• 한국식품영양학회지
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• 제32권2호
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• pp.138-147
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• 2019

In this study, we examined antioxidative effects and the anti-adipogenesis effect of different parts of Cudrania tricuspidata (C), and Morus alba (M). Total polyphenol contents were highest in M-root ($34.56{\pm}0.045mg\;GAE/g$), and there was no significant difference, between C-root and M-leaf. Total flavonoid contents of C-root were highest ($23.07{\pm}0.004mg\;QE/g$). To examine antioxidant activities of C and M extracts, DPPH and ABTS radical scavenging activity, and FRAP assay, was used. Results show that antioxidant activities of C and M extracts increased, in a dose-dependent manner. Adipocytes are generated by preadipocyte differentiation, during adipogenesis. Matured adipocytes accumulate in abnormal and cause obesity. We investigated effects of leaf and root extracts of C and M, on lipid accumulation, in 3T3-L1 adipocytes. Changes in cell morphology, and degrees of lipid accumulation in adipocytes, were evaluated by Oil Red O staining. Root extracts of C and M, reduced lipid content in a dose-dependent manner. Therefore, root extracts of C and M, may be good candidates for managing obesity.

• 생명과학회지
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• 제23권1호
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• pp.69-78
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• 2013

왕머루(Vitis amurensis Rupreche)는 아시아 지역에서 자생하는 포도의 한 종류로서 항산화, 항염증, 뇌신경보호, 신생혈관 억제능 등의 생리활성이 알려져 있다. 왕머루의 뿌리는 한국에서 전통적인 약재로 사용되어왔으나 그 생리활성에 대해서는 보고된 바가 적다. 이에 본 연구에서는 머루근 MeOH 추출물(VARM)과 그 용매 분획물이 지방세포분화 및 지방 생성에 미치는 영향을 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 분석하였다. 그 결과 VARM은 3T3-L1 preadipocyte의 지방 세포로의 분화, 지방 축적, 중성 지방 생성량을 독성 없이 농도의존적으로 유의적으로 억제시켰다. 활성 물질의 규명을 위해 VARM으로부터 dichloromethane ($CH_2Cl_2$), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (n-BuOH), 그리고 물($H_2O$) 층의 순서로 용매 분획을 실시한 후 지방 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 $H_2O$ 층을 제외한 모든 분획물에서 지방 생성 억제능이 관찰되었으며 특히 $CH_2Cl_2$ 층 분획물이 가장 강력한 항비만 활성을 보였고 이는 주요 지방 생성 전사 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현 조절에 의한 것으로 판단된다. 또한 머루근의 항비만 활성을 보유한 활성 물질을 분리한 결과 oleanolic acid가 주요 물질 중의 하나로 나타났다. 이러한 결과는 머루근의 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 주요 활성 물질의 하나로 oleanolic acid를 확인하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권3호
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• pp.257-267
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• 2017

