Types of Extended-Spectrum β-Lactamase Produced in Enteric Bacteria Isolated from Sewage Plant Drain Water

Gun-Do Kim(김군도),Hun-Ku Lee(이훈구) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.5

본 연구는 임상검체만이 아닌 주변 생활환경에도 광범위 베타 락탐분해효소를 생성하는 균주(extended-spectrum β-lactamase, ESBL)가 존재하는지를 확인하고 만약 존재할 경우 그 균주를 분리하고 ESBL유형을 알아보기 위하여 실시되었다. 부산 광안리 하수처리 방류수에서 이중 디스크 확산 검사 결과 양성반응을 나타낸 29균주를 선별하였다. 이중 sodium azide에 내성을 가진 피전달 균주인 Escherichia coli J5에 교차접합이 이루어진 15균주를 대상으로 indole, methyl-red, Voges-Proskauer, Simmon's citrate 시험과 decarboxylase-dihydrolase 및 여러 종류의 당 발효 시험 등 생화학 검사를 실시한 결과 Klebsiella pneumoniae(13균주)와 Escherichia coli(2균주)가 동정되었다. 등전점, PCR, 유전자서열 분석을 실시하여 ESBL 유형을 결정하였다. Klebsiella pneumoniae의 ESBL 생성유형은 SHV-12(4균주)와 SHV-12/TEM-1(9균주)의 2종류로 구분되었고, Escherichia coli의 ESBL 생성유형은 TEM-1(2균주)로 판명되었다. This study focused on typing of the extended-spectrum β-lactamase (ESBL) produced in organisms isolated from a natural environment, rather than a clinical setting. Samples were collected from drain water issuing from a sewage plant in Kwanganri (Busan, Korea). Following double disk synergy testing, 29 strains were selected as potential ESBL positive strains. Of these, 15 strains were transconjugants of the sodium azide resistant recipient strain Escherichia coli J53 and analyzed biochemically including indole, methyl-red, Voges-Proskauer, Simmon's citrate, decarboxylase-dihydrolase and sugar- fermentation tests. The tests classified the 15 strains as Klebsiella pneumoniae (n=13) and Escherichia coli (n=2). The type of ESBL from each strain was deduced by isoelectric focusing point analysis and DNA sequencing. The results indicated that the types of ESBL were SHV-12 (n=4) and SHV-12/TEM-1 (n=9) from K. pneumoniae and TEM-1 (n=2) from E. coli strains.

부산 수영공공하수처리시설에서 분리된 광범위 항균제 베타락 탐 분해효소(Extended-Spectrum ${\beta}$-Lactamase, ESBL) 유형

김군도,이훈구,Kim, Gun-Do,Lee, Hun-Ku 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.1

