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후코이단의 3T3-L1 지방세포에서 PI3K/AMPK 경로를 통한 포도당 흡수 촉진 및 인슐린 민감성 증진 효과
Fucoidan Stimulates Glucose Uptake via the PI3K/AMPK Pathway and Increases Insulin Sensitivity in 3T3-L1 Adipocytes 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.1, 2021년, pp.1 - 9  

이지희 (부산대학교 생활과학대학 식품영양학과) ,  박재은 (부산대학교 생활과학대학 식품영양학과) ,  한지숙 (부산대학교 생활과학대학 식품영양학과)

초록
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본 연구는 갈조류 유래 물질인 후코이단이 인슐린 민감성을 증진시키는지를 규명하기 위하여 3T3-L1 지방세포에서 포도당 흡수에 미치는 후코이단의 영향을 측정하고 그 작용기전을 조사하였다. 후코이단은 지방세포에서 포도당 흡수를 유의하게 증가시켰으며 이는 PM-GLUT4의 발현 증가와 관련이 있음을 관찰하였다. 후코이단은 인슐린 신호전달 경로에서 PI3K의 활성화 및 pIRS1tyr, Akt, PKCλ/ζ의 인산화를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다. 또한, AMPK의 활성화를 나타내는 pAMPK 수준이 유의하게 증가하였다. 이들 PI3K 및 AMPK 활성화는 포도당 수송체인 GLUT4를 세포막으로 이동시켰으며 이로 인하여 PM-GLUT4의 발현이 증가되고 포도당 흡수가 촉진되었다. 후코이단에 의한 PI3K 및 AMPK 경로의 활성화를 증명하기 위해, PI3K 억제제인 Wortmannin과 AMPK의 억제제인 Compound C를 사용하여 이들 처리에 의한 포도당 흡수능과 PM-GLUT4의 발현을 측정한 결과 이들의 발현이 유의하게 저해되었다. 따라서 후코이단은 3T3-L1 지방세포에서 PI3K 및 AMPK 경로를 활성화시킴으로써 인슐린 민감성을 증진하고 포도당 흡수를 촉진시킬 수 있음을 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Brown seaweeds have been shown to decrease blood glucose levels and improve insulin sensitivity previously. In this study, we investigated the effect of fucoidan, a complex polysaccharide derived from brown seaweeds, on glucose uptake to improve insulin resistance, and examined its mechanism of acti...

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  • Significant differences between data were determined using Duncan’s multiple range tests.
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참고문헌 (39)

  1. Ale, M. T., Mikkelsen, J. D. and Meyer, A. S. 2011. A review about the development of fucoidan in antitumor activity: progress and challenges. Mar. Drugs 9, 2106-2130. 

  2. Alonso-Castro, A. J., Gonzalez-Chavez, M. M., Miranda-Torres, A. C. and Salazar-Olivo, L. A. 2008. Cecropia obtusifolia Bertol and its active compound, chlorogenic acid, stimulate 2-NBD glucose uptake in both insulin-sensitive and insulin-resistant 3T3 adipocytes. J. Ethnopharmacol. 120, 458-464. 

  3. Atashrazm, F., Lowenthal, R. M., Woods, G. M., Holloway, A. F. and Dickinson, J. L. 2013. Fucoidan as a marine anticancer agent in preclinical development. Mar. Drugs 13, 2327-2346. 

  4. Bandyopadhyay, G., Standaert, M. L., Sajan, M. P., Karnitz, L. M., Cong, L., Quon, M. J. and Farese, R. 1999. Dependence of insulin-stimulated glucose transporter 4 translocation on 3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1 and its target threonine-410 in the activation loop of protein kinase C-zeta. Mol. Endocrinol. 13, 1766-1772. 

  5. Chen, Y., Liu, Y., Sarker Md, M. R., Yan, X., Yang, C., Zhao, L., Lv, X., Liu, B. and Zhao, C. 2018. Structural characterization and antidiabetic potential of a novel heteropolysaccharide from Grifola frondosa via IRS1/PI3K-JNK signaling pathways. Carbohydr. Polym. 198, 452-461. 

  6. Choi, K. and Kim, Y. B. 2010. Molecular mechanism of insulin resistance in obesity and type 2 diabetes. Kor. J. Intern. Med. 25, 22. 

