$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

마우스 C2C12 근관세포에서 AICAR로 유도된 근위축에 미치는 오미자 추출물의 영향
Ethanol Extract of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. Reduces AICAR-induced Muscle Atrophy in C2C12 Myotubes 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.25 no.3 = no.179, 2015년, pp.293 - 298  

강영순 (동의대학교 한의과대학 생화학교실, 자연.생활과학대학) ,  한민호 (동의대학교 한의과대학 생화학교실, 자연.생활과학대학) ,  박철 (동의대학교 분자생물학과) ,  홍수현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실, 자연.생활과학대학) ,  황혜진 (동의대학교 항노화연구소 및 블루바이오소재개발센터) ,  김병우 (동의대학교 항노화연구소 및 블루바이오소재개발센터) ,  김철민 (부산대학교 의과대학 생화학교실) ,  최영현 (동의대학교 한의과대학 생화학교실, 자연.생활과학대학)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

근위축은 근육 단백질 합성의 저하와 근육 단백질의 분해 증가에 따른 근섬유의 감소에 의한 근육량이 감소되는 현상이다. 오미자(Schisandrae Fructus, fruits of Schisandra chinensis (Turcz.) Baillon)는 오랫동안 전통의학에서 강장제로서 널리 사용되어 왔다. 비록 다양한 질병 연관 오미자의 생리활성 효능이 폭넓게 연구되어져 왔으나 근육 질환 관련 연구는 매우 제한적으로 이루어져 왔다. 본 연구에서는 오미자 에탄올 추출물(SF)이 AMPK 활성인자 AICAR 처리에 의한 C2C12 근관세포의 근위축 모델계를 이용하여 근위축 억제 효능을 가지는지의 여부와 관련 기전의 해석을 시도하였다. AICAR 처리는 근단백질 분해 연관 ubiquitin ligase muscle RING finger-1 (MuRF-1)의 발현을 전사 수준에서 증가시켰고, MuRF-1 조절 전사인자의 하나인 forkhead box O3a (FoxO3a) 단백질의 인산화를 증가시켰으며, 이러한 변화는 근위축과 연관된 C2C12 근관세포의 형태적 변형과 동반된 현상이었다. 그러나 SF의 전처리에 의하여, AICAR에 의하여 유도된 근위축성 형태변화를 억제하였으며, MuRF-1의 발현과 FoxO3a의 활성화를 억제시켰다. 본 연구의 결과는 SF가 AICAR 처리에 의한 C2C12 근관세포의 근위축을 AMPK 및 FoxO3a 신호전달계 조절을 통하여 억제하였음을 보여주는 것으로 오미자는 근기능 향상을 위한 식의 약 소재로서의 개발 가능성이 매우 높음을 시사하여 준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Muscle atrophy, known as a sarcopenia, is defined as a loss of muscle mass resulting from a reduction in the muscle fiber area or density due to a decrease in muscle protein synthesis and an increase in protein breakdown. Schisandrae fructus (SF) extract of the fruits of Schisandra chinensis (Turcz)...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 아울러, 오미자의 lignan 계열 생리활성 물질들이 myosin light chain의 활성 저해를 통하여 평활근세포의 섬유화를 억제시킨다는 연구가 보고된 바 있어[5], 오미자의 근기능 강화 효능 가능성이 제시된 바 있다. 그러나 노화성 근위축 관련 오미자의 효능 연구는 거의 수행된 바 없기에, 본 연구에서는 AMPK 활성인자인 5-ami- noimidazole-4-carboxamide ribonucleotide (AICAR)를 이용 한 인위적 근위축 in vitro 모델계를 구축하고, 오미자 에탄올 추출물의 근위축 억제 효능의 여부를 조사하였다.
  • AMPK는 AMP가 증가되는 스트레스 상황에서 활성화되어 세포 내 에너지인 ATP 생산을 촉진시키는 효소이며, AICAR 는 세포 내에서 AMP와 유사 구조를 가지는 ZMP의 생산을 촉진시킴으로써 AMPK의 인산화를 증가시키는 AMPK 활성 인자로서 인위적 근위축 유도인자로서 활용될 수 있다[3, 17, 21]. 따라서 본 연구에서도 AICAR가 근관세포로 분화된 C2C12 세포에서 근위축을 유발할 수 있는지의 가능성을 먼저 조사하였다. Fig.
  • 형태적 변화 수준에서 관찰된 SF의 근위축 억제 가능성을근위축 관련 유전자들의 발현 변화 여부와의 연관성을 조사하 기 위하여 AICAR 처리에 의한 근위축 조건에서 유도되었던 근위축 조절 관련 유전자들의 발현에 미치는 SF의 영향을 조 사하였다. 먼저 RT-PCR의 결과에 의하면, AICAR 처리에 의 하여 증가되었던 MuRF-1의 mRNA 발현이 SF의 전처리 조건 에서는 SF 처리 농도 증가에 따라 매우 억제되었음을 알 수 있었다(Fig.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (26)

