• 제목/요약/키워드: NADPH Oxidase

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Effect of in ovo feeding of γ-aminobutyric acid combined with embryonic thermal manipulation on hatchability, growth, and hepatic gene expression in broilers

  • Chris Major, Ncho;Akshat, Goel;Vaishali, Gupta;Chae-Mi, Jeong;Yang-Ho, Choi
    • Animal Bioscience
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    • 제36권2호
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    • pp.284-294
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    • 2023
  • Objective: This study investigated the effects of in ovo feeding of γ-aminobutyric acid (GABA) and embryonic thermal manipulation (ETM) on growth performance, organ indices, plasma biochemical parameters, hepatic antioxidant levels, and expression of lipid metabolism-related genes in broilers. Methods: Two hundred and fifty eggs were assigned to one of four treatments: control eggs incubated under standard conditions (CON); eggs that received an in ovo injection of 10% GABA on day 17.5 of incubation (G10); thermally manipulated eggs between days 10 and 18 of incubation at 39.6°C for 6 h daily (TM); and eggs that received both treatments during incubation (G10+TM). After 28 days of rearing, five birds per treatment were selected for blood and organ sampling. Results: No differences were found in hatchability or growth parameters among different treatment groups. Hepatic gene expression of catalase (CAT) and glutathione peroxidase 1 (GPx1) was upregulated (p = 0.046 and p = 0.006, respectively) in the G10+TM group, while that of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) was upregulated (p = 0.039) in the G10 group. In addition, the relative gene expression of NADPH oxidase 1 (NOX1) was significantly lower (p = 0.007) in all treatment groups than that in the CON group. Hepatic fatty acid synthase (FAS) levels and average daily feed intake (ADFI) of last week showed a positive correlation (r = 0.50, p = 0.038). In contrast, the relative gene expression of the extracellular fatty acid-binding protein (EXFAB) and peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPAR-γ) were positively correlated (r = 0.48, p = 0.042 and r = 0.50, p = 0.031) with the overall ADFI of birds. Conclusion: Taken together, the results of this study suggest that the combination of in ovo feeding of GABA and ETM can enhance hepatic antioxidant function in broilers.

소시호탕(小柴胡湯)이 thioacetamide로 유발된 간섬유증 동물 모델에 미치는 영향 (Effect of Sosiho-tang on a Thioacetamide-induced Liver Fibrosis Mouse Model)

  • 이세희;오민혁;신미래;이지혜;노성수
    • 대한한방내과학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.1223-1236
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    • 2021
  • Objectives: The aim of the current study was to investigate the effect of Sosiho-tang on thioacetamide (TAA)-induced liver fibrosis in mice and to elucidate its underlying mechanisms. Methods: The mice were divided into 4 groups: Normal mice (Normal), TAA-induced control mice (Control), TAA-induced and silymarin-treated (50 mg/kg) mice (Silymarin), and TAA-induced and Sosiho-tang treated (200 mg/kg) mice (SSHT). Liver fibrosis was induced via intraperitoneal injection of TAA three times a week for 8 weeks. Silymarin and Sosiho-tang were concomitantly administered for 8 weeks. Serum and liver tissues were then collected and the anti-oxidant and inflammatory protein levels in the liver tissues were evaluated using western blotting. Results: SSHT administration significantly reduced the levels of AST, ALT, ammonia, and MPO in the serum. SSHT also significantly down-regulated liver NADPH oxidase and regulated the Nrf2/Keap1 signaling pathway. SSHT treatment downregulated the liver NF-κB levels and suppressed inflammatory cytokines. SSHT treatment also decreased bile acid-related factors, such as CYP7A1 and NTCP, and fibrosis-related factors, such as α-SMA and Collagen I. Conclusions: Taken together, these data suggest that SSHT administration suppressed the progression of liver fibrosis by activating the Nrf2/Keap1 pathway and inhibiting NF-κB.

Niclosamide Inhibits Aortic Valve Interstitial Cell Calcification by Interfering with the GSK-3β/β-Catenin Signaling Pathway

