양상도 살펴보았다. 한우의 c-fos 유전자의 염기서열을 사람, 돼지 및 쥐와 비교하여 본 결과 각각 89.8%, 93.5%와 87.0%의 높은 상동성을 보였다. 이 유전자의 발현은 근육중 갈비에서 가장 많은 발현량을 보였고, 조직에서는 비장에서 가장 많은 발현량을 보이는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 밝혀진 c-fos 유전자는 SNP의 추가분석에 의해 한우에서 육질의 향상과 관련이 있는 후보유전자로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.800-806
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• 2012

체내에서 산화스트레스에 의해 생성되는 활성산소종(reacitve oxygen species, ROS)은 당뇨병, 비만 등과 같은 만성질환을 야기시키는 것으로 알려져 있다. 고려인삼(Panax ginseng)은 수천 년간 피로 회복 및 면역증강용 기능성식품으로 이용되어 왔고, 사포닌, 산성다당체, 페놀성 화합물과 같은 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있다. 따라서 본 연구에는 고온, 고압처리하여 제조한 신규 인삼에 대한 산화적 스트레스 저감 효능을 평가하고자 하였다. C2C12 근육세포에 산화적 스트레스를 유도하기 위해 $H_2O_2$ 1 mM 처리하고, 전처리 조건을 달리한 인삼 시료를 처리하여 cell morphology 및 항산화 관련 유전자인 SOD, CAT 및 GPx를 살펴보았고, 3T3-L1 지방세포는 분화과정 중 ROS 생성 억제효과 및 CAT, GPx 및 Cu/Zn-SOD의 항산화효소 관련 유전자의 발현 정도를 조사하였다. 고온, 고압처리한 인삼은 산화적 스트레스가 유도된 C2C12 근육세포 및 3T3-L1 지방세포에서 유의적으로 산화적 스트레스를 저감하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아, 본 연구진에 의해 개발된 고온 및 고압 처리된 인삼은 항산화 및 항피로 효능이 기대되는 바이며, 본 연구는 동물세포 수준에서의 비교이며, 보다 정확한 작용기전의 구명을 위해 향후 추가적인 연구를 통한 비교 실험이 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제57권1호
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• pp.53-64
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• 2024

본 연구는 근생성 효능을 가진 천연화합물을 발굴하고자 oxypeucedanin hydrate가 근생성과 미토콘드리아에 미치는 영향 및 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 완화효과를 C2C12 근원세포와 zebrafish 모델을 통해 각각 확인하였다. 그 결과, oxypeucedanin hydrate는 다핵의 근관세포의 수와 분화말기 표지자인 Myh4의 발현량을 증가시켰고 근육단백질 분해 인자인 MuRF1과 MAFbx의 발현량은 감소시켰다. 또한 미토콘드리아 생합성 조절인자인 Pgc1α, Tfam과 전자전달계 구성인자인 Sdha, Cox1의 발현은 증가시키고, 미토콘드리아 융합인자인 Opa1의 발현 또한 증가시킴과 동시에 미토콘드리아 분열을 표지하는 Drp1의 발현은 감소시켰다. 한편 zebrafish 모델을 통해 항암제 유도 미토콘드리아 손상에 대한 개선효과를 확인한 결과, oxypeucedanin hydrate는 항암제에 의해 유도된 미토콘드리아 손상을 완화시켰다. 이상의 결과들은 oxypeucedanin hydrate가 미토콘드리아 기능 증진을 매개로 근원세포 분화 촉진 및 근육 단백질 분해 저하 효과를 나타냄을 시사한다. 따라서 본 연구를 통해 oxypeucedanin hydrate가 근생성 효과를 나타낼 수 있는 잠재적인 유효소재로서의 가능성을 제시하였다.