본 연구는 부산 환경관리공단 수영사업소 산하 수영공공하수종말처리장 하수로부터 광범위 베타락탐 분해효소(ESBL, extended-spectrum ${\beta}$-lactamase)의 유형을 파악하기 위하여 이루어졌다. 수영공공하수처리시설은 부산광역시의 동북부 생활하수와 수세식변기의 오수가 표준활성슬러지공법으로 처리되며 일 생활하수 처리량은 총 550,000톤이다. 이중디스크 확산 검사, 제 3세대 세파계열 항균제에 대한 최소억제농도 시험을 통하여 14균주를 선별하였다. Indole, methyl-red, Voges-Proskauer, Simmon's citrate, decarboxylase-dihydrolase 시험과 당 발효 시험 등 생화학 검사를 통하여 동정한 결과 Escherichia coli (10균주), Klebsiella pneumoniae (4균주)가 동정되었다. 이를 전달균주로, sodium azide에 내성을 가진 피전달 균주인 E. coli J53에 교차접합을 시켜 11균주 (E. coli 9균주, K.pneumoniae 2균주)가 접합이 이루어졌다. 접합자중 2균주는 ESBL 유전자를 전달받지 못하였고 9균주는 부모로부터 ESBL 유전자를 전달받았다. 등전점, 유전자서열과 단백질서열 분석 등을 통하여 피전달균주인 E. coli J53에 전달된 유전자유형은 TEM형의 모형인 TEM-1과 SHV-12형으로 규명되었다. The study performed to identify the type of ESBL against strains which are producing extendedspectrum ${\beta}$-lactamases and isolated from sewage in Suyeong sewage disposal plant, Busan Environmental Corporation. By the standard activated sludge method, Suyeong sewage disposal plant purify living and lavatory sewage gathering from the northeast Busan and the facility purify total 550,000 tons of living sewage disposal a day. 14 strains were isolated by double disk synergy test and the third generation cepha-antibiotics test. Indole, methyl-red, Voges-Proskauer, Simmon's citrate, decarboxylasedihydrolase and sugar-fermentation tests identified as Klebsiella pneumoniae (n=4) and Escherichia coli (n=10). Plasmid-mediated transmission test against isolated 14 strains proved 11 strains transmitted resistance to recipient E. coli J53 (sodium $azide^R$, $ceftazidime^S$). 9 strains of conjugant were expressed ESBL genes transferred from parental strain but 2 conjugants did not expressed. The type of ESBL from each strain was determined by isoelectric focusing points, DNA and amino acids sequencing. The results indicated that the types of ESBL transmitted to recipient E. coli J53 were TEM-1, the parental TEM type and SHV-12 type.

Regulation of Cyclin D3 by Calpain Protease in Human Breast Carcinoma MDA-MB-231 Cells

최병태,김군도,최영현,Choi, Byung-Tae,Kim, Gun-Do,Choi, Yung-Hyun Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.4

The $Ca^{2+}-activated$ neutral protease calpain induced proteolysis has been suggested to play a role in certain cell growth regulatory proteins. Cyclin proteolysis is essential for cell cycle progression. D-type cyclins, which form an assembly with cyclin-dependent kinases (cdk4 and cdk6), are synthesized earlier in G1 of the cell cycle and seem to be induced in response to external signals that promote entry into the cell cycle. Here we show that cyclin D3 protein levels are regulated at the posttranscriptional level by calpain protease. Treatment of human breast carcinoma MDA-MB-231 cells with lovastatin and actinomycin D resulted in a loss of cyclin D3 protein that was completely reversible by the peptide aldehyde calpain inhibitor, LLnL. The specific inhibitor of the 26S proteasome, lactacystin, the lysosome inhibitors, ammonium chloride and chloroquine, and the serine protease inhibitor, phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), did not block the degradation of cyclin D3 by lovastatin and actinomycin D. Results of in vitro degradation of cyclin D3 by purified calpain showed that cyclin D3 protein is degraded in a $Ca^{2+}-dependent$ manner, and the half-life of cyclin D3 protein was dramatically increased in LLnL treated cells. These data suggested that cyclin D3 protein is regulated by the $Ca^{2+}-activated$ protease calpain. $Ca^{2+}$-농도 의존적으로 활성화되는 neutral protease calpain에 의한 단백질 분해는 세포의 성장을 조절하는데 중요한 단백질들의 역할에 매우 중요한 역할을 한다. Cyclin의 분해는 세포주기의 진행을 위한 필연적인 과정이다. D-type cyclins는 외부자극이나 신호에 의하여 세포주기의 G1 초기에 합성이 된 후 cyclin-dependent kinases (cdk4 및 cdk6)와의 결합하여 세포주기 S기 진입을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 MDA-MB-231 인체 유방암세포에서 cyclin D3 단백질이 calpain protease에 의하여 전사 후 수준에서 조절 받고 있음을 제시하였다. 본 실험의 조건에서 lovastatin과 actinomycin D가 처리된 MDA-MB-231 세포에서 cyclin D3 단백질의 발현이 완전히 사라졌지만, calpain inhibitor인 LLnL의 처리에 의하여 정상 수준으로 회복되었음을 알 수 있었다. 그러나 26S proteasome의 선택적 억제제인 lactacystin, the lysosome 억제제인 ammonium chloride 및 chloroquine, serine protease 억제제인 PMSF는 동일 조건에서 lovastatin과 actinomycin D 처리에 의한 cyclin D3의 발현저하를 억제하지는 못하였다. In vitro 조건에서 순수 분리된 calpain은 cyclin D3 단백질을 $Ca^{2+}$ 농도 의존적으로 분해하였으며, cyclin D3 단백질의 half-life는 LLnL 처리에 의하여 매우 유의적으로 증가되었다. 이러한 결과는 cyclin D3 단백질이 $Ca^{2+}$에 의해 활성화 되는 protease calpain에 의해 조절됨을 보여준다.

