최근 백색지방세포의 갈색 지방화 유도를 통해 에너지 소모를 촉진시켜서 비만을 치료하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 3종류의 천연물 커큐민, 크리신 그리고 티몰이 갈색지방에 특이적인 유전자를 발현시켜 3T3-L1 백색지방세포의 갈색 지방화를 유도한다는 사실을 발견하였다. Real-time ...
최근 백색지방세포의 갈색 지방화 유도를 통해 에너지 소모를 촉진시켜서 비만을 치료하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 3종류의 천연물 커큐민, 크리신 그리고 티몰이 갈색지방에 특이적인 유전자를 발현시켜 3T3-L1 백색지방세포의 갈색 지방화를 유도한다는 사실을 발견하였다. Real-timeRT-PCR, immunoblot 분석, 세포 면역염색법 등을 통해 갈색 지방세포 특이 유전자와 단백질의 발현 정도를 분석하여 커큐민, 크리신 그리고 티몰의 백색지방세포의 갈색 지방화 유도 효과를 확인하였다. 투과 전자현미경, 세포 면역염색법 및 지방 산화에 관여하는 단백질의 발현을 통해서 이들의 미토콘드리아 생합성 증가능도 동시에 확인하였다. 이 물질들은 HSL 및 PLIN의 발현 증가와 ACC와 AMPK를 활성화시켜 지방 합성은 저해시키고 분해는 촉진하는 것을 확인하였다. 이들 물질들이 어떤 메커니즘을 통해서 갈색 지방화를 유도하는지 확인하기 위한 실험을 수행한 결과, 커큐민과 크리신 처리에 의해 UCP1 및 갈색지방세포의 다른 특이적 마커인 PRDM16, PGC-1α는 AMPK 활성제인 AICAR를 처리시 발현이 증가하고 억제제인 dorsomorphin을 처리시에는 감소하는 패턴을 보였고 AMPK를 활성화시켜서 갈색 지방화를 유도하는 것을 확인하였다. 한편 티몰을 처리하였을 경우, β3-AR, PKA, p38 MAPK의 선택적 저해제를 각각 처리시 갈색지방 특이 마커인 UCP1과 PGC-1α 발현이 감소하였는데, 이 결과로부터 티몰은 β3-AR, PKA, p38 MAPK 신호전달 경로를 통해 갈색 지방화를 유도한다는 것을 확인하였다. 이런 결과를 종합하면, 커큐민, 크리신, 티몰은 공통적으로 3T3-L1 지방세포를 갈색 지방화 시키는 활성이 있고 지방 연소를 촉진시키는 동시에 지방 축적은 억제하는 효과를 나타내었다. 결론적으로 이들 물질들은 향후 비만치료제 개발에 유용한 소재가 될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 백색지방세포의 갈색 지방화 유도를 통해 에너지 소모를 촉진시켜서 비만을 치료하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 3종류의 천연물 커큐민, 크리신 그리고 티몰이 갈색지방에 특이적인 유전자를 발현시켜 3T3-L1 백색지방세포의 갈색 지방화를 유도한다는 사실을 발견하였다. Real-time RT-PCR, immunoblot 분석, 세포 면역염색법 등을 통해 갈색 지방세포 특이 유전자와 단백질의 발현 정도를 분석하여 커큐민, 크리신 그리고 티몰의 백색지방세포의 갈색 지방화 유도 효과를 확인하였다. 투과 전자현미경, 세포 면역염색법 및 지방 산화에 관여하는 단백질의 발현을 통해서 이들의 미토콘드리아 생합성 증가능도 동시에 확인하였다. 이 물질들은 HSL 및 PLIN의 발현 증가와 ACC와 AMPK를 활성화시켜 지방 합성은 저해시키고 분해는 촉진하는 것을 확인하였다. 이들 물질들이 어떤 메커니즘을 통해서 갈색 지방화를 유도하는지 확인하기 위한 실험을 수행한 결과, 커큐민과 크리신 처리에 의해 UCP1 및 갈색지방세포의 다른 특이적 마커인 PRDM16, PGC-1α는 AMPK 활성제인 AICAR를 처리시 발현이 증가하고 억제제인 dorsomorphin을 처리시에는 감소하는 패턴을 보였고 AMPK를 활성화시켜서 갈색 지방화를 유도하는 것을 확인하였다. 한편 티몰을 처리하였을 경우, β3-AR, PKA, p38 MAPK의 선택적 저해제를 각각 처리시 갈색지방 특이 마커인 UCP1과 PGC-1α 발현이 감소하였는데, 이 결과로부터 티몰은 β3-AR, PKA, p38 MAPK 신호전달 경로를 통해 갈색 지방화를 유도한다는 것을 확인하였다. 이런 결과를 종합하면, 커큐민, 크리신, 티몰은 공통적으로 3T3-L1 지방세포를 갈색 지방화 시키는 활성이 있고 지방 연소를 촉진시키는 동시에 지방 축적은 억제하는 효과를 나타내었다. 결론적으로 이들 물질들은 향후 비만치료제 개발에 유용한 소재가 될 수 있을 것으로 기대된다.
