• 제목/요약/키워드: mitochondrial lipids

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Early potential effects of resveratrol supplementation on skeletal muscle adaptation involved in exercise-induced weight loss in obese mice

  • Sun, Jingyu;Zhang, Chen;Kim, MinJeong;Su, Yajuan;Qin, Lili;Dong, Jingmei;Zhou, Yunhe;Ding, Shuzhe
    • BMB Reports
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    • 제51권4호
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    • pp.200-205
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    • 2018
  • Exercise and resveratrol supplementation exhibit anti-obesity functions in the long term but have not been fully investigated yet in terms of their early potential effectiveness. Mice fed with high-fat diet were categorized into control (Cont), exercise (Ex), resveratrol supplementation (Res), and exercise combined with resveratrol supplementation (Ex + Res) groups. In the four-week period of weight loss, exercise combined with resveratrol supplementation exerted no additional effects on body weight loss but significantly improved whole-body glucose and lipid homeostasis. The combined treatment significantly decreased intrahepatic lipid content but did not affect intramyocellular lipid content. Moreover, the treatment significantly increased the contents of mtDNA and cytochrome c, the expression levels of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha and its downstream transcription factors, and the activities of ATPase and citrate synthase. However, exercise, resveratrol, and their combination did not promote myofiber specification toward slow-twitch type. The effects of exercise combined with resveratrol supplementation on weight loss could be partly due to enhanced mitochondrial biogenesis and not to fiber-type shift in skeletal muscle tissues.

Isorhamnetin Protects Human Keratinocytes against Ultraviolet B-Induced Cell Damage

  • Han, Xia;Piao, Mei Jing;Kim, Ki Cheon;Hewage, Susara Ruwan Kumara Madduma;Yoo, Eun Sook;Koh, Young Sang;Kang, Hee Kyoung;Shin, Jennifer H;Park, Yeunsoo;Yoo, Suk Jae;Chae, Sungwook;Hyun, Jin Won
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제23권4호
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    • pp.357-366
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    • 2015
  • Isorhamnetin (3-methylquercetin) is a flavonoid derived from the fruits of certain medicinal plants. This study investigated the photoprotective properties of isorhamnetin against cell damage and apoptosis resulting from excessive ultraviolet (UV) B exposure in human HaCaT keratinocytes. Isorhamnetin eliminated UVB-induced intracellular reactive oxygen species (ROS) and attenuated the oxidative modification of DNA, lipids, and proteins in response to UVB radiation. Moreover, isorhamnetin repressed UVB-facilitated programmed cell death in the keratinocytes, as evidenced by a reduction in apoptotic body formation, and nuclear fragmentation. Additionally, isorhamnetin suppressed the ability of UVB light to trigger mitochondrial dysfunction. Taken together, these results indicate that isorhamnetin has the potential to protect human keratinocytes against UVB-induced cell damage and death.

산사의 장내 미생물 조절을 통한 항비만 효과 (Anti-obesity Effect of Crataegus pinnatifida through Gut Microbiota Modulation in High-fat-diet Induced Obese Mice)

  • 김민지;최유라;신나래;이명종;김호준
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.15-27
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    • 2019
  • Objectives This study was performed to evaluate anti-obesity effects of Crataegus pinnatifida (CP) on high-fat-diet induced obese mice. Methods The experimental animals were divided into four groups: normal diet (NOR) group, high fat diet (HFD) group, HFD+Xenical (XEN) group, and HFD+CP (CP) group. NOR group was fed a normal diet and the other three groups were fed high fat diet during the experiment. After the first two weeks of diet, XEN group and CP group were administered with XEN or CP for seven weeks, respectively. After that, we measured body weight, liver weight, fat weight, food intake, and serum concentrations of lipids and liver enzymes. Also the liver, intestine, fat tissue was removed to estimate the obesity-related mRNA expressions and the stool sample was collected to analyze the gut microbiota. Results We found that body weight, fat weight, and triglyceride level were decreased significantly in CP group compared to HFD group. Also CP significantly suppressed gene expressions associated with lipogenesis and inflammation, and increased gene expressions of browning of white adipose tissue and mitochondrial biogenesis. Moreover, it shifted the microbial diversity closer to that of NOR group and increased Firmicutes/Bacteriodetes ratio. Conclusions These results suggest that CP decrease body weight, fat weight and serum triglyceride. Also it inhibit inflammation and adipogenesis, altering gut microbial diversity and abundance. In conclusion, CP could be used as a therapeutic drug for obesity via gut microbiota modulation.

