대사증후군은 비만, 제 2형 당뇨병 및 각종 심혈관 질환을 복합적으로 앓고 있는 상태를 말한다. 특히 비만은 대사증후군의 가장 근본적인 원인이며, 전 세계적으로 그 수가 급격히 증가하는 추세이다. 하지만 비만인구의 대부분이 운동 및 식이요법을 통해 비만을 개선하는데 어려움을 겪고 있으며, 새롭게 개발된 신약은 다양한 부작용의 문제가 남아있다. 본 연구는 우리나라 근해에 자생하는 갈조류인 ...
대사증후군은 비만, 제 2형 당뇨병 및 각종 심혈관 질환을 복합적으로 앓고 있는 상태를 말한다. 특히 비만은 대사증후군의 가장 근본적인 원인이며, 전 세계적으로 그 수가 급격히 증가하는 추세이다. 하지만 비만인구의 대부분이 운동 및 식이요법을 통해 비만을 개선하는데 어려움을 겪고 있으며, 새롭게 개발된 신약은 다양한 부작용의 문제가 남아있다. 본 연구는 우리나라 근해에 자생하는 갈조류인 감태를 추출하여 얻어진 SN과 그 주요 단일 화합물인 DK를 가지고 항비만 및 항당뇨에 대한 기능성을 평가하였다. SN과 DK는 3T3-L1 지방세포에서 지방산을 중성지방으로 합성할 때 필요한 DGAT1, Lipin1, LPAATφ의 발현을 감소시켜 지방축적을 억제시켰다. 또한 지방세포 분화 시 필요한 초기 분화인자인 C/EBPβ, KLF4, ETS2의 발현을 감소시키고, Pref-1과 KLF2의 발현을 증가시켰다. 이를 통해 세포 주기가 늦어짐으로써 지방세포의 분화를 억제하였다. Zebrafish에서 SN과 DK는 C/EBPα, PPARγ, fabp11a, srebf1의 mRNA 발현을 억제하고, 중성지방 합성을 줄이는 것으로 나타났다. 또한 고지방식이를 통해 유도된 ICR 마우스에서도 SN과 DK를 경구투여 하였을 때 지방간이 줄고, 체중 및 부고환 지방의 무게가 감소하였다. 세포 및 동물실험에서 공통적으로 AMPKα와 ACC의 인산화가 증가하는 것을 확인하였다. 이는 축적된 지방을 산화시키고 중성지방 합성을 억제하는데 중요한 신호전달의 열쇠로 SN과 DK가 이를 조절함을 밝혔다. 다음으로 항당뇨 효능을 확인하기 위해 db/db 마우스에 SN과 DK를 투여했을 때 공복혈당이 감소하고, 혈액 내 인슐린 전구체인 C-peptide와 인슐린의 분비가 줄어들었다. 부고환 지방에서는 인슐린 신호를 받아 IRS-1 및 그 하위 유전자인 PI3K, Akt 신호가 증가하였고, Glut4가 증가하여 혈중 포도당 이용을 증가시켜 당뇨를 개선하는데 도움을 준다는 것을 확인하였다. 결론적으로 SN과 DK는 지방 축적을 억제하고 혈당을 낮추는 천연물 유래 기능성소재로서의 가능성을 확인하였다.
핵심 되는 말 : 비만, 당뇨, 감태, Seapolynol, Dieckol, 고지방식이에 의해 유도된 비만 마우스, db/db 마우스, Zebrafish.
대사증후군은 비만, 제 2형 당뇨병 및 각종 심혈관 질환을 복합적으로 앓고 있는 상태를 말한다. 특히 비만은 대사증후군의 가장 근본적인 원인이며, 전 세계적으로 그 수가 급격히 증가하는 추세이다. 하지만 비만인구의 대부분이 운동 및 식이요법을 통해 비만을 개선하는데 어려움을 겪고 있으며, 새롭게 개발된 신약은 다양한 부작용의 문제가 남아있다. 본 연구는 우리나라 근해에 자생하는 갈조류인 감태를 추출하여 얻어진 SN과 그 주요 단일 화합물인 DK를 가지고 항비만 및 항당뇨에 대한 기능성을 평가하였다. SN과 DK는 3T3-L1 지방세포에서 지방산을 중성지방으로 합성할 때 필요한 DGAT1, Lipin1, LPAATφ의 발현을 감소시켜 지방축적을 억제시켰다. 또한 지방세포 분화 시 필요한 초기 분화인자인 C/EBPβ, KLF4, ETS2의 발현을 감소시키고, Pref-1과 KLF2의 발현을 증가시켰다. 이를 통해 세포 주기가 늦어짐으로써 지방세포의 분화를 억제하였다. Zebrafish에서 SN과 DK는 C/EBPα, PPARγ, fabp11a, srebf1의 mRNA 발현을 억제하고, 중성지방 합성을 줄이는 것으로 나타났다. 또한 고지방식이를 통해 유도된 ICR 마우스에서도 SN과 DK를 경구투여 하였을 때 지방간이 줄고, 체중 및 부고환 지방의 무게가 감소하였다. 세포 및 동물실험에서 공통적으로 AMPKα와 ACC의 인산화가 증가하는 것을 확인하였다. 이는 축적된 지방을 산화시키고 중성지방 합성을 억제하는데 중요한 신호전달의 열쇠로 SN과 DK가 이를 조절함을 밝혔다. 다음으로 항당뇨 효능을 확인하기 위해 db/db 마우스에 SN과 DK를 투여했을 때 공복혈당이 감소하고, 혈액 내 인슐린 전구체인 C-peptide와 인슐린의 분비가 줄어들었다. 부고환 지방에서는 인슐린 신호를 받아 IRS-1 및 그 하위 유전자인 PI3K, Akt 신호가 증가하였고, Glut4가 증가하여 혈중 포도당 이용을 증가시켜 당뇨를 개선하는데 도움을 준다는 것을 확인하였다. 결론적으로 SN과 DK는 지방 축적을 억제하고 혈당을 낮추는 천연물 유래 기능성소재로서의 가능성을 확인하였다.
