• The Korean Journal of Pain
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• 제34권2호
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• pp.176-184
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• 2021

Background: Diabetes-related neuropathic pain frequently occurs, and the underpinning mechanism remains elusive. The periaqueductal gray (PAG) exhibits descending inhibitory effects on central pain transmission. The current work aimed to examine whether inflammatory cytokines regulate mechanical allodynia and thermal hyperalgesia induced by diabetes through the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)-mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway in the PAG. Methods: Streptozotocin (STZ) was administered intraperitoneally to mimic allodynia and hyperalgesia evoked by diabetes in rats. Behavioral assays were carried out for determining mechanical pain and thermal hypersensitivity. Immunoblot and ELISA were performed to examine PAG protein amounts of interleukin-1β (IL-1β), IL-6, and tumor necrosis factor-α (TNF-α), as well as their corresponding receptors in STZ rats, and the expression of PI3K/protein kinase B (Akt)/mTOR signaling effectors. Results: Increased PAG p-PI3K/p-Akt/p-mTOR protein amounts were observed in STZ-induced animals, a PI3K-mTOR pathway inhibition in the PAG attenuated neuropathic pain responses. Moreover, the PAG concentrations of IL-1β, IL-6, and TNF-α and their receptors (namely, IL-1R, IL-6R, and tumor necrosis factor receptor [TNFR] subtype TNFR1, respectively) were increased in the STZ rats. Additionally, inhibiting IL-1R, IL-6R, and TNFR1 ameliorated mechanical allodynia and thermal hyperalgesia in STZ rats, alongside the downregulation of PI3K-mTOR signaling. Conclusions: Overall, the current study suggests that upregulated proinflammatory cytokines and their receptors in the PAG activate PI3K-mTOR signaling, thereby producing a de-inhibition effect on descending pathways in modulating pain transmission, and eventually contributing to neuropathic pain.

• 대한치과교정학회지
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• 제53권6호
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• pp.393-401
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• 2023

Objective: To investigate the long-term effects of 4-hexylresorcinol (4HR) on facial skeletal growth in growing male rats, with a focus on diabetic animal models. Methods: Forty male rats were used. Of them, type 1 diabetes mellitus was induced in 20 animals by administering 40 mg/kg streptozotocin (STZ), and they were assigned to either the STZ or 4HR-injected group (STZ/4HR group). The remaining 20 healthy rats were divided into control and 4HR groups. We administered 4HR subcutaneously at a weekly dose of 10 mg/kg until the rats were euthanized. At 16 weeks of age, whole blood was collected, and microcomputed tomography of the skull and femur was performed. Results: All craniofacial linear measurements were smaller in the STZ group than in the control group. The mandibular molar width was significantly smaller in the 4HR group than in the control group (P = 0.031) but larger in the STZ/4HR group than in the STZ group (P = 0.011). Among the diabetic animals, the STZ/4HR group exhibited significantly greater cortical bone thickness, bone mineral density, and bone volume than the STZ group. Serum testosterone levels were also significantly higher in the STZ/4HR group than in the STZ group. Conclusions: 4HR administration may have divergent effects on mandibular growth and bone mass in healthy and diabetic rats. In the context of diabetes, 4HR appears to have beneficial effects, potentially through the modulation of mitochondrial respiration.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제52권3호
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• pp.275-287
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• 2024