Recent advances have been made in the understanding of pharmacological and dietary agents that contribute to browning of white adipose tissue in order to combat obesity by promoting energy expenditure. Here, I have investigated the browning effect of three potential compounds, including dietary curc...
Recent advances have been made in the understanding of pharmacological and dietary agents that contribute to browning of white adipose tissue in order to combat obesity by promoting energy expenditure. Here, I have investigated the browning effect of three potential compounds, including dietary curcumin as well as phenolic flavonoids chrysin and thymol in 3T3-L1 white adipocytes. Those three compounds induce the browning of white adipocytes via enhanced expression of brown fat-specific genes. Curcumin, chrysin, and thymol-induced browning of white adipocytes were investigated by determining expression levels of brown adipocyte-specific genes/proteins by real-time RT-PCR, immunoblot analysis, and immunocytochemical staining. They also increased mitochondrial biogenesis, as evidenced by transmission electronic microscopic detection, immunocytochemical staining and enhanced expression of proteins involved in fat oxidation. They were also found to increase the protein levels of hormone-sensitive lipase and perilipin as well as activate ACC and AMPK which suggests their possible role in augmentation of lipolysis and suppression of lipogenesis. Moreover, I further tried to elucidate the possible molecular mechanism of each compound’s browning effect. Increased expression of UCP1 and other brown adipocyte-specific markers was possibly mediated by activation of AMPK based on the fact that inhibition of AMPK by dorsomorphin abolished expression of PRDM16, UCP1, and PGC-1α while the activator AICAR elevated expression of these brown marker proteins. Treatment of specific antagonists of β3-AR, PKA, and p38MAPK abolished the expression of key brown-fat specific markers such as UCP1 and PGC-1α, suggesting that increased expression of brown fat-specific markers by thymol was tightly coordinated with activation of β3-AR as well as AMPK, PKA, and p38MAPK. These findings suggest that curcumin, chrysin, and thymol play a multiple modulatory roles in the forms of induction of the brown fat-like phenotype marked with accelerated thermogeneis as well as promoting lipid metabolism. In conclusion, those three compounds may have potential therapeutic implications for treatment of obesity and other related metabolic disorders.
Recent advances have been made in the understanding of pharmacological and dietary agents that contribute to browning of white adipose tissue in order to combat obesity by promoting energy expenditure. Here, I have investigated the browning effect of three potential compounds, including dietary curcumin as well as phenolic flavonoids chrysin and thymol in 3T3-L1 white adipocytes. Those three compounds induce the browning of white adipocytes via enhanced expression of brown fat-specific genes. Curcumin, chrysin, and thymol-induced browning of white adipocytes were investigated by determining expression levels of brown adipocyte-specific genes/proteins by real-time RT-PCR, immunoblot analysis, and immunocytochemical staining. They also increased mitochondrial biogenesis, as evidenced by transmission electronic microscopic detection, immunocytochemical staining and enhanced expression of proteins involved in fat oxidation. They were also found to increase the protein levels of hormone-sensitive lipase and perilipin as well as activate ACC and AMPK which suggests their possible role in augmentation of lipolysis and suppression of lipogenesis. Moreover, I further tried to elucidate the possible molecular mechanism of each compound’s browning effect. Increased expression of UCP1 and other brown adipocyte-specific markers was possibly mediated by activation of AMPK based on the fact that inhibition of AMPK by dorsomorphin abolished expression of PRDM16, UCP1, and PGC-1α while the activator AICAR elevated expression of these brown marker proteins. Treatment of specific antagonists of β3-AR, PKA, and p38MAPK abolished the expression of key brown-fat specific markers such as UCP1 and PGC-1α, suggesting that increased expression of brown fat-specific markers by thymol was tightly coordinated with activation of β3-AR as well as AMPK, PKA, and p38MAPK. These findings suggest that curcumin, chrysin, and thymol play a multiple modulatory roles in the forms of induction of the brown fat-like phenotype marked with accelerated thermogeneis as well as promoting lipid metabolism. In conclusion, those three compounds may have potential therapeutic implications for treatment of obesity and other related metabolic disorders.
주제어
#'Browning effects of curcumin' 'chrysin' 'thymol white adipocytes'
학위논문 정보
저자
최재헌
학위수여기관
대구대학교
학위구분
국내석사
학과
생명공학과 생명공학
지도교수
윤종원
발행연도
2015
총페이지
xiii,91
키워드
'Browning effects of curcumin' 'chrysin' 'thymol white adipocytes'
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