Background: Heat-processed ginseng, sun ginseng (SG), has been reported to have improved therapeutic properties compared with raw forms, such as increased antidiabetic, anti-inflammatory, and antihyperglycemic effects. The aim of this study was to investigate the antiobesity effects of SG through the suppression of cell differentiation and proliferation of mouse 3T3-L1 preadipocyte cells and the lipid accumulation in Caenorhabditis elegans. Methods: To investigate the effect of SG on adipocyte differentiation, levels of stained intracellular lipid droplets were quantified by measuring the oil red O signal in the lipid extracts of cells on differentiation Day 7. To study the effect of SG on fat accumulation in C. elegans, L4 stage worms were cultured on an Escherichia coli OP50 diet supplemented with $10{\mu}g/mL$ of SG, followed by Nile red staining. To determine the effect of SG on gene expression of lipid and glucose metabolism-regulation molecules, messenger RNA (mRNA) levels of genes were analyzed by real-time reverse transcription-polymerase chain reaction analysis. In addition, the phosphorylation of Akt was examined by Western blotting. Results: SG suppressed the differentiation of 3T3-L1 cells stimulated by a mixture of 3-isobutyl-1-methylxanthine, dexamethasone, and insulin (MDI), and inhibited the proliferation of adipocytes during differentiation. Treatment of C. elegans with SG showed reductions in lipid accumulation by Nile red staining, thus directly demonstrating an antiobesity effect for SG. Furthermore, SG treatment down-regulated mRNA and protein expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor subtype ${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) and CCAAT/enhancer-binding protein-alpha ($C/EBP{\alpha}$) and decreased the mRNA level of sterol regulatory element-binding protein 1c in MDI-treated adipocytes in a dose-dependent manner. In differentiated 3T3-L1 cells, mRNA expression levels of lipid metabolism-regulating factors, such as amplifying mouse fatty acid-binding protein 2, leptin, lipoprotein lipase, fatty acid transporter protein 1, fatty acid synthase, and 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase, were increased, whereas that of the lipolytic enzyme carnitine palmitoyltransferase-1 was decreased. Our data demonstrate that SG inversely regulated the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG induced increases in the mRNA expression of glycolytic enzymes such as glucokinase and pyruvate kinase, and a decrease in the mRNA level of the glycogenic enzyme phosphoenol pyruvate carboxylase. In addition, mRNA levels of the glucose transporters GLUT1, GLUT4, and insulin receptor substrate-1 were elevated by MDI stimulation, whereas SG dose-dependently inhibited the expression of these genes in differentiated adipocytes. SG also inhibited the phosphorylation of Akt (Ser473) at an early phase of MDI stimulation. Intracellular nitric oxide (NO) production and endothelial nitric oxide synthase mRNA levels were markedly decreased by MDI stimulation and recovered by SG treatment of adipocytes. Conclusion: Our results suggest that SG effectively inhibits adipocyte proliferation and differentiation through the downregulation of $PPAR{\gamma}$ and $C/EBP{\alpha}$, by suppressing Akt (Ser473) phosphorylation and enhancing NO production. These results provide strong evidence to support the development of SG for antiobesity treatment.

• 생명과학회지
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• 제24권5호
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• pp.476-484
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• 2014

비만은 감염원 없이 진행되는 낮은 수준의 만성적인 전신성 염증상태로 간주되며, 만성대사질환의 원인이 된다. 본 연구에서는 미나리를 발효하여 만든 식초가 3T3-L1 지방전구세포의 분화 및 RAW 264.7 세포에서의 항염증 효과에 미치는 영향을 확인하였다. MDI (IBMX, dexamethasone, insulin)에 의해 분화가 유발된 3T3-L1 지방전구세포에 대한 미나리 식초의 분화 억제능을 Oil-red-O staining을 통해 확인하였으며, western blot법을 통해 지방세포 형성 시 중요한 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor-${\gamma}$ (PPAR-${\gamma}$)와 CCAAT-enhancer-binding protein ${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$)의 발현을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 미나리 식초가 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 염증이 유발 된 RAW 264.7 세포의 nitric oxide (NO) 생성을 억제시켰으며, inducible NO synthase (iNOS)와 cyclooxygenase-2 (COX-2)의 단백질 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 미나리 발효 식초는 지방세포 분화와 염증 억제 효과를 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 미나리 발효 식초는 대사성 질환을 예방할 수 있는 천연물 소재로 이용 가능할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1393-1398
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• 2015

다시마로부터 알긴산의 효율적인 추출, 침전, 회수조건은 1% Na₂CO₃, 80℃, 에탄올 침전 회수법이였고, 알긴산 분해효소(Flavobacterium sp. 유래 alginate lyase)를 이용한 저분자화 효소 반응 시 최적 초기 알긴산 농도는 3%였다. 알긴산 분해효소 농도에 따른 알긴산의 저분자화 정도에는 큰 차이가 없고, 경제적인 생산 비용을 고려하면 최적의 알긴산 분해효소 농도는 5 unit/ml였으며, 5 unit/ml의 알긴산 분해효소 농도로 37℃에서 3시간 반응하여 저분자화한 알긴산의 점도는 4.5 cp, 분자량은 307,008 Da였다. 3T3-L1 지방전구세포에 저분자화 알긴산을 125 μg/ml, 250 μg/ml 농도로 처리하였을 때 지방과립 형성과 triglyceride 중성지방 축적이 감소됨을 확인하였다. 따라서, alginate lyase로 저분자화된 알긴산은 지방세포 분화억제 효과가 있음을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권1호
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• pp.17-25
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• 2019