Purpurogallin Protects Keratinocytes from Damage and Apoptosis Induced by Ultraviolet B Radiation and Particulate Matter 2.5

  • Zhen, Ao Xuan;Piao, Mei Jing;Hyun, Yu Jae;Kang, Kyoung Ah;Ryu, Yea Seong;Cho, Suk Ju;Kang, Hee Kyoung;Koh, Young Sang;Ahn, Mee Jung;Kim, Tae Hoon;Hyun, Jin Won
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제27권4호
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    • pp.395-403
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    • 2019
  • Purpurogallin, a natural phenol obtained from oak nutgalls, has been shown to possess antioxidant, anticancer, and anti-inflammatory effects. Recently, in addition to ultraviolet B (UVB) radiation that induces cell apoptosis via oxidative stress, particulate matter 2.5 ($PM_{2.5}$) was shown to trigger excessive production of reactive oxygen species. In this study, we observed that UVB radiation and $PM_{2.5}$ severely damaged human HaCaT keratinocytes, disrupting cellular DNA, lipids, and proteins and causing mitochondrial depolarization. Purpurogallin protected HaCaT cells from apoptosis induced by UVB radiation and/or $PM_{2.5}$. Furthermore, purpurogallin effectively modulates the pro-apoptotic and anti-apoptotic proteins under UVB irradiation via caspase signaling pathways. Additionally, purpurogallin reduced apoptosis via MAPK signaling pathways, as demonstrated using MAPK-p38, ERK, and JNK inhibitors. These results indicate that purpurogallin possesses antioxidant effects and protects cells from damage and apoptosis induced by UVB radiation and $PM_{2.5}$.

Perilipin 5 is a novel target of nuclear receptor LRH-1 to regulate hepatic triglycerides metabolism

  • Pantha, Rubee;Lee, Jae-Ho;Bae, Jae-Hoon;Koh, Eun Hee;Shin, Minsang;Song, Dae-Kyu;Im, Seung-Soon
    • BMB Reports
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    • 제54권9호
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    • pp.476-481
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    • 2021
  • Liver receptor homolog-1 (LRH-1) has emerged as a regulator of hepatic glucose, bile acid, and mitochondrial metabolism. However, the functional mechanism underlying the effect of LRH-1 on lipid mobilization has not been addressed. This study investigated the regulatory function of LRH-1 in lipid metabolism in maintaining a normal liver physiological state during fasting. The Lrh-1f/f and LRH-1 liver-specific knockout (Lrh-1LKO) mice were either fed or fasted for 24 h, and the liver and serum were isolated. The livers were used for qPCR, western blot, and histological analysis. Primary hepatocytes were isolated for immunocytochemistry assessments of lipids. During fasting, the Lrh-1LKO mice showed increased accumulation of triglycerides in the liver compared to that in Lrh-1f/f mice. Interestingly, in the Lrh-1LKO liver, decreases in perilipin 5 (PLIN5) expression and genes involved in β-oxidation were observed. In addition, the LRH-1 agonist dialauroylphosphatidylcholine also enhanced PLIN5 expression in human cultured HepG2 cells. To identify new target genes of LRH-1, these findings directed us to analyze the Plin5 promoter sequence, which revealed -1620/-1614 to be a putative binding site for LRH-1. This was confirmed by promoter activity and chromatin immunoprecipitation assays. Additionally, fasted Lrh-1f/f primary hepatocytes showed increased co-localization of PLIN5 in lipid droplets (LDs) compared to that in fasted Lrh-1LKO primary hepatocytes. Overall, these findings suggest that PLIN5 might be a novel target of LRH-1 to mobilize LDs, protect the liver from lipid overload, and manage the cellular needs during fasting.

