• Molecules and Cells
• /
• 제43권1호
• /
• pp.66-75
• /
• 2020

Saturated fatty acids contribute to β-cell dysfunction in the onset of type 2 diabetes mellitus. Cellular responses to lipotoxicity include oxidative stress, endoplasmic reticulum (ER) stress, and blockage of autophagy. Palmitate induces ER Ca²⁺ depletion followed by notable store-operated Ca²⁺ entry. Subsequent elevation of cytosolic Ca²⁺ can activate undesirable signaling pathways culminating in cell death. Mitochondrial Ca²⁺ uniporter (MCU) is the major route for Ca²⁺ uptake into the matrix and couples metabolism with insulin secretion. However, it has been unclear whether mitochondrial Ca²⁺ uptake plays a protective role or contributes to lipotoxicity. Here, we observed palmitate upregulated MCU protein expression in a mouse clonal β-cell, MIN6, under normal glucose, but not high glucose medium. Palmitate elevated baseline cytosolic Ca²⁺ concentration ([Ca²⁺]_i) and reduced depolarization-triggered Ca²⁺ influx likely due to the inactivation of voltage-gated Ca²⁺ channels (VGCCs). Targeted reduction of MCU expression using RNA interference abolished mitochondrial superoxide production but exacerbated palmitate-induced [Ca²⁺]_i overload. Consequently, MCU knockdown aggravated blockage of autophagic degradation. In contrast, co-treatment with verapamil, a VGCC inhibitor, prevented palmitate-induced basal [Ca²⁺]_i elevation and defective [Ca²⁺]_i transients. Extracellular Ca²⁺ chelation as well as VGCC inhibitors effectively rescued autophagy defects and cytotoxicity. These observations suggest enhanced mitochondrial Ca²⁺ uptake via MCU upregulation is a mechanism by which pancreatic β-cells are able to alleviate cytosolic Ca²⁺ overload and its detrimental consequences.

• 생명과학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.922-940
• /
• 2019

비만은 에너지 섭취와 소비의 불균형으로 인해 유발되는 비정상적인 지방 축적으로, 근래에 다양한 만성질환을 초래하는 주요 국제 보건 문제로 부상하였다. 이러한 이유로, 비만 문제에 대한 여러 해결책들이 제시되고 있다. 에너지를 저장하며 내분비 작용을 하는 백색 지방과 달리 열을 생성하여 에너지를 발산하는 두 종류의 지방조직인 갈색 지방과 베이지색 지방이 성인에 존재하며 외부 자극에 의해 유도될 수 있다는 것이 밝혀진 이래로, 이들은 비만 치료의 유망한 표적으로서 각광받고 있다. 이러한 외부 자극 중, 인간 장관계에서 인간과 공존하는 장내 미생물총은 다양한 대사 작용에 참여하며, 이를 조절하는 것이 여러 대사 질환의 치료에 유력한 작용을 할 것으로 보인다. 따라서, 다양한 연구에서 항비만 치료가 장내 미생물 환경 전환이나 갈색 지방 조직 활성화에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있다. 본 총설에서는 비만과 체중 증가, 대사 질환을 해소하는 것으로 알려진 자극과, 장내 미생물총의 변화나 갈색지방의 활성화를 야기하는 자극과, 이 자극들과 장내 미생물총의 조작, 지방조직의 갈색화 사이에서 알려져 있거나 있을 수 있는 상관관계를 중점적으로 다루고자 한다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제43권2호
• /
• pp.272-281
• /
• 2019

Background: Diabetic sensorineural damage is a complication of the sensory neural system, resulting from long-term hyperglycemia. Red ginseng (RG) has shown efficacy for treatment of various diseases, including diabetes mellitus; however, there is little research about its benefit for treating sensorineural damage. Therefore, we aim to evaluate RG efficacy in alloxan-induced diabetic neuromast (AIDN) zebrafish. Methods: In this study, we developed and validated an AIDN zebrafish model. To assess RG effectiveness, we observed morphological changes in live neuromast zebrafish. Also, zebrafish has been observed to have an ultrastructure of hair-cell cilia under scanning electron microscopy. Thus, we recorded these physiological traits to assess hair cell function. Finally, we confirmed that RG promoted neuromast recovery via nerve growth factor signaling pathway markers. Results: First, we established an AIDN zebrafish model. Using this model, we showed via live neuromast imaging that RG fostered recovery of sensorineural damage. Damaged hair cell cilia were recovered in AIDN zebrafish. Furthermore, RG rescued damaged hair cell function through cell membrane ion balance. Conclusion: Our data suggest that RG potentially facilitates recovery in AIDN zebrafish, and its mechanism seems to be promotion of the nerve growth factor pathway through increased expression of topomyosin receptor kinase A, transient receptor potential channel vanilloid subfamily type 1, and mitogen-activated protein kinase phosphorylation.