  1. Attaix, D., Ventadour, S., Codran, A., Béchet, D., Taillandier, D. and Combaret, L. 2005. The ubiquitin-proteasome system and skeletal muscle wasting. Essays Biochem. 41, 173-186. 

  2. Bodine, S. C., Latres, E., Baumhueter, S., Lai, V. K., Nunez, L, Clarke, B. A., Poueymirou, W. T., Panaro, F. J., Na, E., Dharmarajan, K., Pan, Z. Q., Valenzuela, D. M., DeChiara, T. M., Stitt, T. N., Yancopoulos, G. D. and Glass, D. J. 2001. Identification of ubiquitin ligases required for skeletal muscle atrophy. Science 294, 1704-1708. 

  3. Buhl, E. S., Jessen, N., Schmitz, O., Pedersen, S. B., Pedersen, O., Holman, G. D. and Lund, S. 2001. Chronic treatment with 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-beta-D-ribofuranoside increases insulin-stimulated glucose uptake and GLUT4 translocation in rat skeletal muscles in a fiber type-specific manner. Diabetes 50, 12-17. 

  4. Choo, S. H., Sung, H. H., Chae, M. R., Kang, S. J., Han, D. H., Park, J. K., So, I. and Lee, S. W. 2014. Effects of Schisandra chinensis extract on the relaxation of isolated human prostate tissue and smooth muscle cell. J. Ethnopharmacol. 156, 271-276. 

  5. Chun, J. N., Kim, S. Y., Park, E. J., Kwon, E. J., Bae, D. J., Kim, I. S., Kim, H. K., Park, J. K., Lee, S. W., Park, H. H., So, I. and Jeon, J. H. 2014. Schisandrin B suppresses TGFβ 1-induced stress fiber formation by inhibiting myosin light chain phosphorylation. J. Ethnopharmacol. 152, 364-371. 

  6. Dilshara, M. G., Jayasooriya, R. G., Kang, C. H., Lee, S., Park, S. R., Jeong, J. W., Choi, Y. H., Seo, Y. T., Jang, Y. P. and Kim, G. Y. 2013. Downregulation of pro-inflammatory mediators by a water extract of Schisandra chinensis (Turcz.) Baill fruit in lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 macrophage cells. Environ. Toxicol. Pharmacol. 36, 256-264. 

  7. Eom, Y. W., Lee, J. E., Yang, M. S., Jang, I. K., Kim, H. E., Lee, D. H., Kim, Y. J., Park, W. J., Kong, J. H., Shim, K. Y., Lee, J. I. and Kim, H. S. 2011. Effective myotube formation in human adipose tissue-derived stem cells expressing dystrophin and myosin heavy chain by cellular fusion with mouse C2C12 myoblasts. Biochem. Biophys. Res. Commun. 408, 167-173. 

  8. Jackson, M. J. and O’Farrell, S. 1993. Free radicals and muscle damage. Br. Med. Bull. 49, 630-641. 

  9. Kim, J. H., Choi, Y. W., Park, C., Jin, C. Y., Lee, Y. J., Park, D. J., Kim, S. G., Kim, G. Y., Choi, I. W., Hwang, W. D., Jeong, Y. K., Kim, S. K. and Choi, Y. H. 2010. Apoptosis induction of human leukemia U937 cells by gomisin N, a dibenzocyclooctadiene lignan, isolated from Schizandra chinensis Baill. Food Chem. Toxicol. 48, 807-813. 

  10. Kook, S. H., Choi, K. C., Son, Y. O., Lee, K. Y., Hwang, I. H., Lee, H. J., Chung, W. T., Lee, C. B., Park, J. S. and Lee, J. C. 2008. Involvement of p38 MAPK-mediated signaling in the calpeptin-mediated suppression of myogenic differentiation and fusion in C2C12 cells. Mol. Cell. Biochem. 310, 85-92. 