Exosomes: Nomenclature, Isolation, and Biological Roles in Liver Diseases

  • Seol Hee Park;Eun Kyeong Lee;Joowon Yim;Min Hoo Lee;Eojin Lee;Young-Sun Lee;Wonhyo Seo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제31권3호
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    • pp.253-263
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    • 2023
  • The biogenesis and biological roles of extracellular vesicles (EVs) in the progression of liver diseases have attracted considerable attention in recent years. EVs are membrane-bound nanosized vesicles found in different types of body fluids and contain various bioactive materials, including proteins, lipids, nucleic acids, and mitochondrial DNA. Based on their origin and biogenesis, EVs can be classified as apoptotic bodies, microvesicles, and exosomes. Among these, exosomes are the smallest EVs (30-150 nm in diameter), which play a significant role in cell-to-cell communication and epigenetic regulation. Moreover, exosomal content analysis can reveal the functional state of the parental cell. Therefore, exosomes can be applied to various purposes, including disease diagnosis and treatment, drug delivery, cell-free vaccines, and regenerative medicine. However, exosome-related research faces two major limitations: isolation of exosomes with high yield and purity and distinction of exosomes from other EVs (especially microvesicles). No standardized exosome isolation method has been established to date; however, various exosome isolation strategies have been proposed to investigate their biological roles. Exosome-mediated intercellular communications are known to be involved in alcoholic liver disease and nonalcoholic fatty liver disease development. Damaged hepatocytes or nonparenchymal cells release large numbers of exosomes that promote the progression of inflammation and fibrogenesis through interactions with neighboring cells. Exosomes are expected to provide insight on the progression of liver disease. Here, we review the biogenesis of exosomes, exosome isolation techniques, and biological roles of exosomes in alcoholic liver disease and nonalcoholic fatty liver disease.

저농도 레반 공급이 혈중 지질 및 체지방 형성과 UCP 발현에 미치는 영향 (Effects of Low Level of Levan Feeding on Serum Lipids, Adiposity and UCP Expression in Rats)

  • 강순아;홍경희;장기효;김소혜;조여원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.788-795
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    • 2002
  • 본 연구는 프락토즈 중합체인 레반의 지질 감소 효과와 비만 유전자인 UCP를 통한 에너지 대사에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 성장기 6주간 AIN-76A diet로 사육한 흰쥐에게 레반을 식이 섭취량의 1%, 2%로 5주간 경구투여하여, 혈중 지질 수준과 체지방 형성 및 혈중 인슬린, 렙틴 농도와 갈색 지방 조직, 백색지방 조직, 골격 근육, 시상하부에서 의 UCP mRNA 발현량 변화를 관찰하였다. 연구 결과를 종합해 보면 다음과 같다. 1) 레반군에서 혈청 중성지방과 총 콜레스테롤은 감소하고 HDL 콜레스테롤 수준은 영향을 미치지 않아 1%와 2% 레반 공급이 지질 대사를 개선시킬 수 있음을 보여주었다. 2) 1%와 2% 레반군에서 내장 지방 무게가 감소하여 적은 양의 레반 공급으로 체지방 축적이 억제될 수 있음을 보여주었다. 3) 갈색 지방 조직과 부고환 지방, 복막 지방 무게는 그룹간 차이가 나타나지 않았다. 4) 혈청 인슬린 농도는 1% 레반군에서, 혈청 렙틴 농도는 1% 레반군, 2% 레반군에서 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타내었으나 통계적 유의성은 나타나지 않았다. 5) 1%와 2% 레반 공급에 의하여 갈색 지방 조직과 골격근육, 시상하부에서의 UCP mRNA발현량에는 변화가 없었다. 6) 백색 지방 조직의 UCP 2 mRNA 발현량이 레반 공급에 의해 증가하여 1%와 2%레반 공급에 의해 에너지 소비율이 증가할 수 있음이 나타났다 결론적으로 저농도의 1%와 1% 액상 레반 공급은 총 식이의 ,3%~5% 레반 공급과 비교하여 혈중 총 콜레스테롤과 중성 지방 감소 효과에는 차이가 있으나 UCP 발현 증가에 미치는 영향은 적은 것으로 보인다. 그러나 저농도의 1~2% 액상 레반 공급으로 지질 대사를 개선하고 체지방 축적을 어느 정도 억제하는 효과를 나타냄을 알 수 있으며 이에 관한 임상 연구로 레반의 고지혈증과 비만을 조절하는 기능성 식품 소재로서의 가능성 검색이 요망된다.

