• 제목/요약/키워드: muscle activating

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랫드 근육세포에서 fagopyritol이 액틴 필라멘트 구조와 포도당 수송체 4에 미치는 영향 (Fagopyritol, a Derivative of D-chiro-inositol, Induces GLUT4 Translocation via Actin Filament Remodeling in L6-GLUT4myc Skeletal Muscle Cells)

  • 남하진;황인구;정혜리;권승해;박옥규;서준교
    • 생명과학회지
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    • 제23권9호
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    • pp.1163-1169
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    • 2013
  • 인슐린은 근육세포 표면으로 포도당 수송체 4(glucose transporter 4, GLUT4)를 유도하여 혈액 속의 포도당을 세포 내로 유입시키도록 작용한다고 알려져 있다. Fagopyritol은 인슐린과 유사한 작용을 하는 것으로 알려져 있으므로, 본 연구에서는 혈당강하 효과가 있다고 알려진 fagopyritol을 랫드의 근육세포주(L6GLUT4myc 세포)에 처리하여, 아직 명확하게 밝혀지지 않은 fagopyritol의 혈당강하 기전을 규명하고자 수행하였다. Fagopyritol의 혈당강하 기전을 규명하기 위하여 근원세포(myoblast)와 근관세포(myotube)에 fagopyritol을 처리하여 액틴 필라멘트의 구조와 GLUT4에 미치는 영향을 분석하였다. Fagopyritol을 myoblast에 처리하였을 때, GLUT4가 처리군에서 대조군과 비교하여 유의 있게 원형질막 쪽으로 유도되는 것을 확인하였고, 액틴 필라멘트의 구조가 재조정되면서 GLUT4의 이동을 돕는 것으로 생각된다. 또한 fagopyritol이 인슐린과 유사한 작용 경로를 가지는지 확인하기 위하여, 인슐린 작용 경로에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)의 억제제인 LY294002를 fagopyritol과 함께 처리하였을 때 GLUT4가 원형질막 쪽으로 유도되지 않는 것을 확인하였다. Fagopyritol을 myotube에 처리하였을 때, myoblast에 처리하였을 때와 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합하면 fagopyritol이 인슐린과 유사한 작용을 하여 액틴 필라멘트의 구조 변경과 GLUT4의 이동을 촉진시키는 것으로 사료된다.

The agonistic action of URO-K10 on Kv7.4 and 7.5 channels is attenuated by co-expression of KCNE4 ancillary subunit

  • Lee, Jung Eun;Park, Christine Haewon;Kang, Hana;Ko, Juyeon;Cho, Suhan;Woo, JooHan;Chae, Mee Ree;Lee, Sung Won;Kim, Sung Joon;Kim, Jinsung;So, Insuk
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제24권6호
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    • pp.503-516
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    • 2020
  • KCNQ family constitutes slowly-activating potassium channels among voltage-gated potassium channel superfamily. Recent studies suggested that KCNQ4 and 5 channels are abundantly expressed in smooth muscle cells, especially in lower urinary tract including corpus cavernosum and that both channels can exert membrane stabilizing effect in the tissues. In this article, we examined the electrophysiological characteristics of overexpressed KCNQ4, 5 channels in HEK293 cells with recently developed KCNQ-specific agonist. With submicromolar EC50, the drug not only increased the open probability of KCNQ4 channel but also increased slope conductance of the channel. The overall effect of the drug in whole-cell configuration was to increase maximal whole-cell conductance, to prolongate the activation process, and left-shift of the activation curve. The agonistic action of the drug, however, was highly attenuated by the co-expression of one of the β ancillary subunits of KCNQ family, KCNE4. Strong in vitro interactions between KCNQ4, 5 and KCNE4 were found through Foster Resonance Energy Transfer and co-immunoprecipitation. Although the expression levels of both KCNQ4 and KCNE4 are high in mesenteric arterial smooth muscle cells, we found that 1 μM of the agonist was sufficient to almost completely relax phenylephrine-induced contraction of the muscle strip. Significant expression of KCNQ4 and KCNE4 in corpus cavernosum together with high tonic contractility of the tissue grants highly promising relaxational effect of the KCNQ-specific agonist in the tissue.