Coexpression of Alginate Lyase with Hyperthermophilic Archaea Chaperonin in E. coli

Se Won Kim(김세원),Gun-Do Kim(김군도),Soo-Wan Nam(남수완) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.2

Pseudoalteromonas elyakovii 유래 alginate lyase 유전자(aly)를 대장균에서 발현시켰을 때, 발현된 대부분의 유전자 산물은 내포체라는 불용성 응집체 형태로 생산되었다. Alginate lyase를 가용성 및 활성형으로 생산하기 위해 Aeropyrum pernix K1 유래의 초고온성 샤페로닌 ApCpnA와 ApCpnB를 공발현 파트너로 도입하였다. aly와 ApCpnA와 ApCpnB 각각과의 공발현 결과, aly 단독발현 때의 alginate lyase 활성 10.1 unit/g-soluble protein에서 ApCpnA와의 공발현 때는 83.1 unit/g-soluble protein, ApCpnB와의 공발현 때는 100.3 unit/g-soluble protein으로 가용성 및 활성형으로의 alginate lyase 생산이 8~10배 크게 향상되었다. 다양한 배양 조건들의 조사를 통해 alginate lyase 최대 생산을 위한 조건은 다음과 같았다: 1.0 mM IPTG, 25℃ 배양 온도(IPTG 유도 후), ApCpnB 공발현 파트너. 이러한 공발현 시스템은 대장균에서 기능적으로 또한 의학적으로 중요한 재조합 단백질의 산업적 생산에 크게 유용하게 사용될 것이다. When the alginate lyase gene (aly) from Pseudoalteromonas elyakovii IAM 14594 was expressed in E. coli, most of the gene product expressed was produced as aggregated insoluble particles known as inclusion bodies. In order to produce with an elevated level of a soluble and active form of alginate lyase in E. coli, the hyperthermophilic chaperonins (ApCpnA and ApCpnB) from archaeon Aeropyrum pernix K1 were employed as the coexpression partners. At 25℃ culture temperature, the level of alginate lyase activity was increased from 10.1 unit/g-soluble protein in aly single expression to 83.1 unit/g-soluble protein by coexpressing with ApCpnA and to 100.3 unit/g-soluble protein by coexpressing with ApCpnB. This results indicate that the coexpression of aly with ApCpnA and ApCpnB revealed a marked enhancement, about 8~10 fold, in the production of alginate lyase as a soluble and active form. Based on the results of various examinations on the expression variables, the optimal conditions for the maximal production of alginate lyase were determined as 1.0 mM IPTG for the inducer concentration, 25℃ for the culture temperature after IPTG induction, and ApCpnB for the coexpression partner. The coexpression set in the present report may be useful in the industrial production of functionally or medically important recombinant proteins in E. coli.

부산지역 하천에서 분리된 장내세균 Escherichia coli와 Klebsiella pneumoniae의 광범위 베타 락탐 분해효소 (Extended-Spectrum ${\beta}-Lactamase$)에 대한 유형별 분류

