당뇨병은 인슐린 의존형과 인슐린 비의존형의 두가지로 나뉘어진다. 의존형 당뇨병은 인슐린을 생성하는 췌장 베타세포의 자가 면역적 파괴에서 오는 만성형 질환이며, 비의존형 당뇨병은 인슐린 작용의 약화(인슐린 저항성)가 주된 대사 장해이다. 당뇨 환자에게는 미세혈관 유래 및 거대 혈관 유래형의 여러 가지 합병증이 있으며 그 발생기전으로는 고혈당증이 신경 말단, 신장, 망막 등에 구조적 변형을 가져와 합병증을 일으키게 한다는 것이 주로 알려져 있다. ...
당뇨병은 인슐린 의존형과 인슐린 비의존형의 두가지로 나뉘어진다. 의존형 당뇨병은 인슐린을 생성하는 췌장 베타세포의 자가 면역적 파괴에서 오는 만성형 질환이며, 비의존형 당뇨병은 인슐린 작용의 약화(인슐린 저항성)가 주된 대사 장해이다. 당뇨 환자에게는 미세혈관 유래 및 거대 혈관 유래형의 여러 가지 합병증이 있으며 그 발생기전으로는 고혈당증이 신경 말단, 신장, 망막 등에 구조적 변형을 가져와 합병증을 일으키게 한다는 것이 주로 알려져 있다. α-Glucosidase는 소장 상피세포 점막에 위치하며, 흡수된 과당류 등과 결합하여 단당류로 분해시키는 작용을 하므로 탄수화물의 소화에 가장 중요한 역할을 한다. 따라서, α-glucosidase의 억제가 식후 고혈당의 방지와 직접적인 연관을 가지므로, 최근 들어 몇몇의 α-glucosidase 저해제 들이 고혈당증으로 인한 합병증 등을 감소시켜 줄 수 있는 당뇨병의 치료제로서 등장하였다. 생체 내로 음식과 같이 투여되었을 때, α-glucosidase 저해제 들은 과당류와 이당류의 소화를 특이적으로 저해하여 소장 전체에 걸쳐 소화가 지연되도록 한다. 음식물 섭취 후, 단당류 흡수의 지연은 식후 혈당치의 증가를 상당히 낮춰준다. 근래에 여러 연구들이 생약으로부터 α-glucosidase 저해제의 개발을 시도하고 있으며, 본 연구에서도 시험관내 및 동물 실험을 통해 식용 버섯인 석이 버섯을 α-glucosidase 저해제로서 가장 적합한 대상으로 선택하였으며, 여러 단계의 분리 과정을 거쳐 얻어진, 아미노당의 일종으로 생각되는 GE974를 본 연구의 주된 활성 물질로 선정하여 그 효능을 검토하였다. GE974는 시험관내에서 여러 α-glucosidase에 대하여 높은 저해 활성을 나타냈고, 동물실험에서도 정상 및 당뇨 유발 생쥐에 maltose 등의 당을 부하하였을 때, 그 혈당 상승을 용량의존적으로 유의하게 억제하였으며, 또한, 정상 및 당뇨 유발 생쥐 및 흰쥐의 소장에서 분리한 α-glucosidase에 대해서도 높은 저해 활성을 나타냈다. 이 α-glucosidase에 대한 저해 기전은 효소에 대한 경쟁적 억제에 의한 것으로 보여진다. 유전적 당뇨 유발 생쥐인 db/db mice에 대하여 GE974를 4주간 투여하였을 때, 체중 증가, 사료 및 식수 섭취량 등 여러 대사 기능을 호전시켰으며, 인슐린, 글루카곤 등으로 나타낼 수 있는 혈당 조절에도 양호한 효능을 보였다. 또한, 실험적 고지혈증 유발 생쥐에 대하여도, 혈중 각종 콜레스테롤 수치를 감소 시켜주는 등 지질 대사에도 관여하는 것으로 드러나 고지혈증에도 응용할 수 있는 가능성을 보였다. 결과적으로 석이버섯에서 분리한 GE974는 α-glucosidase에 대하여 경쟁적 억제제로서, 식후 혈당치를 감소시켜 고혈당증을 원인으로 하는 당뇨병의 각종 증상 및 관련된 다른 질환들의 예방적 치료제로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