승마운동이 뇌졸중환자의 하지 근 두께에 미치는 영향 (Effectiveness of Horse-Riding Exercise for the Stroke Patients' Muscle Thickness of Lower Extremity)

  • 김선칠;조운수;조성현
    • 재활복지
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    • 제21권3호
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    • pp.147-163
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 승마기구운동이 뇌졸중환자의 하지 골격근 두께에 미치는 영향을 알아보기 위해서 시행되었다. 연구대상자는 G 광역시에 위치한 A병원에 입원중인 뇌졸중환자 30명을 대상으로 선정하였다. 본 연구의 대상자들은 두 그룹으로 승마기구운동군 15명, 대조군 15명으로 무작위 배치되었다. 승마기구운동군은 실험 기간 총 6주 동안 주 3회, 회당 20분 운동을 실시하였다. 넙다리곧은근, 앞정강근, 안쪽 장딴지근, 중간볼기근의 두께 변화를 측정하기 위해서 초음파 영상촬영 장치를 사용하였다. 30명의 연구대상자들에 대한 측정은 운동 전, 운동 6주 후에 수행되었다. 데이터의 분석은 통계적 유의수준을 결정하기 위해서 독립 t-검정과 대응표본 t-검정을 이용하였다. 각 그룹 간 중재 전 후 차이값에 대한 근 두께의 비교에서는 네 근육 모두 유의한 차이가 나타났다. 승마 운동군은 근육 두께에 대한 운동 전과 후의 비교에서 네 근육 모두 유의한 증가를 보였다. 대조군은 운동 전과 후의 비교에서 RF, GM, TA에서 유의한 증가가 있었다. 결과적으로 승마기구운동은 무릎의 안정화와 하지 폄근의 활성으로 인해 하지 근두께의 향상이 나타났다.

AMPK와 자식작용의 미토콘드리아 생합성 조절 기전 (Control Mechanism of AMPK and Autophagy for Mitochondrial Biogenesis)

  • 전병환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.355-363
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    • 2009
  • 비정상적인 미토콘드리아에 의해 산화 스트레스가 증가하면 세포내 신호전달 및 유전자 발현에 손상을 일으켜 인슐린 저항성이나 당뇨병 등의 여러 질환들을 유발한다. 그런데 자식작용은 산화 스트레스로 기능이 저하된 미토콘드리아를 제거하여 인슐린 저항성 등을 억제해준다. 한편 운동도 미토콘드리아 생합성을 강화시켜 조직의 기능저하나 퇴행을 회복시켜준다. 따라서 운동과 자식작용이 서로 연관되어 미토콘드리아 생합성을 유도하는 신호체계로 작용할 가능성이 있고, 이 연구를 통해 운동 혹은 AICAR (aminoimidazole-4-carboxamide-1-${\beta}$-D-ribofuranoside)처치로 활성 화된 AMPK(5'-AMP- activated protein kinase) 신호전달체계가 미토콘드리아 생합성을 증가시키는 경로에 자식작용이 관여하는지의 여부를 확인하고자 하였다. 연구결과에 따르면, 6시간의 급성운동으로 쥐의 골격근에서 PGC-1(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1)과 mtTFA (mitochondrial transcription factor A)의 mRNA 발현이 유의하게 증가하였다. 하지만 자식작용 표지제인 LC3(microtubule-associated proteinl light chain 3)의 mRNA 발현은 증가경향을 나타냈지만 유의하지 않았다. 한편 C2C12 근세포에서도 AICAR 처치에 의해 PGC-1, mtTFA mRNA 발현이 모두 증가하였지만, 이러한 증가는 LC3 SiRNA에 의해서 억제되지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 통해 자식작용은 AMPK에 의해 조절되는 신호전달 전달체계와는 다른 경로로 미토콘드리아 생합성에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

Effects of Dietary Supplementation with Ferulic Acid or Vitamin E Individually or in Combination on Meat Quality and Antioxidant Capacity of Finishing Pigs