• 한방안이비인후피부과학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.15-24
• /
• 2022

Objectives : The purpose of this study is to investigate the potential mechanism of Artemisia capillaris Thunb. for psoriasis vulgaris. Methods : We conducted the network pharmacological analysis. It contains the process that search the compounds of the herb, the target proteins of the compounds, related genes of psoariasis vulgaris and the pathway/terms of the common protein lists between psoriasis vulgaris and Artemisia capillaris Thunb.. Results : 13 compounds and 30 protein targets of Artemisia Capillaris Herba were searched. And 997 psoriasis-related genes were searched. The common proteins were 11, and the core genes were 3; AKT1, CASP3, MAPK8. The related pathway/terms of 11 proteins were analyzed. ω-hydroxylase P450 pathway(60%), nitric oxide(NO) biosynthetic process(20%) were resulted. Also, 19 proteins of Artemisia Capillaris Herba were analyzed, and sterol homeostasis(78.95%), sterol biosynthetic process(15.79%), Type 2 diabetes mellitus(5.26%) were resulted. Conclusion : The Artemisia Capillaris Herba can potentially act through the ω-hydroxylase P450 pathway and nitric oxide(NO) biosynthetic process for psoriasis. Also, the metabolism of sterol biosynthesis and homeostasis can be involved in a roundabout way for psoriasis.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제20권5호
• /
• pp.41.1-41.11
• /
• 2020

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV2) is a positive-sense single-stranded RNA (+ssRNA) that causes coronavirus disease 2019 (COVID-19). The viral genome encodes twelve genes for viral replication and infection. The third open reading frame is the spike (S) gene that encodes for the spike glycoprotein interacting with specific cell surface receptor - angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) - on the host cell membrane. Most recent studies identified a single point mutation in S gene. A single point mutation in S gene leading to an amino acid substitution at codon 614 from an aspartic acid 614 into glycine (D614G) resulted in greater infectivity compared to the wild type SARS-CoV2. We were interested in investigating the mutation region of S gene of SARS-CoV2 from Korean COVID-19 patients. New mutation sites were found in the critical receptor binding domain (RBD) of S gene, which is adjacent to the aforementioned D614G mutation residue. This specific sequence data demonstrated the active progression of SARS-CoV2 by mutations in the RBD of S gene. The sequence information of new mutations is critical to the development of recombinant SARS-CoV2 spike antigens, which may be required to improve and advance the strategy against a wide range of possible SARS-CoV2 mutations.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2016

본 연구는 식방풍잎(PJT) 물추출물의 항비만 효과를 알아보기 위해 지방전구세포인 3T3-L1과 5주령된 C57BL/6 수컷 쥐를 이용하여 실험을 실시하였다. 먼저, 3T3-L1 분화실험에서는 PJT를 처리함으로써 지방세포 형성 관련 인자인 C/EBPα 와 PPARγ의 유전자를 억제하였고, 그로 인하여 지방세포의 분화 및 지방 축적을 억제하였다. 다음으로, 동물실험은 C57BL/6 수컷 쥐30마리를 1주일간 적응시킨 후 정상식이군 고지방식이군으로 나눈 뒤 2주간 사육하여 다시 고지방식이군은 고지방식이군, PJT100, PJT300, PJT500 군으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중 및 체중증가량은 고지방식이군에서 유의적으로 증가하였으며, PJT 섭취군에서 감소하였다. 지방조직의 무게도 고지방식이군에 비하여 PJT섭취군에서 낮았다. 고지방 식이에 의한 혈청 중 지질함량, leptin 수준 증가는 PJT 섭취에 따라 낮아졌다. 반면, adiponectin 과 HDL-C 수준감소는 PJT 섭취에 따라 증가하였다. H&E staining으로 관찰한 지방세포의 크기도 PJT 섭취 시 감소하였으며 부고환 지방조직에서 관찰한 지방생성 관련 유전자인 PPARγ, SREBP-1c, FAS의 발현은 고지방식이군과 비교시 PJT 섭취군에서 억제되었다. 이상의 실험결과 PJT의 섭취는 지방전구세포 및 고지방식이로 유도된 비만모델에서 지방합성관련인자의 유전자 발현을 감소하고 혈중 adipokine의 농도를 개선시켜 체지방 축적을 억제시켰다. 이로 인해 고지방식이로 유도된 체중을 감소시키고 더불어 이상지질혈증에도 긍정적 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권7호
• /
• pp.1015-1021
• /
• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• 대한예방한의학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.95-107
• /
• 2015