Streptozotocin 유발 당뇨쥐에서 발효 차가버섯의 항당뇨 및 항산화 효과 (Hypoglycemic and Antioxidative Effects of Fermented Chaga Mushroom (Inonotus obliquus) on Streptozotocin-induced Diabetic Rats)

  • 차재영;전방실;이치형;유기수;문재철;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.809-818
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    • 2005
  • 차가버섯 (Inonotus obliquus) 분말을 Bacillus sp.로 발효시켜 streptozotocin (STZ)-유발 당뇨쥐에 $ 5\%(w/w)$ 수준으로 첨가한 반합성 식이를 3주간 투여하여 혈당치 및 과산화지질 농도에 미치는 영향을 검토하였다. 차가버섯 및 발효 차가버섯의 다당체는 각각 $42.9\%$$39.1\%$였으며, 폴리페놀 화합물 함량은 각각 $0.80\%$$0.91\%$였다. 식이 및 음료 섭취량, 혈청 중의 glucose, insulin, triglyceride, blood urea nitrogen농도는 당뇨 대조군과 차가버섯 투여군 보다는 발효 차가버섯 투여군에서 현저히 감소하였다. 혈청 중의 간 기능 임상치료 효소인 AST 및 ALT 활성도 발효 차가버섯 투여군에서 역시 감소하였다. 그러나 혈청 total cholesterol 및 creatinine 농도는 각 실험군간에 유의적인 차이는 없었다. 한편, 간 조직의 homogenate, microsomal 및 mitochondria 분획의 과산지질 농도는 당뇨쥐에 발효 차가버섯 투여로 현저히 감소하였다. 간 조직에서 내인성 항산화물질로 알려져 있는 glutathione 농도가 발효 차가버섯 투여군에서 현저히 증가함으로써 과산화지질 농도 억제에 의한 항산화 활성과 밀접한 관련성을 가진 것으로 나타났다 차가버섯 투여군에서는 발효 차가버섯 보다는 미약한 항산화 활성을 보였다. 이상의 결과에서 발효 차가버섯은 streptozotocin-유발 당뇨쥐에서 우수한 항당뇨 및 항산화 효과를 발휘하였다.

HS-1200과 cisplatin의 병용처리가 사람구강암세포에 미치는 세포자멸사 효과에 대한 연구 (Apoptotic Effect of co-treatment with HS-1200 and Cisplatin on SCC25 Human Tongue Squamous Cell Carcinoma Cell Line)