당뇨병은 인슐린 의존형과 인슐린 비의존형의 두가지로 나뉘어진다. 의존형 당뇨병은 인슐린을 생성하는 췌장 베타세포의 자가 면역적 파괴에서 오는 만성형 질환이며, 비의존형 당뇨병은 인슐린 작용의 약화(인슐린 저항성)가 주된 대사 장해이다. 당뇨 환자에게는 미세혈관 유래 및 거대 혈관 유래형의 여러 가지 합병증이 있으며 그 발생기전으로는 고혈당증이 신경 말단, 신장, 망막 등에 구조적 변형을 가져와 합병증을 일으키게 한다는 것이 주로 알려져 있다. α-Glucosidase는 소장 상피세포 점막에 위치하며, 흡수된 과당류 등과 결합하여 단당류로 분해시키는 작용을 하므로 탄수화물의 소화에 가장 중요한 역할을 한다. 따라서, α-glucosidase의 억제가 식후 고혈당의 방지와 직접적인 연관을 가지므로, 최근 들어 몇몇의 α-glucosidase 저해제 들이 고혈당증으로 인한 합병증 등을 감소시켜 줄 수 있는 당뇨병의 치료제로서 등장하였다. 생체 내로 음식과 같이 투여되었을 때, α-glucosidase 저해제 들은 과당류와 이당류의 소화를 특이적으로 저해하여 소장 전체에 걸쳐 소화가 지연되도록 한다. 음식물 섭취 후, 단당류 흡수의 지연은 식후 혈당치의 증가를 상당히 낮춰준다. 근래에 여러 연구들이 생약으로부터 α-glucosidase 저해제의 개발을 시도하고 있으며, 본 연구에서도 시험관내 및 동물 실험을 통해 식용 버섯인 석이 버섯을 α-glucosidase 저해제로서 가장 적합한 대상으로 선택하였으며, 여러 단계의 분리 과정을 거쳐 얻어진, 아미노당의 일종으로 생각되는 GE974를 본 연구의 주된 활성 물질로 선정하여 그 효능을 검토하였다. GE974는 시험관내에서 여러 α-glucosidase에 대하여 높은 저해 활성을 나타냈고, 동물실험에서도 정상 및 당뇨 유발 생쥐에 maltose 등의 당을 부하하였을 때, 그 혈당 상승을 용량의존적으로 유의하게 억제하였으며, 또한, 정상 및 당뇨 유발 생쥐 및 흰쥐의 소장에서 분리한 α-glucosidase에 대해서도 높은 저해 활성을 나타냈다. 이 α-glucosidase에 대한 저해 기전은 효소에 대한 경쟁적 억제에 의한 것으로 보여진다. 유전적 당뇨 유발 생쥐인 db/db mice에 대하여 GE974를 4주간 투여하였을 때, 체중 증가, 사료 및 식수 섭취량 등 여러 대사 기능을 호전시켰으며, 인슐린, 글루카곤 등으로 나타낼 수 있는 혈당 조절에도 양호한 효능을 보였다. 또한, 실험적 고지혈증 유발 생쥐에 대하여도, 혈중 각종 콜레스테롤 수치를 감소 시켜주는 등 지질 대사에도 관여하는 것으로 드러나 고지혈증에도 응용할 수 있는 가능성을 보였다. 결과적으로 석이버섯에서 분리한 GE974는 α-glucosidase에 대하여 경쟁적 억제제로서, 식후 혈당치를 감소시켜 고혈당증을 원인으로 하는 당뇨병의 각종 증상 및 관련된 다른 질환들의 예방적 치료제로서 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Diabetes mellitus is chiefly classified as two categories. ; type 1 or insulin-dependent diabetes mellitus(IDDM), usually characterized chronic disorder that results from autoimmune destruction of the insulin-producing pancreatic β-cells and type 2 or non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM),...