핵심 되는 말 : 비만, 당뇨, 감태, Seapolynol, Dieckol, 고지방식이에 의해 유도된 비만 마우스, db/db 마우스, Zebrafish.
Seapolynol (SN) is a polyphenol mixture derived from Ecklonia cava, and dieckol (DK) is a main compound of SN. SN and DK effectively inhibited lipid accumulation in three experimental models by suppressing adipogenic factors. This SN and DK-induced inhibition of adipogenic factors was shown to be du...
Seapolynol (SN) is a polyphenol mixture derived from Ecklonia cava, and dieckol (DK) is a main compound of SN. SN and DK effectively inhibited lipid accumulation in three experimental models by suppressing adipogenic factors. This SN and DK-induced inhibition of adipogenic factors was shown to be due to the regulatory effect of SN and DK on early adipogenic factors; SN and DK downregulated the expression of Krueppel-like factor 4 (KLF4), KLF5, CCAAT-enhancer-binding protein β (C/EBPβ), C/EBPδ, and Protein C-ets-2 (ETS2), while KLF2, an anti-early adipogenic factor, were upregulated by SN and DK. These results were reflected in down-regulation of late adipogenic factors, such as peroxisome proliferator-activated receptorγ (PPARγ) and C/EBPα, resulting in a decrease in triacylglycerol content. Also, SN and DK-mediated inhibition in early adipogenesis were closely correlated with the inhibition of mitotic clonal expansion via cell cycle arrest. In a zebrafish study, SN and DK were downregulated mRNA expression of C/EBPa, PPARg, fabp11a and srebf1 in zebrafish. In a mouse study, SN and DK effectively reduced body weight and plasma lipid increases induced by a high-fat diet; triglycerides, total cholesterol, and low-density lipoprotein (LDL) levels were markedly reduced by SN and DK. Moreover, SN and DK activated AMP-activated protein kinase-α (AMPKα), an energy sensor, to suppress acetyl-coA carboxylase (ACC), inhibiting lipid synthesis. We also used C57BL/KsJ-db/db mice for evaluation of antidiabetic effect by SN and DK. SN and DK supplementation significantly reduced fasting blood glucose and plasma insulin levels. Furthermore, the administration of SN and DK increaed IRS-1/PI3K/AKT signaling pathway for improvement of insulin sensitivity in db/db mice. In this study suggests that SN and DK may be an edible agent that can play a positive role in prevention of obsity and type 2 diabetes.
Seapolynol (SN) is a polyphenol mixture derived from Ecklonia cava, and dieckol (DK) is a main compound of SN. SN and DK effectively inhibited lipid accumulation in three experimental models by suppressing adipogenic factors. This SN and DK-induced inhibition of adipogenic factors was shown to be due to the regulatory effect of SN and DK on early adipogenic factors; SN and DK downregulated the expression of Krueppel-like factor 4 (KLF4), KLF5, CCAAT-enhancer-binding protein β (C/EBPβ), C/EBPδ, and Protein C-ets-2 (ETS2), while KLF2, an anti-early adipogenic factor, were upregulated by SN and DK. These results were reflected in down-regulation of late adipogenic factors, such as peroxisome proliferator-activated receptorγ (PPARγ) and C/EBPα, resulting in a decrease in triacylglycerol content. Also, SN and DK-mediated inhibition in early adipogenesis were closely correlated with the inhibition of mitotic clonal expansion via cell cycle arrest. In a zebrafish study, SN and DK were downregulated mRNA expression of C/EBPa, PPARg, fabp11a and srebf1 in zebrafish. In a mouse study, SN and DK effectively reduced body weight and plasma lipid increases induced by a high-fat diet; triglycerides, total cholesterol, and low-density lipoprotein (LDL) levels were markedly reduced by SN and DK. Moreover, SN and DK activated AMP-activated protein kinase-α (AMPKα), an energy sensor, to suppress acetyl-coA carboxylase (ACC), inhibiting lipid synthesis. We also used C57BL/KsJ-db/db mice for evaluation of antidiabetic effect by SN and DK. SN and DK supplementation significantly reduced fasting blood glucose and plasma insulin levels. Furthermore, the administration of SN and DK increaed IRS-1/PI3K/AKT signaling pathway for improvement of insulin sensitivity in db/db mice. In this study suggests that SN and DK may be an edible agent that can play a positive role in prevention of obsity and type 2 diabetes.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.