  • 김덕한;김인령;박봉수;안용우;정성희
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제38권3호
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    • pp.221-233
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    • 2013
  • 담즙산은 지방의 흡수와 콜레스테롤의 항상성을 조절하는 유전자의 전사에 관여하는 필수 콜레스테롤의 생성물이다. 담즙산 합성유도체인 HS-1200이 여러 가지 암세포에서 세포자멸사(apoptosis)를 유도한다는 것이 알려져 있다. 본 연구는 사람혀 편평세포암종세포(SCC25 cells)에서 담즙산 합성유도체인 HS-1200과 대표적인 항암제인 cisplatin의 병용처리 후 세포자멸사 증가효과가 있는지 알아보기 위해 수행하였다. HS-1200과 cisplatin의 병용처리가 단독처리에 비해서 효과적인 세포생존율 감소가 있는지 확인하기 위해서 MTT법을 시행하였고, 세포자멸사의 유도와 증가를 알기 위해서는 DNA 전기영동법, Hoechst 염색법, DNA hypoploidy법 을 사용하였다. 그리고 세포자멸사에 관계하는 단백질의 발현 변화와 세포내에서의 이동을 밝혀내기 위해서 Western blot 분석과 면역형광 염색법을 수행하였다. 더 나아가서 proteasome 활성도와 사립체막 전위 변화를 측정하였다. 본 연구에서는 HS-1200과 cisplatin을 병용처리한 SCC25 세포에서 핵의 농축, DNA분절, MMP와 proteasome 활성도의 감소, Bax의 증가와 Bcl-2의 감소, DNA양의 감소, cytochrome c의 세포질로의 유리, AIF와 DFF40(CAD)의 핵으로의 이동, caspase-9, caspase-7, caspase-3, PARP 그리고 DFF45(ICAD)의 활성화와 같은 다양한 세포자멸사 증거를 보였다. 반면에 상기 물질들에 단독처리 된 SCC25 세포에서는 세포자멸사 현상이 거의 없었다. 24시간 동안 $25{\mu}M$의 HS-1200, $4{\mu}g/ml$의 cisplatin 을 각기 단독처리 한 결과에서는 세포자멸사를 거의 유도하지 못했으나, 병용처리한 결과에는 아주 탁월하고 명확한 세포자멸사의 유도를 보였다. 그러므로 본 실험결과는 HS-1200과 cisplatin 의 병용요법이 사람구강편평세포암종 환자를 위해 새로운 치료전략으로서의 가능성을 보여준다고 생각한다.

고지방급여 흰쥐의 혈청과 간의 지질 농도 및 조직 과산화지질 농도에 미치는 홍삼분말의 영향 (Effect of Korean Red Ginseng Powder on the Lipid Concentrations and Tissue Lipid Peroxidation in the Rats Fed High Fat Diet)

  • 차재영;전방실;조영수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.124-130
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    • 2003
  • 생리활성 물질을 함유하고 있는 홍삼분말의 섭취수준에 따른 고지방식 급여 흰쥐의 지질 농도 및 과산화지질 농도에 미치는 영향을 검토하기 위하여 200 mg/rat및 400 mg/rat 수준으로 홍삼분말을 첨가하여 3주간 자유 섭취시켰다. 혈청 총 콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 KRG I군과 KRG II군에서 유의적으로 감소(p<0.05)경향을 나타내었다. 혈청 HDL-cholesterol 농도는 대조군에 비해 KRG I군 및 KRG II군에서 각각 69.75% 및 39.l5% 증가하였고, 동시에 동맥경화 지수는 각각 74.76% 및 37.3n% 감소하였다 혈청 중성지질 농도는 대조군에 비해 KRG II군에서만 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 혈청 지질의 과산화물 생성지표인 TBARS는 대조군에 비해 KRG I군과 KGB II군에서 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 과산화지질 촉매물질로 작용하는 혈중 비헴철 함량을 측정한 결과, 대조군에 비해 홍삼분말 첨가군에서 유의성 있게 감소하여 혈청 과산화지질 농도와 상관관계를 나타내었다. 간장에서의 MDA 함량은 대조군에 비해 KRG I군 및 KRG II군에서 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 간장으로부터 분획한 microsome의 세포막 과산화지질 농도는 대조구에 비해KRG I군 및 KRG II군에서 유의적으로 감소(p<0.05)하고, nitochondria 분획에서는 효과가 없었다. 홍삼분말을 0, 2, 4, 및 6 mg/mL농도로 간장 세포 분획의 반응액에 첨가하여 MDA 함량을 측정하였을 때, homogenate 및 microsome 분획에서는 6 mg/mL 농도에서만 유의적으로 감소(p<0.05)하고, mitochondria 획분에서는 2, 4 및 6 mg/mL 첨가구에서 모두 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 이상의 실험에서 고지방 식이를 급여한 흰쥐에서 홍삼분말 첨가는 혈중의 콜레스테롤 농도와 과산화지질 농도를 낮추는 효과를 나타내었다.