Insulin resistance is a primary risk factor for developing diabetes. However, diabetes drugs generally focus on regulating and lowering patients' blood glucose levels. In recent years, diverse materials have been evaluated to improve insulin resistance and hinder the development of diabetes. Momordica charantia extract (MCE) and lactic acid bacteria (LAB) have been considered as potential therapeutic agents against insulin resistance and hyperglycemia. In a streptozotocin-induced type 1 diabetes animal model, treatment with MCE and LAB had no effect on hyperglycemia. To evaluate the effect of MCE and LAB on insulin resistance, we chose a high-fat diet-induced insulin resistance model and co-administered MCE and Lactobacillus Acidophilus CBT-LA1, Lactiplantibacillus plantarum CBT-LP3, or Lacticaseibacillus rhamnosus CBT-LR5. MCE with CBT-LA1 or CBT-LP3 improved insulin resistance and hepatosteatosis. However, the effect of MCE and MCE with CBT-LR5 was weaker than the effect of MCE with CBT-LA1 or CBT-LP3. Momordica charantia induced insulin secretion from RIN-m5F in a dose-dependent manner. Interestingly, CBT-LA1 and CBT-LP3 enhanced the insulin secretion of MCE. These results suggest that the co-administration of MCE and a specific LAB is one approach for overcoming insulin resistance and hyperglycemia.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권2호
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• pp.111-119
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• 2004

자연발생적 고혈압 흰쥐에 STZ로 당뇨를 유발한 고혈압-당뇨 질환모델에서 고려홍삼 조사포닌분획과 비사포닌 분획간의 신장보호 활성을 비교해 보았다. STA 65mg/kg용량을 투여한 후 3일에 네 그룹으로 나누어 본 실험에 임하였다. 신장비대에 대한 저해 활성을 비교해 보았을 때 GTS와 GNS 각각 12, 13% 억제 활성을 나타내었고 두 군간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 한편 요 중 요소질소의 배설은 GNS 투여군에서는 69% 증가(p＜0.05)한 반면 GTS 투여군은 31%만이 증가하였다. 혈중 포도당, 콩 콜레스테롤 및 중성지방의 경우는 고혈압-당뇨 대조군과 비교시 홍삼투여군 두군 모두에서 유의한 차이를 발견할 수 없었다. 반면 oxidative stress를 저해하는 효소인 SOD 활성에 있어서는 GNS투여군에서 대조군에 비해 17%유의하게 상승하는 활성을 보여주었다. 신장비대의 지표인 TGG-$\beta$1, fibronectin그리고 upstream의 MEPK인 p-38, ERK 등의 발현을 그룹간 비교해 본 결과 모든 지표에서 비사포닌 분획이 사포닌 분획에 비해 우수한 억제활성을 나타내었다. TGF-$\beta$1의 mRNA 및 단백질의 발현을 살펴보았을 때 GNS 투여군은 각각 33%, 91% 억제활성을 나타낸 반면 GTS 투여군은 각각 5%, 65% 억제활성을 나타내었다. Fibronectin 단백질의 발현에서도 GNS 투여군은 87% 억제 활성을 나타낸 반면 GTS 투여군은 28% 저해활성을 나타내었다. 본 실험의 결과를 종합해보면 고려홍삼의 신장보호 활성은 사포닌 분획보다는 비사포닌 분획에 함유된 성분에 의해 일어나는 효과가 아닌가 추측된다.

• Applied Microscopy
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• 제36권4호
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• pp.279-289
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• 2006