본 연구에서는 댕댕이나무 열매 추출물이 3T3-L1과 마우스 지방유래줄기세포의 지방 분화유도 및 지방생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 3T3-L1에 댕댕이나무 열매 추출물을 처리하였을 때, 농도의존적으로 지방구의 생성을 줄였고 지방세포 분화에 있어서 중요한 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1의 발현을 억제시켜 지방 합성이 감소됨을 확인하였다. 또한, 마우스 지방에서 분리한 줄기세포의 지방 분화과정에서도 댕댕이나무 열매 추출물이 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP1의 단백질 발현을 감소시켜 지방 축적을 농도 의존적으로 억제하였다. 이상의 결과로 댕댕이나무 열매 추출물은 세포독성이 없는 농도에서 지방 세포의 분화를 억제 하는 것으로 확인되어 항비만 기능성 소재로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권5호
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• pp.649-656
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• 2008

본 연구는 insulin-like growth factors(IGFs)가 돼지 지방전구세포의 증식과 분화에 미치는 작용기전을 구명하기 위해서 수행하였다. 지방전구세포는 갓난 암퇘지의 등지방에서 분리하였고, serum-deprived 조건하에서 IGFs와 mutant IGFs를 함유시켜 배양했는데 이 mutant IGFs는 IGF-Ⅰ에 비해 type-1 IGF receptor와 insulin receptor에 대한 친화력이 낮다. 50ng/ml의 IGF-Ⅰ, [Leu60]IGF-I, IGF-Ⅱ 및 [Leu27]IGF-Ⅱ를 배양중인 세포에 4일동안 처리했다. IGF-Ⅰ, [Leu60]IGF-I, IGF-Ⅱ 및 [Leu27]IGF-Ⅱ는 돼지 지방전구세포의 증식을 각각 39%, 8%, 25% 및 2% 촉진했다(증가된 세포수에 의해 측정). 이 사실은 IGF-Ⅰ과 IGF-Ⅱ는 type-1 IGF receptor 또는 insulin receptor에 결합을 통해서 지방세포의 증식 촉진을 가져왔음을 나타낸다. 그리고 IGF-Ⅰ, [Leu60]IGF-I, IGF-Ⅱ 및 [Leu27] IGF-Ⅱ는 지방전구세포의 분화를 50%, 17%, 37% 및 30% 각각 촉진시켰다(세포 분화는 glycerol- phosphate dehydrogenase 활성도에 의해 측정했다). IGF-Ⅰ의 type-1 IGF receptor 또는 insulin receptor에의 친화력이 낮아져서 세포 분화 촉진작용을 감소시킨 것이다. 그러나 [Leu27] IGF-Ⅱ의 분화촉진 작용은 IGF-Ⅱ의 그것에 비해 크게 차이가 나지 않았는데, 이 사실은 IGF-Ⅰ과 IGF-Ⅱ는 서로 다른 수용체－매개 작용기전에 의해 세포분화를 촉진시킴을 나타낸다. 즉 IGF-Ⅱ는 type-1 IGF receptor 또는 insulin receptor가 관여하지 않는 작용을 통해 돼지 지방전구세포의 분화를 촉진시켰다. 이 작용은 IGF-Ⅱ가 type-2 IGF receptor(또는 cation- independent mannose-6 phosphate receptor [CIM6P /IGF2 receptor])에 결합을 통해서 이뤄지는 것으로 여겨진다. 위의 결과는 IGF-Ⅱ가 CIM6P/ IGF2 receptor에의 결합을 통해 동물 지방전구세포의 분화를 촉진시킨다는 것을 밝혀낸 최초의 연구이다. 요약하면 이 본 연구는 IGF-Ⅰ과 IGF-Ⅱ는 서로 다른 세포내 receptor가 관여하는 작용기전을 통해 돼지 지방전구세포의 분화를 촉진함을 보여준다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.1087-1094
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• 2005