  11. Kwon, D. Y., Kim, D. S., Yang, H. J. and Park, S. 2011. The lignan-rich fractions of Fructus Schisandrae improve insulin sensitivity via the PPAR-γ pathways in in vitro and in vivo studies. J. Ethnopharmacol. 135, 455-462. 

  12. Lu, Y. and Chen, D. F. 2009. Analysis of Schisandra chinensis and Schisandra sphenanthera. J. Chromatogr. A 1216, 1980-1990. 

  13. Mallinson, J. E., Constantin-Teodosiu, D., Sidaway, J., Westwood, F. R. and Greenhaff, P. L. 2009. Blunted Akt/FOXO signalling and activation of genes controlling atrophy and fuel use in statin myopathy. J. Physiol. 587, 219-230. 

  14. Panossian, A. and Wikman, G. 2008. Pharmacology of Schisandra chinensis Bail.: an overview of Russian research and uses in medicine. J. Ethnopharmacol. 118, 183-212. 

  15. Park, C., Choi, Y. W., Hyun, S. K., Kwon, H. J., Hwang, H. J., Kim, G. Y., Choi, B. T., Kim, B. W., Choi, I. W., Moon, S. K., Kim, W. J. and Choi, Y. H. 2009. Induction of G1 arrest and apoptosis by schisandrin C isolated from Schizandra chinensis Baill in human leukemia U937 cells. Int. J. Mol. Med. 24, 495-502. 

  16. Park, J. Y., Choi, Y. W., Yun, J. W., Bae, J. U., Seo, K. W., Lee, S. J., Park, S. Y. and Kim, C. D. 2012. Gomisin J from Schisandra chinensis induces vascular relaxation via activation of endothelial nitric oxide synthase. Vascul. Pharmacol. 57, 124-130. 

  17. Saha, A. and Ruderman, N. B. 2003. Malonyl-CoA and AMP-activated protein kinase: An expanding partnership. Mol. Cell. Biochem. 253, 65-70. 

  18. Sayer, A. A., Robinson, S. M., Patel, H. P., Shavlakadze, T., Cooper, C. and Grounds, M. D. 2013. New horizons in the pathogenesis, diagnosis and management of sarcopenia. Age Ageing 42, 145-150. 

  19. Thinakaran, G., Ojala, J. and Bag, J. 1993. Expression of c-jun/AP-1 during myogenic differentiation in mouse C2C12 myoblasts. FEBS Lett. 319, 271-276. 

  20. Thomason, D. B., Biggs, R. B. and Booth, F. W. 1989. Protein metabolism and beta-myosin heavy-chain mRNA in unweighted soleus muscle. Am. J. Physiol. 257, R300-R305. 

  21. Velasco, G., Geelen, M. J. H. and Guzman, M. 1997. Control of hepatic fatty acid oxidation by 5-AMP-activated protein kinase involves a malnonyl-CoA-dependent and a malonyl-CoA-independent mechanism. Arch. Biochem. Biophys. 337, 169-175. 

  22. Walker, P. M. 1991. Ischemia/reperfusion injury in skeletal muscle. Ann. Vasc. Surg. 5, 399-402. 

  23. Wu, Y., Zhao, W., Zhao, J., Zhang, Y., Qin, W., Pan, J., Bauman, W. A., Blitzer, R. D. and Cardozo, C. 2010. REDD1 is a major target of testosterone action in preventing dexamethasone-induced muscle loss. Endocrinology 151, 1050-1059. 

  24. Yamaguchi, A. 1995. Regulation of differentiation pathway of skeletal mesenchymal cells in cell lines by transforming growth factor-beta superfamily. Semin. Cell Biol. 6, 165-173. 

  25. Yang, J. M., Ip, P. S., Che, C. T. and Yeung, J. H. 2011. Relaxant effects of Schisandra chinensis and its major lignans on agonists-induced contraction in guinea pig ileum. Phytomedicine 18, 1153-1160. 

  26. Zhang, J., Shi, L. L. and Zheng, Y. N. 2010. Dibenzocyclooctadiene lignans from Fructus Schisandrae Chinensis improve glucose uptake in vitro. Nat. Prod. Commun. 5, 231-234. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로