Objective : To use and its affecting factors of patients' outpatient treatment that have single and multiple chronic illnesses Method : We used the 2011 study by the Ministry of Health and Welfare, "Report on Usage and Consumption of Korean Medicine." This report was conducted on outpatients and inpatients that visited Korean traditional medicine, from August 25th, 2011, to September 30th, 2011. Our research was based on 1729 patients with chronic diseases aged 30 and over who received outpatient treatment during the last three months. Results : There were 1365 patients with non-complex chronic diseases, while there were 364 patients with complex chronis diseases. Patients had 1 - 8 chronic diseases, and the average number (standard deviation) was 1.26 (0.59). There were statistically significant differences by sex(P<0.0001), age(p=0.0045), marriage (p=0.0060), education level(p<0.0001), income level(P=0.0063), and types of health insurance(p=0.0023). The diseases most common among patients with non-complex chronic diseases were: low back pain, arthritis, gastrointestinal disorder, frozen shoulder, side effects from motor accidents, high blood pressure, fracture, stroke, diabetes, cancer, atopic dermatitis, and asthma. The diseases most common among patients with non-complex chronic diseases were: arthritis+low back pain, low back pain+gastrointestinal disorder, low back pain+side effects from motor accidents, low back pain+frozen shoulder, arthritis+gastrointestinal disease, gastrointestinal disease+frozen shoulder, arthritis+low back pain+gastrointestinal disease, high blood pressure+arthritis, arthritis+low back pain+frozen shoulder, arthritis+fracture, and arthritis+side effects from motor accidents. There were statistically significant differences among the usage of medical clinics by: frequently used clinic (p<0.0001), number of treatment (p<0.0001), the cost of outpatient treatment (p=0.0073), the satisfaction rate (p=0.0171), whether the clinic is the preferred clinic (p=0.0040). In model 1, men than women, people who had local benefits instead of type 1 medical aid, and patients with complex chronic diseases were more likely to use Korean medical clinics. In model 2, men than women, people who had local benefits than people with types 1 and 2 medical aids, people who went to pharmacies and Korean medicine pharmacies than people who went to hospitals, people who went to get treatment 1-10 times than people who visited 11-20 times and more than 41 times, and people who spent less than ten thousand Korean won than people who spent 1 to 2 million Korean won, and people without complex chronic diseases were more likely to use Korean medical treatment. Conclusion : There were differences in sociodemographic characteristics and the usage of medical clinics between patients with non-complex chronic diseases and patients with complex chronic diseases. Among patients with complex chronic diseases, women, patients with types 1 and 2 medical aid, patients who used Korean medical clinics, patients who were treated 11-20 times and more than 41 times, and patients who spent 1 million to 2 million Korean won on outpatient treatment used less treatment than patients with non-complex chronic diseases. However, patients with complex chronic diseases used pharmacies and Korean medicine pharmacies more.