세포 생장과 대사에 있어서 glucose의 세포내 도입은 대부분 동물세포에 필수적이며 이와 같은 도입은 glucose transport protein에 의하여 수행된다. glucose transport protein 중에 GLUT4는 사람과 설치류의 지방조직과 골격근에 있어서 인슐린 자극에 의하여 glucose을 세포내로 도입하는 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 한우로부터 이와 같은 GLUT4 유전자를 동정하고 그 발현을 조사하였다. 한우 GLUT4 유전자는 1527bp의 open reading frame으로 구성되어 있으며 509개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 그리고 한우 GLUT4 아미노산을 홀스타인, 사람, 생쥐와 비교한 결과 매우 높은 상동성을 나타내었다. 한우 각 조직에 있어서 GLUT4 mRNA의 발현을 확인한 결과 심장에서 가장 높은 발현을 나타내었으며 갈비, 등심, 대장에서는 낮은 발현을 보였다. 그리고 피하지방과 소장지방에서 GLUT4의 발현을 확인하기 위하여 RT-PCR을 수행한 결과 지방조직에서도 발현을 확인할 수 있었다. 한우 intramuscular preadipocyte 세포가 지방세포로 분화하는 과정에 있어서 GLUT4의 발현을 RT-PCR로 확인한 결과 분화에 따라 점차 줄어드는 경향을 나타내었다. 이와 같은 결과는 한우 지방조직에서의 GLUT4 기능은 사람과 생쥐에서의 기능과 다르다는 것을 나타낸다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권1호
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• pp.27-35
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• 2015

본 연구에서는 상백피의 소화효소 저해활성과 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제능을 기반으로 항비만 효능소재로서의 활용가능성을 평가하였다. 상백피의 에탄올 추출물(MRE)은 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase, pancreatic lipase를 활용한 소화효소 저해활성 평가 실험에서 각각 $7.86{\pm}0.36$, $0.12{\pm}0.03$, $7.93{\pm}0.11mg/mL$의 $IC_{50}$ 값을 보이며 우수한 억제 활성을 나타냈다. 또한 3T3-L1 전지방세포를 활용한 세포분화억제효능실험에서 MRE 처리군의 세포내 지방 축적율은 농도 의존적으로 감소되었다. 상백피의 항비만 작용 기전을 구명하기 위하여 adipogenesis 및 lipogenesis와 관련된 유전자 발현양상을 분석한 결과, 상백피 추출물 처리군에서는 생체내 지방대사 조절에 중요한 역할을 하는 FAS와 ACC 뿐 아니라 adipogenesis와 lipogenesis와 관련된 주요 전사요소인 $PPAR{\gamma}$와 $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1c의 유전자 발현이 현저하게 억제되었다. qRT-PCR 분석 결과, 상백피 추출물의 anti-adipogenesis 효능은 전사단계에서의 관련 유전자 발현억제에 기인한다고 판단되었다. 본 실험결과 상백피 추출물은 전지방세포의 분화와 세포내 지질합성을 저해하고 비만과 관련 된 소화효소에 대한 저해활성을 나타내었다. 이러한 결과를 기반으로 상백피의 비만 예방 소재로서의 잠재적인 가능성을 확인하였다.

• BMB Reports
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• 제49권2호
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• pp.111-115
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• 2016

Caffeine has been proposed to have several beneficial effects on obesity and its related metabolic diseases; however, how caffeine affects adipocyte differentiation has not been elucidated. In this study, we demonstrated that caffeine suppressed 3T3-L1 adipocyte differentiation and inhibited the expression of CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP)α and peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)γ, two main adipogenic transcription factors. Anti-adipogenic markers, such as preadipocyte secreted factor (Pref)-1 and Krüppel-like factor 2, remained to be expressed in the presence of caffeine. Furthermore, 3T3-L1 cells failed to undergo typical mitotic clonal expansion in the presence of caffeine. Investigation of hormonal signaling revealed that caffeine inhibited the activation of AKT and glycogen synthase kinase (GSK) 3 in a dose-dependent manner, but not extracellular signal-regulated kinase (ERK). Our data show that caffeine is an anti-adipogenic bioactive compound involved in the modulation of mitotic clonal expansion during adipocyte differentiation through the AKT/GSK3 pathway.