  • Lia, Y.J.;Lia, L.Y.;Li, J.L.;Zhang, L.;Gao, F.;Zhou, G.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권3호
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    • pp.374-381
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    • 2015
  • This study aimed to evaluate the effects of vitamin E (VE), ferulic acid (FA) and their combination supplementation on meat quality and antioxidant capacities of finishing pigs. Sixty barrows were randomly allocated to four experimental diets using a $2{\times}2$ factorial arrangement with 2 VE supplemental levels (0 or 400 mg/kg) and 2 FA supplemental levels (0 or 100 mg/kg) in basal diets. After 28 days, six pigs per treatment were slaughtered. The results showed that VE supplementation increased loin eye area of pigs (p<0.05) and FA supplementation increased $pH_{45min}$ value (p<0.05). The interaction of $FA{\times}VE$ was observed in shear force of longissimus dorsi muscle (p<0.05). Moreover, supplementation with VE decreased hepatic and sarcous malondialdehyde (MDA) content, increased hepatic glutathione (GSH) content and sarcous glutathione peroxidase (GSH-Px) activity (p<0.05). Additionally, supplementation with FA increased hepatic GSH-Px activity and decreased sarcous MDA content (p<0.05). However, dietary treatment did not affect the expression of genes related to nuclear factor, erythroid 2-like 2 (NFE2L2) pathway. These results suggest that dietary FA and VE could partially improve meat quality and antioxidant capacity of finishing pigs, but not by activating NFE2L2 pathway under the normal conditions of farming.

오가피의 NO 생성과 PDE-5 억제를 통한 음경해면체 이완효과 (Relaxing Effects of Acanthopanacis Cortex through NO Production and PDE-5 Inhibition in Corpus Cavernosum)

  • 김호현;박선영
    • 동의생리병리학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.52-58
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    • 2017
  • This study was aimed to examine relaxing effects of Acanthopanacis cortex(AC) through nitric oxide(NO) production and phosphodiesterase type 5(PDE-5) inhibition in corpus cavernosum. In order to define the relaxation effects of AC extract, rabbit corpus cavernous tissues were prepared in $2{\times}2{\times}8mm$ sized strip. AC extract ($0.01-3.0mg/m{\ell}$) were treated in contracted strips induced by phenylephrine(PE) and $N{\omega}$-nitro-L-arginine (L-NNA) was treated before AC extract-treated. And calcium chloride($Ca^{2+}$) 1 mM was infused into precontracted strips after pretreatment of AC extract in $Ca^{2+}-free$ krebs-ringer solution. When AC extract was applied to human umbilical vein endothelial cell(HUVEC), cell viability was measured by MTT assay, and NO concentration was measured by Griess reagent system. Ratio of smooth muscles to collagen fibers and eNOS, PDE-5 positive reaction were measured by histochemical and immunohistochemical process on mice corpus cavernosum. AC extract significantly affected relaxion of the cavernous strips, and the pretreatment of L-NNA inhibited AC extract-induced relaxation. Contraction induced by the addition of $Ca^{2+}$ was inhibited by treatment with the AC extract in $Ca^{2+}-free$ solution. In AC group, NO concentration, ratio of smooth muscle to collagen fibers, and eNOS positive reaction were increased, PDE-5 positive reaction was decreased compared to PE group. As a result of the above experiment, it was thought that AC extract inhibits the inflow of extracellular $Ca^{2+}$ by activating cGMP through the increase of eNOS / NO and the decrease of PDE-5 which inhibits cGMP activity, in the corpus cavernosum.

근전도 바이오피드백을 적용한 엉덩관절 움직임 조절 운동이 엉덩관절 돌림근에 미치는 영향에 대한 융합적 연구 (A convergence study of the effect of movement control exercise of hip joint using visual EMG biofeedback on hip rotators)

  • 정주현;강태욱
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.183-189
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 근전도 바이오피드백 장비를 사용하여 움직임 조절운동을 수행할 때 엉덩관절 근육에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 본 연구는 유사실험설계 단일집단 검사전-검사후 설계이다. 건강한 성인 21명이 본 연구에 참여하였다. 모든 대상자는 근전도 바이오피드백 장비를 사용하여 엉덩관절의 움직임 조절 운동을 총 20분간 수행하였다. 적은무릎 구부리기 검사 수행동안 엉덩관절의 근활성도 변화를 확인하기 위해 중간볼기근, 큰볼기근, 넙다리근막긴장근, 넙다리 곧은근의 활성도를 측정하였다. 본 연구 결과에서 중재 후 큰볼기근의 유의한 변화를 확인하였다. 이러한 결과는 근전도 바이오피드백 장비를 적용한 엉덩과절 움직임 조절운동이 엉덩관절의 안쪽돌림을 조절하고 엉덩관절 가쪽돌림근을 활성화시키는 효과적 중재방법임을 확인할 수 있었고, ICT 융합기술을 접목한 재활운동이 임상에서 효과적인 중재가 될 수 있음을 보여주었다.