  • Radhika Adhikari;Saugat Shiwakoti;Eunmin Kim;Ik Jun Choi;Sin-Hee Park;Ju-Young Ko;Kiyuk Chang;Min-Ho Oak
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권5호
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    • pp.515-525
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    • 2023
  • The most common heart valve disorder is calcific aortic valve stenosis (CAVS), which is characterized by a narrowing of the aortic valve. Treatment with the drug molecule, in addition to surgical and transcatheter valve replacement, is the primary focus of researchers in this field. The purpose of this study is to determine whether niclosamide can reduce calcification in aortic valve interstitial cells (VICs). To induce calcification, cells were treated with a pro-calcifying medium (PCM). Different concentrations of niclosamide were added to the PCM-treated cells, and the level of calcification, mRNA, and protein expression of calcification markers was measured. Niclosamide inhibited aortic valve calcification as observed from reduced alizarin red s staining in niclosamide treated VICs and also decreased the mRNA and protein expressions of calcification-specific markers: runt-related transcription factor 2 and osteopontin. Niclosamide also reduced the formation of reactive oxygen species, NADPH oxidase activity and the expression of Nox2 and p22phox. Furthermore, in calcified VICs, niclosamide inhibited the expression of β-catenin and phosphorylated glycogen synthase kinase (GSK-3β), as well as the phosphorylation of AKT and ERK. Taken together, our findings suggest that niclosamide may alleviate PCM-induced calcification, at least in part, by targeting oxidative stress mediated GSK-3β/β-catenin signaling pathway via inhibiting activation of AKT and ERK, and may be a potential treatment for CAVS.

폐결핵환자의 폐포대식세포 및 말초혈액내 단구세포에서 분비하는 과산화음이온의 비교 관찰 (Superoxide Generation by Blood Monocyte and Pulmonary Alveolar Macrophage in Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 송정섭;이숙영;장지정;김영균;김관형;문화식;박성학
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권1호
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    • pp.11-19
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    • 1994
  • 연구배경 : 결핵균은 facultative intracellular pathogen으로 대식세포에서 생존 번식할 수 있으며, 결핵균이 체내에서 제거되려면 대식세포와 T 임파구에 의한 효과적인 세포매개성 면역반응이 필요하다. 폐포대식세포에 의한 결핵균 살균은 크게 산소의존성 과정과 산소비의존성 과정으로 구분되는데 산소의존성과정은 NADPH oxidase에 의해 산소가 환원반응으로 과산화음이온을 생성하는 과정으로 시작된다. 저자들은 폐결핵환자의 경우 폐포대식세포의 산소유리기 생성의 이상으로 결핵균이 세포내 오래 생존 번식할 것으로 추정하여 폐결핵환자와 대조군에서 폐포대식세포와 말초혈액 단구세포를 분리하여 분비되는 과산화음이온의 양을 비교하여 보았다. 방법 : 대조군과 폐결핵환자에서 폐포대식세포와 말초혈액내 단구세포를 분리하여 기저상태 및 PMA로 자극한 후 분비되는 과산화음이온의 양을 ferricytochrome-C를 환원시켜 나타나는 발색반응을 이용하여 측정하였고, 단구세포의 경우 결핵환자의 혈청에 의해 어떤 변화를 보이는지 관찰하였다. 결과 : 1) 폐포대식세포에서 분비하는 과산화음이온은 폐결핵환자군와 대조군 사이에 차이가 없었고, PMA로 자극을 했을 때도 두군 사이에 차이가 없이 모두 유의한 증가를 보였다. 2) 말초혈액 단구세포에서 분비하는 과산화음이온은 폐결핵환자군과 대조군 사이에 차이가 없었지만, PMA로 자극을 했을 때 두군에서 모두 유의한 증가를 보였고 폐결핵환자군이 대조군에 비해 높았다. 한편 결핵환자 혈청으로 폐결핵환자군과 대조군의 말초혈액 단구세포를 자극했을 때도 두군에서 모두 유의하게 증가되었다. 결론 : 폐포대식세포와 말초혈액 단구세포에서 분비하는 과산화음이온의 양은 정상인과 폐결핵환자에서 차이가 없었다. 따라서 폐포대식세포에서의 과산화음이온 분비가 부족하여 결핵균이 폐포대식세포내에서 장기간 생존하는 것으로 생각되지 않으며, 오히려 결핵환자의 혈청내에는 말초혈액 단핵구의 과산화음이온 분비를 자극하는 물질이 있을 것으로 생각되나, 정상인 혈청이 과산화음이온 생성에 미치는 효과에 대한 비교 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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인디고와 인디루빈의 생산을 증대하기 위한 플라빈-함유 모노옥시게나제의 단백질공학 (Protein Engineering of Flavin-containing Monooxygenase from Corynebacterium glutamicum for Improved Production of Indigo and Indirubin)