  7. Fulcher, F. K., Smith, B. T., Russ, M. and Patel, Y. 2008. Dual role for myosin II in GLUT4-mediated glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes. Exp. Cell. Res. 4, 3264-3274. 

  8. Green, H. and Kehinde, O. 1974. Sublines of mouse 3T3 cells that accumulate lipid. Cell 1, 113-116. 

  9. Hardie, D. G. 2011. AMP-activated protein kinase-an energy sensor that regulates all aspects of cell function. Genes Dev. 25, 1895-1908. 

  10. Hayashi, T., Wojtaszewski, J. F. and Goodyear, L. J. 1997. Exercise regulation of glucose transport in skeletal muscle. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 273, 1039-1051. 

  11. Huang, M., Wang, F., Zhou, X., Yang, H. and Wang, Y. 2015. Hypoglycemic and hypolipidemic properties of polysaccharides from Enterobacter cloacae Z0206 in KKAy mice. Carbohydr. Polym. 117, 91-98. 

  12. Jiao, G., Yu, G., Zhang, J. and Ewart, H. S. 2011. Anti-metastasis effect of fucoidan from Undaria pinnatifida sporophylls in mouse hepatocarcinoma Hca-F cells. Mar. Drugs 9, 196-223. 

  13. Ji-Ming, Y., Ruderman, N. B. and Kraegen, E. W. 2005. AMP-activated protein kinase and malonyl-CoA: targets for treating insulin resistance? Drug Discov. Today Ther. Strateg. 2, 157-163. 

  14. Kahn, B. B. 1996. Glucose transport: pivotal step in insulin action. Diabetes 45, 1644-1654. 

  15. Kamei, R., Kadokura, M., Kitagawa, Y., Hazeki, O. and Oikawa, S. 2003. 2′-Benzyloxychalcone derivatives stimulate glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes. Life Sci. 73, 2091-2099. 

  16. Kim, K. J., Yoon, K. Y. and Lee, B. Y. 2012. Fucoidan regulate blood glucose homeostasis in C57BL/KSJ m+/+db and C57BL/KSJ db/db mice. Fitoterapia 83, 1105-1109. 

  17. Kwak, J. Y. 2014. Chemical structures and bioactivities of sulfated polysaccharides from marine algae. Mar. Drugs 12, 851-870. 

  18. Lee, H., Li, H., Jeong, J. H., Noh, M. and Ryu, J. H. 2016. Kazinol B from Broussonetia kazinoki improves insulin sensitivity via Akt and AMPK activation in 3T3-L1 adipocytes. Fitoterapia 112, 90-96. 

  19. Lehnen, A. M., Leguisamo, N. M., Pinto, G. H., Markoski, M. M., De Angelis, K., Machado, U. F. and Schaan, B. 2010. The beneficial effects of exercise in rodents are preserved after detraining: a phenomenon unrelated to GLUT4 expression. Cardiovasc. Diabetol. 9, 67. 

  20. Li, B., Lu, F., Wei, X. and Zhao, R. 2008. Fucoidan-A α-d-glucosidase inhibitor from Sargassum wightii with relevance to type 2 diabetes mellitus therapy. Molecules 13, 1671-1695. 

  21. Saltiel, A. R. 2001. New perspectives into the molecular pathogenesis and treatment of type 2 diabetes. Cell 104, 517-529. 

  22. Sanjeewa, K. K. A., Lee, J. S., Kim, W. S. and Jeon, Y. J. 2017. Fucoidan and cancer: a multifunctional molecule with antitumor potential. Carbohydr. Polym. 177, 451-459. 

  23. Schenk, S., Saberi, M. and Olefsky, J. M. 2008. Insulin sensitivity: modulation by nutrients and inflammation. J. Clin. Invest. 118, 2992-3002. 

  24. Senthilkumar, K., Manivasagan, P., Venkatesan, J. and Kim, S. K. 2013. Fucoidan: structure and bioactivity. Int. J. Biol. Macromol. 60, 366-374. 

  25. Sim, S. Y., Shin Y. E. and Kim, H. K. 2019. Fucoidan from Undaria pinnatifida has anti-diabetic effects by stimulation of glucose uptake and reduction of basal lipolysis in 3T3-L1 adipocytes. Nutr. Res. 65, 54-62. 