• 한국식품과학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.330-335
• /
• 2007

기존의 연구에서 보고된 잎새버섯의 항당뇨 효과에 대한 메카니즘을 설명하고자 본 연구에서는 잎새버섯의 인슐린 민감성 향상 제재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 이를 위하여 잎새버섯 열수추출물의 분획물을 분리하여 인슐린 저항성을 가진 3T3-L1 지방세포에서의 포도당 흡수 정도를 관찰하였다. 실험결과 HW-I이 3T3-L1 지방세포의 인슐린 민감성을 향상시켜 세포 내로의 포도당 섭취를 대조군 대비 4.2배 향상시켰다. 제2형 당뇨모델인 5주령 $KK/A^{y}$ 마우스를 3주간 적응시킨 뒤 HW-I을 8주간 자유 식이 하면서 식이 섭취량, 음수 섭취량 및 체중변화를 관찰하였고 혈액중 포도당 농도, 혈장 인슐린 농도, 당화혈색소를 측정하였으며 결과는 다음과 같다. HW-I식이군은 control군과 비교하여 식이 섭취량 및 최종 체중간에는 유의적인 차이가 없었으나 음수 섭취량에 있어서는 control군에 비해 거의 2배정도 적은 섭취량을 보여 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.001). 혈중 포도당 농도는 HW-I 식이군의 경우 control군과 비교하여 식이 1주째 $335.4{\pm}51.8$ mg/dL로 유의적으로 낮은 혈당치를 나타내기 시작하여(p<0.01) 식이 8주째 $311{\pm}96.8$ mg/dL로 유의적인 혈당 억제 효과를 나타내었다(p<0.001). 혈장 인슐린 농도는 HW-I 식이군의 경우 $84.7{\pm}18.9$ ng/mL로 control군의 $342.7{\pm}125$ ng/mL 비교하여 24.7% 수준으로 유의적인 감소 효과를 나타내었다(p<0.001). 당화혈색소 농도는 HW-I 식이군의 경우 8.99%로 control군의 9.87%보다 유의적인 감소 효과를 나타내었다(p<0.05). 이상에서 잎새버섯 열수추출물의 조다당체인 HW-I이 인슐린 민감성 효과가 있는 것으로 밝혀졌으며 제2형 당뇨모델인 $KK-A^{y}$ 마우스를 이용한 동물실험에서도 뚜렷한 혈당강하효과를 나타내어 인슐린 민감성 제재로 개발 할 수 있는 가능성을 보여 주었다.

• 한국가금학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 2019

닭의 clathrin-associated adaptor protein $3-{\delta}$ subunit 2(AP3S2)는 clathrin-coated vesicle를 가진 표적 세포막으로 암 배양 단백질 수송에 관여한다. AP3S2는 C형 간염 바이러스 감염으로 간 섬유화를 매개하고, 2형 당뇨병과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, AP3S2는 clathrin-dependent endocytosis를 통해 숙주 세포로의 바이러스 유입에 관련된 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 기존 연구에서 닭 신장조직에서 차별 발현 유전자로 발굴된 닭 AP3S2 유전자의 분자유전학적 특성을 구명하고, 닭의 조직에서의 유전자 발현 양상을 조사하며, 톨-유사수용체 3 (Toll-like receptor 3; TLR3) 자극에 의한 전사 조절을 연구하였다. 닭 AP3S2 유전자가 코딩하는 단백질의 구조는 다른 종과 매우 보존적이고 진화적으로 제브라 피쉬와 가장 가깝고, 포유류와 가장 먼 것으로 추정되었다. 닭의 다양한 조직에서 닭 AP3S2 유전자의 전사 수준을 조사한 결과, 폐에서 가장 높게 발현되었으며, 그 다음은 비장 순이었다. 닭의 배아 섬유아세포 주인 DF-1세포에서 조사한 결과, AP3S2 유전자의 발현은 TLR3 신호자극에 의해 감소하였다. 전사조절인자인 $NF{\kappa}B$나 AP-1의 억제제를 이용하여 조사한 결과, $NF{\kappa}B$나 AP-1의 억제에 의해 유전자 발현이 영향을 받지 않았다. 이 결과는 DF-1 세포에서 닭 AP3S2 유전자의 발현은 적어도 이 두 전사조절인자와는 독립적인 경로에 의해 조절됨을 시사한다. 본 연구의 결과는 닭 AP3S2가 바이러스 감염에 역할을 하고, TLR3 신호에 관여함을 제시한다. 추가연구를 통해 닭 AP3S2의 전사 조절과 바이러스 침입 메커니즘을 구명할 필요가 있다고 사료된다.