  • 정혜숙;정혜빈;김희숙;김창겸;이진호
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.656-662
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    • 2018
  • 향상된 인디고이드 생산능력을 갖는 코리네박테리움 유래의 변이 플라빈-함유 모노옥시게나제(cFMO)를 개발하기 위하여, cFMO 효소의 상동성모델을 이용하여 말토오스-결합단백질(MBP)과 융합된 4가지 변이체(F170Y, A210G, A210S, T326S)를 제작하고 그 생화학적 특징을 밝혔다. 정제된 MBP-T326S는 최적 활성을 위하여 야생형보다 고농도의 FAD ($100{\mu}M$)를 요구하며, $100{\mu}M$의 FAD 첨가조건에서 $k_{cat}/K_m$이 3.8배 증가되었다. 인돌 옥시게나제 활성은 야생형의 63-77%를 나타냈다. MBP-T326S는 기질이 존재하지 않을 경우 쓸모없는 NADPH 산화효소 활성이 매우 낮은 수준을 보여주었다(21-24%). T326S이외의 변이 단백질들은 야생형에 비하여 $K_m$은 비슷하며 $k_{cat}/K_m$은 증가하였다. MBP-F170Y와 -A210S 변이단백질은 인돌 옥시게나제 활성이 각각 3.1배, 2.9배 증가하였다. 2.5 g/l의 트립토판을 함유한 LB배지에서 인디고이드 생산을 시험했을 때, 야생형 cFMO를 함유한 대장균은 684 mg/l의 인디고와 104 mg/l의 인디루빈을 생산한 반면, T326S를 함유한 세포는 1,040 mg/l의 인디고와 112 mg/l의 인디루빈을 생산하였다. 이전의 결과인 Methylophaga 유래의 FMO를 발현하는 대장균에서 가장 높은 수준인 920 mg/l의 인디고를 생산한 것과 비교하면, 본 연구결과는 인디고 생산이 13% 높은 수준이였다. 상동성 모델링에 기반한 cFMO의 단백질공학은 인디고이드 생산균을 개발하는데 보다 더 논리적인 전략을 제시하였다.

흰쥐에 있어서 구기자 추출물 첨가식이가 간조직의 유해산소 및 알콜대사 효소활성에 미치는 영향 (Hepatic Oxygen Free Radical and Alcolhol Metabolizing Enzyme Activities in Rats Fed Diets Supplemented with Lycium chinense Ethanol Extract)

  • 윤종국;김현희;채순님;오만진;이규희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.668-672
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    • 2001
  • 흰쥐에 있어서 구기자 추출물 첨가식이가 간조직의 유해산소대사기구와 알콜대사에 어떠한 효과가 있는지를 알아보기 위하여 구기자 알콜 추출물을 사료에 2%, 4%를 첨가시켜 1개월간 사육한 후 처치하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 구기자 추출물 첨가식이로 성장하는 동안 체중증가율은 대조군보다 오히려 약간 감소되는 경향을 보였으며 간기능은 대조군과 별다른 차이가 없었다. 간조직의 xanthine oxidase 활성은 구기자 첨가식이군과 대조군간에는 별다를 차이를 볼 수 없었으며 cytochrome P450 함량은 2%및 4% 구기자 추출물 첨가식이군이 대조군보다 높게 나타나는 경향을 보였다. 그리고 간조직의 catalase 활성은 2% 및 4% 구기자 추출물 첨가식이군 모두 대조군보다 유의한 (p<0.05) 증가를 보였으나 두 실험군 간에는 별다른 차이를 볼 수 없었다. 또한 superoxide dismutase 활성은 2% 구기자 추출물 첨가식이군이 대조군보다 유의한 (p<0.05) 증가를 보였으며, 4% 구기자 추출물 첨가식이군은 대조군과는 별다른 차이가 없었으나 2% 구기자 추출물 첨가식이군에 비해서는 다소 감소하는 경향을 보였다. 그러나 glutathine 함량, glutathione-S-transferase 활성은 구기자 추출물 첨가식이군과 대조군 간에는 별다른 차이를 볼수 없었다. 한편 간조직의 alcohol dehydrogenase 활성은 2% 및 4% 구기자 추출물 첨가식이군 모두 대조군보다 유의한 (p<0.001) 증가를 보였다. 그리고 구기자 추출물 첨가식이군과 대조군의 Km치는 980mM로 동일한 값을 나타내었으나, Vmax치는 2% 및 4% 구기자 추출물 첨가식이군이 대조군보다 각각 71%(660 nmole)및 40%(526nmole)로 증가하였다. 이상 실험결과는 식이중 구기자 알콜 추출물 첨가는 유해산소 및 알콜의 해독효과를 나타냄을 시사해 주고 있다.