도라지 종자 추출물의 처리가 제2형 당뇨 db/db 마우스의 혈당개선에 미치는 효과 (Improvement of blood glucose control in type 2 diabetic db/db mice using Platycodon grandiflorum seed extract)

  • 김태영;김석중;임지영
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.81-88
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    • 2020
  • PGSE의 혈당조절 효과를 평가하기 위하여 제2형 당뇨 동물모델을 이용하여 8주간의 동물실험을 진행한 결과, 고농도 PGSE(600 mg/kg)의 투여는 경구 포도당 내성 및 혈당 수준을 유의적으로 감소시켰으며(p<0.05), 당화혈색소도 유의적으로 낮은 수준을 유지시켰다(p<0.05). 또한, 혈청 인슐린과 렙틴 농도 역시 대조군과 비교하여 PGSE 고농도 처리군에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). PGSE 투여는 db/db 마우스의 골격근에서 인슐린 의존적 세포신호전달경로를 유의적으로 활성화시켰으며, AMPK 인산화를 촉진시키고, 골격근내 포도당 흡수를 위한 GLUT4의 세포막으로의 전이를 대조군 대비 약 1.7배 증가시켰다. 이러한 결과를 근거로 할 때 PGSE는 항 당뇨병 치료제로서의 잠재적 가능성을 가진 것으로 판단된다.

Cyclic Mechanical Stretch Stimulates the Proliferation of C2C12 Myoblasts and Inhibits Their Differentiation via Prolonged Activation of p38 MAPK

  • Kook, Sung-Ho;Lee, Hyun-Jeong;Chung, Wan-Tae;Hwang, In-Ho;Lee, Seung-Ah;Kim, Beom-Soo;Lee, Jeong-Chae
    • Molecules and Cells
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    • 제25권4호
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    • pp.479-486
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    • 2008
  • Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) play an indispensable role in activation of the myogenic program, which is responsive to mechanical stimulation. Although there is accumulating evidence of mechanical force-mediated cellular responses, the role of MAPK in regulating the myogenic process in myoblasts exposed to cyclic stretch is unclear. Cyclic stretch induced the proliferation of C2C12 myoblasts and inhibited their differentiation into myotubes. In particular, it induced persistent phosphorylation of p38 kinase, and decreased the level of phosphorylation of extracellular-signal regulated kinase (ERK). Partial inhibition of p38 phosphorylation increased cellular levels of MyoD and p-ERK in stretched C2C12 cells, along with increased myotube formation. Treatment with $10{\mu}M$ PD98059 prevented myogenin expression in response to a low dose of SB203580 ($3{\mu}M$) in the stretched cells, suggesting that adequate ERK activation is also needed to allow the cells to differentiate into myotubes. These results suggest that cyclic stretch inhibits the myogenic differentiation of C2C12 cells by activating p38-mediated signaling and inhibiting ERK phosphorylation. We conclude that p38 kinase, not ERK, is the upstream signal transducer regulating cellular responses to mechanical stretch in skeletal muscle cells.

The effect of hip joint strengthening exercise using proprioceptive neuromuscular facilitation on balance, sit to stand and walking ability in a person with traumatic brain injury: a case report

  • Jung, Du Kyo;Chung, Yijung
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제6권2호
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    • pp.96-104
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    • 2017
  • Objective: The purpose of this study was to investigate the effect of the hip joint strengthening exercises using proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) on the clinical symptoms and the treatment effects in balance, sit to stand, and gait abilities in patients with TBI. Design: A single case study. Methods: A 13-year-old adolescent with quadriplegia and hip joint control impairment participated in this four-week training intervention. The patient, diagnosed with TBI, wastreated with hip joint strengthening exercises using PNF. In the first week, we focused on strengthening the body, relaxing the hip flexors and activating the hip extensor muscles in order to solve the patient's physical function and body structure. From the 2nd and 4th week, we improved the motivation through the task-oriented method, and then weight-bearing training of the right lower extremity was proceeded by kicking a soccor ball with the left lower extremity. The exercises were performed for 4 weeks, 5 days a week, for 60 minutes with the exercise intensity gradually increased according to the subject's physical abilities. Results: As a result of the study, the patient demonstrated improvements in the physical examination, which were evaluated before and after intervention and included the manual muscle test, modified Ashworth scale, sensory assessment, coordination assessment, Berg balance scale, 5-time sit to stand test, and the 10 meters walk test. Conclusions: The results of this case suggest that a hip joint strengthening exercise program using PNF may improve hip control ability, balance, sit to stand and gait ability in a patient with TBI.