STZ 유발 당뇨병 흰쥐에 척중혈(GV6)과 태백혈(SP3)에 대해 침 시술을 하여 체중, 혈당량변화, 당내성변화, 혈액내 지질함량, transaminase활성도 측정, 간조직의 조직학적 관찰, 간조직에서 IGF-I mRNA유전자 발현변화 및 간세포의 미세구조변화를 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험군에서는 대조군에 비하여 체중감소 억제 및 혈당 강하의 효과가 있었고, 간의 조직학적 관찰 결과 STZ로 인하여 손상된 간장 조직이 상당부분 회복되었는데 이로써 척중혈(GV6)과 태백혈(SP3)에 대한 자침이 당뇨로 인한 간장조직의 회복에 임상적으로 유의한 효과를 나타낼 것으로 사료된다. 그러나 실험 결과 중 체간부 경혈인 척중혈 (GV6)과 사지부 경혈인 태백혈 (SP3)의 효과는 각각 차이가 있었는데, 체중감소 억제, 혈당량의 감소, 당내성 검사에서 혈당량의 감소, 혈청 HDL-cholesterol의 감소, 간효소치의 감소등에서는 척중혈(GV6)을 단독 시술하는 것이 가장 유효하였다. 척중혈 (GV6)과 태백혈 (SP3)의 병용 시술의 효과는 전체적으로 단독시술에 비해 떨어지거나 비슷하였으며, 간조직에서 IGF-I mRNA발현양상은 병용시술이 당뇨에 의해 감소된 IGF-I 유전자 발현의 증가를 유도하였다. 이상의 결과에서 STZ유발 당뇨병 흰쥐에서 척중혈(GV6)과 태백혈(SP3)의 침 시술이 당뇨병의 제증상을 유의하게 개선시키는 것으로 나타났으며 척중혈(GV6)에 대한 시술이 태백혈(SP3)또는 척중혈 (GV6)과 태백혈(SP3)을 동시에 시술하는 것보다 유의한 효과가 있는 것으로 나타나 앞으로 임상에서 당뇨병 치료에 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권8호
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• pp.1092-1098
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• 2011

본 연구에서는 당뇨병의 치료에 중요한 저해요인으로 제기되고 있는 당뇨합병증을 예방하고자 녹황색 채소 등을 통해 식사 시 한국인들이 쉽게 섭취할 수 있는 ${\beta}$-carotene의 혈관계 합병증 예방효과를 분석하고자 하였다. 간 미토콘드리아에서의 catalase 활성은 ${\beta}$-carotene을 급여한 비당뇨군에서 유의적으로 높은 활성을 나타내었으나 당뇨군에서는 ${\beta}$-carotene 급여에 의한 영향을 나타내지 않았다. 간 사이토졸 내의 superoxide dismutase 활성은 ${\beta}$-carotene을 급여하지 않은 당뇨군에서 그 활성이 가장 저하되었으나 ${\beta}$-carotene 공급에 의해 유의적으로 증가되었다. 간 사이토졸 내의 glutathione-S-transferase 활성은 ${\beta}$-carotene의 급여에 의한 차이가 없었다. 간 마이크로솜에서의 glucose-6-phosphatase 활성은 대조군에 비하여 ${\beta}$-carotene을 급여하지 않은 당뇨군에서 유의적으로 높게 나타났으나 ${\beta}$-carotene을 급여한 당뇨군에서는 활성이 유의적으로 저하되었다. 간조직의 환원형 glutathione 함량은 당뇨군에서 유의적으로 감소되었으며, 당뇨군에서 ${\beta}$-carotene의 급여로 증가하였다. 이상의 결과에서 볼 때 ${\beta}$-carotene의 섭취는 당뇨 유도에 의한 산화스트레스가 증가된 생리적 상태에서 glutathione의 소모를 감소시키고, 항산화 효소계 중 특히 superoxide dismutase 활성을 유도하여 과산화 라디칼을 환원시킴으로써 활성산소에 의해 유발되는 산화적 손상의 일차적 방어에 관여한 것으로 여겨진다. 따라서 인체시험 등을 통한 후속연구와 연계하여 ${\beta}$-carotene 수준을 적절하게 보충 섭취한다면 당뇨로 인한 항산화계 활성의 변화를 조절함으로써 산화스트레스에 대한 보호효과를 나타내어 당뇨병 합병증의 예방에 기여할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제51권3호
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• pp.363-372
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• 2012

