• 한국식품영양과학회지
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• 제41권9호
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• pp.1226-1234
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• 2012

본 연구에서는 염증반응을 조절하는 다양한 신호전달체계를 중심으로 분자생물학적 방법을 통해 piceatannol의 항염증 기전을 규명하였다. LPS로 염증반응을 유도한 Raw 264.7 대식세포에서 piceatannol은 iNOS의 발현 억제를 통해 NO의 생성을 감소시키고 염증성 사이토카인(TNF-${\alpha}$, IL-6, IL-$1{\beta}$)의 생성을 감소시켰다. 염증반응을 조절하는 신호전달체계 중 piceatannol은 LPS에 의해 유도된 $I{\kappa}B$의 분해와 p65의 핵으로의 이동을 억제하고, LPS에 의해 유도된 SAPK/JNK의 인산화를 억제하였다. 또한 piceatannol은 LPS와 IL-6(LPS에 의해 증가됨)에 의한 STAT3의 활성화를 억제하였다. 뿐만 아니라 piceatannol은 Nrf2의 핵 내 축적을 야기하고 ARE의 transcriptional activity를 증가시켜 HO-1의 발현을 증가시켰다. 본 연구의 결과, piceatannol은 NF-${\kappa}B$와 AP-1, STAT3 신호전달의 억제를 통해, 그리고 HO-1의 발현 증가를 통해 항염증 효과를 나타내었다(Fig. 8).

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권3호
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• pp.435-441
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• 2020

Background: As a process of aging, skeletal muscle mass and function gradually decrease. It is reported that ginsenoside Rb1 and Rb2 play a role as AMP-activated protein kinase activator, resulting in regulating glucose homeostasis, and Rb1 reduces oxidative stress in aged skeletal muscles through activating the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt/Nrf2 pathway. We examined the effects of Rb1 and Rb2 on differentiation of the muscle stem cells and myotube formation. Methods: C2C12 myoblasts treated with Rb1 and/or Rb2 were differentiated and induced to myotube formation, followed by immunoblotting for myogenic marker proteins, such as myosin heavy chain, MyoD, and myogenin, or immunostaining for myosin heavy chain or immunoprecipitation analysis for heterodimerization of MyoD/E-proteins. Results: Rb1 and Rb2 enhanced myoblast differentiation through accelerating MyoD/E-protein heterodimerization and increased myotube hypertrophy, accompanied by activation of Akt/mammalian target of rapamycin signaling. In addition, Rb1 and Rb2 induced the MyoD-mediated transdifferentiation of the rhabdomyosarcoma cells into myoblasts. Furthermore, co-treatment with Rb1 and Rb2 had synergistically enhanced myoblast differentiation through Akt activation. Conclusion: Rb1 and Rb2 upregulate myotube growth and myogenic differentiation through activating Akt/mammalian target of rapamycin signaling and inducing myogenic conversion of fibroblasts. Thus, our first finding indicates that Rb1 and Rb2 have strong potential as a helpful remedy to prevent and treat muscle atrophy, such as age-related muscular dystrophy.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.14-32
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1α (PGC-1α) has a central role in regulating muscle differentiation and mitochondrial metabolism. PGC-1α stimulates muscle growth and muscle fiber remodeling, concomitantly regulating lactate and lipid metabolism and promoting oxidative metabolism. Gynostemma pentaphyllum (Thumb.) has been widely employed as a traditional herbal medicine and possesses antioxidant, anti-obesity, anti-inflammatory, hypolipemic, hypoglycemic, and anticancer properties. We investigated whether G. pentaphyllum extract (GPE) and its active compound, gypenoside L (GL), affect muscle differentiation and mitochondrial metabolism via activation of the PGC-1α pathway in murine C2C12 myoblast cells. MATERIALS/METHODS: C2C12 cells were treated with GPE and GL, and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction and western blot were used to analyze the mRNA and protein expression levels. Myh1 was determined using immunocytochemistry. Mitochondrial reactive oxygen species generation was measured using the 2'7'-dichlorofluorescein diacetate assay. RESULTS: GPE and GL promoted the differentiation of myoblasts into myotubes and elevated mRNA and protein expression levels of Myh1 (type IIx). GPE and GL also significantly increased the mRNA expression levels of the PGC-1α gene (Ppargc1a), lactate metabolism-regulatory genes (Esrra and Mct1), adipocyte-browning gene fibronectin type III domain-containing 5 gene (Fndc5), glycogen synthase gene (Gys), and lipid metabolism gene carnitine palmitoyltransferase 1b gene (Cpt1b). Moreover, GPE and GL induced the phosphorylation of AMP-activated protein kinase, p38, sirtuin1, and deacetylated PGC-1α. We also observed that treatment with GPE and GL significantly stimulated the expression of genes associated with the anti-oxidative stress response, such as Ucp2, Ucp3, Nrf2, and Sod2. CONCLUSIONS: The results indicated that GPE and GL enhance exercise performance by promoting myotube differentiation and mitochondrial metabolism through the upregulation of PGC-1α in C2C12 skeletal muscle.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.275-284
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• 2014

본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.