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3T3-L1 지방세포내 ROS 생성에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 항산화 효과 (Antioxidant Effect of Hot water and Ethanol extracts from Cheonnyuncho (Opuntia humifusa) on Reactive Oxygen Species (ROS) Production in 3T3-L1 Adipocytes)

  • 윤보라;이영준;김선구;장중영;이효구;이성갑;홍희도;최현선;이부용;이옥환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.443-450
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    • 2012
  • 최근 연구에 의하면, NOX4에 의해 생성된 세포내 ROS는 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구진의 보고에 의하면 천년초 추출물은 $PPAR{\gamma}$의 발현 및 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 따라서 본 연구에서는 천년초 선인장의 건강기능식품 소재화시 기초자료를 제공하고자 지방세포내 생성되는 ROS에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 억제효과 및 주요 유전자(NOX4, G6PDH 및 항산화효소)의 발현 양상을 조사하였다. 천년초 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포에서는 대조군에 비해 ROS 생성량이 유의적으로 감소하는 것으로 나타내었고, 추출용매별 천년초 추출물의 ROS 저감효능은 열수 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 천년초 추출물을 처리한 지방세포에서는 ROS 생성과 연관된 주요 유전자 NOX4 및 G6PDH의 발현이 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타낸 반면, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, catalase, GPx 등과 같은 항산화효소의 발현은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 천년초 추출물은 지방세포의 분화과정에서 ROS의 생성을 억제하고 항산화효소의 발현을 증가시켜 ROS에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 저감화하는 것으로 밝혀졌다.

LPS에 의해 자극된 RAW264.7 대식세포에서 L-AHG에 의한 M1 분극화 및 친염증 신호 경로의 억제 (L-AHG-mediated Suppression of M1 Polarization and Pro-inflammatory Signaling Pathways in LPS-stimulated RAW264.7 Macrophages)

  • 장원영;박신영;김기윤;전도연;배영석;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.443-452
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    • 2024
  • 아가로오스의 효소가수분해산물로 부터 확보할 수 있는 3,6-무수갈락토오스(L-AHG), 네오아가로비오스(NA2), 네오아가로테트라오스(NA4) 및 네오아가로헥사오즈(NA6)의 항염증 활성을 규명하고자, 마우스 대식세포주 RAW264.7 세포를 대장균 유래 지질다당류(LPS)로 자극할 때 세포표면의 TLR4 수용체의 역할을 통해 유도되는 친염증성 M1 분극화 및 이에 따른 친염증성 반응에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과로서, 이들 아가로오스 분해산물들 중에서 단당류인 L-AHG만이 유일하게, LPS 자극에 의해 RAW264.7 세포에서 유도될 수 있는 M1 분극화의 대표적인 마커인 iNOS 효소의 발현과 이에 따른 NO 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하였고 염증 매개체인 프로스타글란딘 E2의 생성을 촉매하는 COX-2의 발현 수준도 LPS 자극후에는 증가하였지만, L-AHG의 존재에 의해서는 그 증가 수치가 다소 저해되는 것으로 나타났다. 이때 RAW264.7 세포에 대한 L-AHG의 세포독성은 확인되지 않았다. 또한 L-AHG는 LPS로 처리된 RAW264.7 세포내에서 유도되는 친염증 신호전달경로에 있어서 초기 신호전달 단계인 TAK1 활성화 단계까지는 별 영향을 나타내지 않았으나 TAK1의 촉매작용에 의한 JNK 및 p38 MAPK의 활성화 인산화(activating phosphorylation)는 현저하게 저해되었다. 특히, 대식세포의 친염증 신호전달경로에서 TAK1 활성화는, 그 하류 단계에서 NF-kB의 활성화가 성공적으로 일어날 수 있도록 해주며, 또한 TAK1에 의한 하류 신호분자인 p38 MAPK 활성화는 NADPH 활성화 및 이에 따른 친염증성 ROS 분자들의 생성을 유발하기 때문에, LPS에 의해 자극된 대식세포내의 친염증 신호전달경로에 있어서 TAK1-JNK/p38 MAPK 경로의 L-AHG에 의한 저해는 대식세포의 M1 분극화 및 친염증 반응을 억제하는 효과적인 기전이 되며, 그 활용성이 크게 기대된다. 아울러 L-AHG가 LPS와 RAW264.7 세포의 표면분자인 TLR4와 상호작용을 방해할 수 있는지에 대해서도 유세포분석기와 형광표지가 된 FITC-LPS를 이용하여 조사한 결과, L-AHG는 대식세포의 표면에서 이루어지는 LPS-TLR4 상호결합은 방해하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 L-AHG의 항염증 작용의 표적이 LPS가 TLR4 수용체를 통해 유도하는 세포 내 신호전달경로에 있음을 지지해 준다. 이상의 연구결과들은 아가로오스 유래 희귀 단당류인 3,6-무수갈락토오스(L-AHG)가 LPS 자극에 의해 유발되는 RAW264.7 마우스 대식세포의 M1 분극화 및 염증 반응에 대해, TLR4의 친염증 신호전달경로의 TAK1-JNK/p38 MAPK 단계를 저해하는 항염증 활성을 효과적으로 발휘할 수 있음을 시사한다.

혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10 증가에 관여하는 인자에 대한 연구 (Vascular Smooth Muscle Cells Secrete CXCL10 in Response to Heat Shock Protein 90)

  • 임병용;김도형;김관회
    • 생명과학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.664-670
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    • 2011
  • Heat shock protein (HSP)은 외부적인 자극에 반응하여 세포를 보호하는 역할을 한다. 또한 HSP90은 혈관질환에서 처럼 세포가 사멸되거나 손상을 입는 경우 세포 밖으로 유리된다. 그러나 지금까지 세포 밖 HSP90이 혈관평활근세포에 어떠한 영향을 주는지에 대한 연구는 미약하다. 따라서 본 연구는 혈관평활근세포에서 HSP90이 CXCL10 발현에 대한 영향과 그 기전을 규명하였다. HSP90에 노출된 혈관평활근세포에서 CXCL10 transcript가 증가하고, CXCL10 단백질의 분비가 증가되었다. HSP90에 의한 CXCL10 분비는 Toll-like receptor (TLR)-2/-4 억제제인 1-palmitoyl-2-arachidonosyl-sn-phosphatidylcholine (OxPAPC)과 NADPH oxidase 억제제인 diphenyleneiodium 그리고 Akt 경로를 억제하는 LY294002와 Akti IV에 의하여 크게 감소되었다. 또한 TLR-4의 dimerization을 저해하는 curcumin 역시 HSP90에 의한 CXCL10의 분비를 억제하였다. 전사인자인 nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}$B)의 생물학적 억제제인 inhibitory kappa B (I${\kappa}$B)와 NF-${\kappa}$B 억제작용이 있는 rasveratrol은 HSP90에 의한 CXCL10 분비를 억제하였다. 이러한 결과는 혈관평활근세포에서 HSP90에 의한 CXCL10의 발현에 TLR-4와 Akt 및 NF-${\kappa}$B가 관여함을 의미한다.

Effects of quercetin derivatives from mulberry leaves: Improved gene expression related hepatic lipid and glucose metabolism in short-term high-fat fed mice

  • Sun, Xufeng;Yamasaki, Masayuki;Katsube, Takuya;Shiwaku, Kuninori
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제9권2호
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    • pp.137-143
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    • 2015
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Mulberry leaves contain quercetin derivatives, which have the effects of reducing obesity and improving lipid and glucose metabolism in mice with obesity. It is not clear whether or not mulberry leaves can directly affect metabolic disorders, in the presence of obesity, because of the interaction between obesity and metabolic disorders. The aim of the current study was to assess the direct action of quercetin derivatives on metabolic disorders in non-obese conditions in short-term high-fat diet fed mice. MATERIALS/METHODS: C57BL/6N mice were fed a high-fat diet, supplemented with either 0% (control), 1%, or 3% mulberry leaf powder (Mul) or 1% catechin powder for five days. Anthropometric parameters and blood biochemistry were determined, and hepatic gene expression associated with lipid and glucose metabolism was analyzed. RESULTS: Body and white fat weights did not differ among the four groups. Plasma triglycerides, total cholesterol, and free fatty acids in the 1%, 3% Mul and catechin groups did not differ significantly from those of the controls, however, plasma glucose and 8-isoprostane levels were significantly reduced. Liver gene expression of gp91phox, a main component of NADPH oxidase, was significantly down-regulated, and PPAR-${\alpha}$, related to ${\beta}$-oxidation, was significantly up-regulated. FAS and GPAT, involved in lipid metabolism, were significantly down-regulated, and Ehhadh was significantly up-regulated. Glucose-metabolism related genes, L-PK and G6Pase, were significantly down-regulated, while GK was significantly up-regulated in the two Mul groups compared to the control group. CONCLUSIONS: Our results suggest that the Mul quercetin derivatives can directly improve lipid and glucose metabolism by reducing oxidative stress and enhancing ${\beta}$-oxidation. The 1% Mul and 1% catechin groups had similar levels of polyphenol compound intake ($0.4{\times}10^{-5}$ vs $0.4{\times}10^{-5}$ mole/5 days) and exhibited similar effects, but neither showed dose-dependent effects on lipid and glucose metabolism or oxidative stress.