당뇨병의 주된 합병증 중 하나는 새로운 혈관 생성과 신경퇴화의 특징을 보이는 증식성 망막증이다. 당뇨병에서는 고혈당증, 저산소증과 부적절한 대사조절 능력이 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)의 발현에 중요한 요인으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 당뇨를 유발한 흰쥐에서 당뇨성 망막증에 대한 트레드밀 운동의 효과를 알아보고자 하였다. Sprague-Dawley계 흰쥐를 대조군, 운동군, 당뇨군, 당뇨운동군으로 분류하여 각 군당 8마리씩 배정하였다. 당뇨는 streptozotocin을 50 mg/kg의 용량으로 주사하여 유발하였다. 운동군은 분당 8 m의 속도로 하루 30분씩 주 5회, 총 12주 동안 트레드밀 운동을 실시하였다. 본 연구의 결과 당뇨쥐의 망막에서 phosphoinositide 3-kinase(PI3K), phospho-protein kinase B(pAkt), hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α), 그리고 VEGF의 발현이 증가하였다. 트레드밀 운동은 PI3K/Akt 신호전달체계를 억제하여 HIF-1α의 발현과 VEGF의 발현을 감소시켰다. 본 실험 결과 트레드밀 운동은 망막의 새로운 혈관 생성을 억제함으로써 당뇨성 망막증의 진행을 억제하는데 효과적인 방안이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제22권2호통권57호
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• pp.165-170
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• 2007

Elevation of homocysteine levels is a risk factor for cardiovascular diseases and liver diseases. It has been reported that both streptozotocin-induced type I diabetic rats and obese type II diabetic rats have plasma total homocysteine lower than each control rats. We determined the effects of lean type II diabetes on homocysteine levels using type 2 diabetic Goto-Kakizaki rats. The concentrations of serum glucose were increased to ${\sim}two-fold$ of control levels and the total cholesterol levels were also increased in GK rats. Hepatic aspartate, histidine, threonine, alanine and methionine levels were significantly increased in GK rats. Plasma aspartate and glutamate levels were elevated, but threonine and arginine levels were decreased in GK rats. Plasma total homocysteine levels were not changed in GK rats, but hepatic total homocysteine levels were increased to ${\sim}three-fold$ of control levels. These results suggest that hepatic metabolism of sulfur-amino acid may be altered in diabetic condition.

• Nutrition Research and Practice
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• 제3권3호
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• pp.242-246
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• 2009

This study examined the anti-diabetic effect of onion (Allium cepa. Linn) in the streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. Male Sprague-Dawley rats were divided into normal rats fed control diet or supplemented with onion powder (7% w/w) and diabetic rats fed control diet or supplemented with onion powder. Diabetes was induced by a single injection of STZ (60 mg/kg, ip) in citrate buffer. The animals were fed each of the experimental diet for 5 weeks. Blood glucose levels of rats supplemented with onion were lower than those of rats fed control diet in the diabetic rats. Onion also decreased the total serum lipid, triglyceride, and atherogenic index and increased HDL-cholesterol/total cholesterol ratio in the diabetic rats. Glutathione peroxidase, glutathione reductase and glutathione S-transferase activities were high in the diabetic rats compared to normal rats and reverted to near-control values by onion. These results indicate that onion decreased blood glucose, serum lipid levels and reduced renal oxidative stress in STZ-induced diabetic rats and this effect might exert the anti-diabetic effect of onion.

• 한국환경과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1031-1039
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• 2011

This study was conducted to examine the influences of chitosan, sericin and collagen extract complexes (1:1:1, w/w/w, CSC-F-005) in blood glucose and lipid concentrations in the sera of streptozotocin (STZ, 55 mg/kg BW, IP injection)-induced diabetic rats (SD strain) fed on experimental diets for 5 weeks. The concentrations of blood glucose, total cholesterol, HDL-cholesterol, ratio of HDL-cholesterol concentration to total cholesterol, atherosclerotic index, LDL-cholesterol, free cholesterol, cholesteryl ester, triglyceride (TG) and phospholipid (PL) in serum were effective on the metabolic regulation in diabetic rats. The activities of alkaline phosphatase (ALP) and aminotransferase (AST, ALT) in serum were lower in the extract complexes (CSC-F-005) than in the diabetic rats. The results shown above suggested that CSC-F-005 extract complexes supplementation effectively improvement of blood glucose and lipid components in the serum of STZ-induced diabetic rats.