  26. Takaguri, A., Inoue, S., Kubo, T. and Satoh, K. 2016. AMPK activation by prolonged stimulation with interleukin-1beta contributes to the promotion of GLUT4 translocation in skeletal muscle cells. Cell. Biol. Int. 40, 1204-1211. 

  27. Taylor, S. I. 1999. Deconstructing type 2 diabetes. Cell 97, 9-12. 

  28. Turban, S., Stretton, C., Drouin, O., Green, C. J., Watson, M. L., Gray, A., Ross, F., Lantier, L., Viollet, B., Hardie, D. G., Marette, A. and Hundal, H. S. 2012. Defining the contribution of AMP-activated protein kinase (AMPK) and protein kinase C (PKC) in regulation of glucose uptake by metformin in skeletal muscle cells. J. Biol. Chem. 287, 20088- 20099. 

  29. Victor Lin, H. T., Tsou, Y. C., Chen, Y. T., Lu, W. J. and Hwang, P. A. 2017. Effects of low-molecular-weight fucoidan and high stability fucoxanthin on glucose homeostasis, lipid metabolism, and liver function in a mouse model of type II diabetes. Mar. Drugs 15, 113. 

  30. Vinoth Kumar, T., Lakshmanasenthil, S., Geetharamani, D., Marudhupandi, T., Suja, G. and Suganya, P. 2015. Important determinants for fucoidan bioactivity: a critical review of structure-function relations and extraction methods for fucose-containing sulfated polysaccharides from brown seaweeds. Int. J. Biol. Macromol. 72, 1044-1047. 

  31. Viollet, B., Foretz, M., Guigas, B., Horman, S., Dentin, R., Bertrand, L., Hue, L. and Andreelli, F. 2006. Activation of AMP-activated protein kinase in the liver: a new strategy for the management of metabolic hepatic disorders. J. Physiol. 574, 41-53. 

  32. Wang, P., Liu, Z., Liu, X., Teng, H., Zhang, C., Hou, L. and Zou, X. 2014. The potential of brown-algae polysaccharides for the development of anticancer agents: an update on anticancer effects reported for fucoidan and laminaran. a9, 106071. 

  33. Wang, Y., Shao, S., Xu, P., Chen, H., Lin-Shiau, S. Y., Deng, Y. T. and Lin, J. K. 2012. Fermentation process enhanced production and bioactivities of oolong tea polysaccharides. Food Res. Int. 46, 158-166. 

  34. Watson, R. T., Kanzaki, M. and Pessin, J. E. 2004. Regulated membrane trafficking of the insulin-responsive glucose transporter 4 in adipocytes. J. Endocr. Rev. 25, 177-204. 

  35. Wu, L., Sun, J., Su, X., Yu, Q., Yu, Q. and Zhang, P. 2016. Brown seaweed fucoidan: biological activity and apoptosis, growth signaling mechanism in cancer. Carbohydr. Polym. 154, 96-111. 

  36. Xiong, H., Zhang, S., Zhao, Z., Zhao, P., Chen, L. and Mei, Z. 2018. Antidiabetic activities of entagenic acid in type 2 diabetic db/db mice and L6 myotubes via AMPK/GLUT4 pathway. J. Ethnopharmacol. 211, 366-374. 

  37. Yoshioka, Y., Harada, E., Ge, D., Imai, K., Katsuzaki, H., Mishima, T., Gabazza, E. C. and Ashida, H. 2017. Adenosine isolated from Grifola gargal promotes glucose uptake via PI3K and AMPK signaling pathways in skeletal muscle cells. J. Funct. Foods 33, 268-277. 

  38. Zheng, D. H., MacLean, P. S., Pohnert, S. C., Knight, J. B., Olson, A. L., Winder, W. W. and Dohm, G. L. 2001. Regulation of muscle GLUT-4 transcription by AMP-activated protein kinase. J. Appl. Physiol. 91, 1073-1083. 

  39. Zuo-Qi, X., Yong-Long, W., Su-Ran, G. and Jia-Chun, C. 2014. Polysaccharides from Liriopes Radix ameliorates hyperglycemia via various potential mechanisms in diabetic rats. J. Sci. Food Agric. 94, 975-982. 

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