Diabetes mellitus is chiefly classified as two categories. ; type 1 or insulin-dependent diabetes mellitus(IDDM), usually characterized chronic disorder that results from autoimmune destruction of the insulin-producing pancreatic β-cells and type 2 or non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), of which major metabolic abnormality is impairment of insulin action(insulin resistance). There are several kinds of microvascular and macrovascular complications in diabetics. And, there is evidence that hyperglycemia acts through a common mechanism to cause early functional alterations in peripheral nerve, kidney, and retina that antedate the development of characteristic diabetic pathology. α-Glucosidases, are located in the brush border of the enterocytes of the small intestine, and they initially bind the intraluminal oligosaccharides and then hydrolyze them into the monosaccharides units. Thus α- glucosidase are the key enzymes for carbohydrate digestion. Therefore, the inhibition of carbohydrate digesting enzymes is directly connected to the prevention of diabetic complications which results from high postprandial blood glucose level. In recent years, various α-glucosidase inhibitors have been proposed for use in diabetes mellitus by reducing the risk of hyperglycemia. When given in vivo with meals, α-glucosidase inhibitors reduce the digestion of oligosaccharides and disaccharides specifically so that they must be digested throughout the length of the small intestine. The delay and prolongation of monosaccharides(glucose) absorption after the meal thereafter result in that postprandial plasma glucose rises are significantly diminished. Lately, several studies have reported a tendency toward the development of α-glucosidase inhibitor from natural products. In this study, Gyrophora esculenta, a edible mushroom, was selected as most suitable natural α-glucosidase inhibitor through in vitro and in vivo experiment. Furthermore, by several steps of serial fractionation, GE974, seems to be a sort of aminosugar, was isolated as a primary active substance from Gyrophora esculenta. GE974 showed a significant inhibitory activities on some kinds of α- glucosidases in vitro and on blood glucose elevation in normal or diabetic mice loaded various saccharides in a dose-dependent manner in vivo. Also, it markedly inhibited α-glucosidases of intestine separated from both nondiabetics and diabetics. Its mechanism of inhibition on α-glucosidase was proposed to be competitive by the results of kinetic analysis and time dependent inhibition test. In a long-term study used diabetic(db/db) mice, GE974 improved general metabolic profiles, and blood glucose control representing blood insulin, glucagon, HbA1C. Additionally, treatment of GE974 for 4 weeks exhibited favorable effects on metabolic indexes of hyperlipidemic mice, and ameliorated lipid profiles implying that it may has the possibility of utilizing in the hyperlipidemia. The results of these studies suggest that GE974 isolated from Gyrophora esculenta, as a competitive inhibitor on α-glucosidase, could reduce postprandial blood glucose level in normal and diabetics and seems to be able to prevent various symptoms of diabetics and other diseases originated from hyperglycemia.
Diabetes mellitus is chiefly classified as two categories. ; type 1 or insulin-dependent diabetes mellitus(IDDM), usually characterized chronic disorder that results from autoimmune destruction of the insulin-producing pancreatic β-cells and type 2 or non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), of which major metabolic abnormality is impairment of insulin action(insulin resistance). There are several kinds of microvascular and macrovascular complications in diabetics. And, there is evidence that hyperglycemia acts through a common mechanism to cause early functional alterations in peripheral nerve, kidney, and retina that antedate the development of characteristic diabetic pathology. α-Glucosidases, are located in the brush border of the enterocytes of the small intestine, and they initially bind the intraluminal oligosaccharides and then hydrolyze them into the monosaccharides units. Thus α- glucosidase are the key enzymes for carbohydrate digestion. Therefore, the inhibition of carbohydrate digesting enzymes is directly connected to the prevention of diabetic complications which results from high postprandial blood glucose level. In recent years, various α-glucosidase inhibitors have been proposed for use in diabetes mellitus by reducing the risk of hyperglycemia. When given in vivo with meals, α-glucosidase inhibitors reduce the digestion of oligosaccharides and disaccharides specifically so that they must be digested throughout the length of the small intestine. The delay and prolongation of monosaccharides(glucose) absorption after the meal thereafter result in that postprandial plasma glucose rises are significantly diminished. Lately, several studies have reported a tendency toward the development of α-glucosidase inhibitor from natural products. In this study, Gyrophora esculenta, a edible mushroom, was selected as most suitable natural α-glucosidase inhibitor through in vitro and in vivo experiment. Furthermore, by several steps of serial fractionation, GE974, seems to be a sort of aminosugar, was isolated as a primary active substance from Gyrophora esculenta. GE974 showed a significant inhibitory activities on some kinds of α- glucosidases in vitro and on blood glucose elevation in normal or diabetic mice loaded various saccharides in a dose-dependent manner in vivo. Also, it markedly inhibited α-glucosidases of intestine separated from both nondiabetics and diabetics. Its mechanism of inhibition on α-glucosidase was proposed to be competitive by the results of kinetic analysis and time dependent inhibition test. In a long-term study used diabetic(db/db) mice, GE974 improved general metabolic profiles, and blood glucose control representing blood insulin, glucagon, HbA1C. Additionally, treatment of GE974 for 4 weeks exhibited favorable effects on metabolic indexes of hyperlipidemic mice, and ameliorated lipid profiles implying that it may has the possibility of utilizing in the hyperlipidemia. The results of these studies suggest that GE974 isolated from Gyrophora esculenta, as a competitive inhibitor on α-glucosidase, could reduce postprandial blood glucose level in normal and diabetics and seems to be able to prevent various symptoms of diabetics and other diseases originated from hyperglycemia.
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