이훈구,김혜진,김군도,Lee, Hun-Ku,Kim, Hye-Jin,Kim, Gun-Do 한국미생물학회 2007 미생물학회지 Vol.43 No.2

본 연구는 부산지역 하천에서 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소(extended spectrum ${\beta}-lactamase;\;ESBL$)를 생성하는 세균을 분리하여 생성된 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소를 유형별로 분류하기 위함이다. Escherichia coli 6균주와 Klebsiella pneumoniae 15균주가 피전달균주인 Escherichia coli J53 $Azid^{R}$에 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소 생성 인자를 전달하였다. PCR 후 얻은 유전인자를 plasmid로 매개된 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소 유전자의 염기서열 분석결과, E. coli와 K. pneumoniae 유전자를 BCM Search Launcher 및 GenBank nucleotide database를 통하여 검색한 결과 ESBL 유형은 TEM-52형과 SHV-12형이었다. TEM-52는 E. coli와 K. pneumoniae 양쪽에서 분리되었다. 그러나 SHV-12는 K. pneumoniae에서만 분리되었다. 이상의 결과로부터 plasmid 매개성 광범위 ${\beta}-lactam$ 분해효소를 생성하는 세균이 한국에서는 이미 임상범위를 넘어 자연계까지 확산되었음을 알 수 있었다. The purpose of this study was typing the plasmid mediated extended spectrum ${\beta}-lactamases$ produced by enteric bacteria isolated from rivers in Pusan. Six strains of Eschericha coli and fifteen strains of Klebsiella pneumoniae transferred their plasmid mediated extended spectrum ${\beta}-lactamase$ genes to the recipient strain Eschericha coli J53 $Azid^{R}$. The plasmid mediated extended spectrum ${\beta}-lactamase$ genes were sequenced directly after PCR and the types were determined by the BCM Search Launcher and GenBank nucleotid database. Determined types of the plasmid mediated extended spectrum ${\beta}-lactamases$ were TEM-52 and SHV-12. TEM-52 was isolated from both Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. However SHV-12 was isolated from Klebsiella pneumoniae only. The results indicated that the plasmid mediated extended spectrum ${\beta}-lactamase$ producing bacteria spreded over the area of clinical to the nature in Korea.

The Anti-Inflammatory Effects of Persicaria thunbergii Extracts on Lipopolysaccharide-Stimulated RAW264.7 Cells

Sang-Bo Kim(김상보),Yeong Ae Seong(성영애),Hee Jae Jang(장희재),Gun-Do Kim(김군도) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.12

다양한 식용식물에 함유되어 있는 것으로 알려진 phenolic acids의 일종인 p-coumaric acid의 항암활성을 규명하고자, 인체 급성백혈병 T 세포주인 Jurkat T 세포에 대한 p-coumaric acid의 에폽토시스 유도기전을 조사하였다. Jurkat T 세포를 p-coumaric acid (50-150 μM)로 처리한 결과, 세포독성, 에폽토시스-관련 DNA fragmentation, 및 pro-apoptotic multidomain Bcl-2 family member인 Bak의 활성화, Δψm loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8의활성화, 그리고 PARP 분해 등의 여러 에폽토시스-관련 생화학적 현상들이 농도의존적으로 나타났다. 그러나 이러한 에폽토시스-관련 생화학적 현상들은 Jurkat T 세포에 anti-apoptotic Bcl-2 단백질을 과발현할 경우에는 나타나지 않았다. 또한 p-coumaric acid처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스에는 necrosis가 수반되지 않는 것으로 확인되었다. Jurkat T 세포를 pan-caspase inhibitor인 z-VAD-fmk를 전처리할 경우, p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 apoptotic sub-G₁ peak는 차단되어 나타나지 않았으나 Δψm loss는 여전히 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도에 caspase cascade 활성화가 필수적이며Δψm loss의 downstream 현상임을 나타낸다. 한편, FADD 및caspase-8을 함께 발현하는 Jurkat T 세포주 A3, FADD-결손 Jurkat T 세포주 I2.1, 그리고 caspase-8-결손 Jurkat T 세포주 I9.2의 p-coumaric acid의 세포독성에 대한 감수성은 서로 유사하게 나타났는데, 이는 p-coumaric acid처리에 의한 에폽토시스의 유도가 Fas와 FasL간의 상호작용에 의해 개시되지 않음을 시사한다. p-Coumaric acid의 세포독성은 Jurkat T 세포에 비해 인체 정상 말초혈액 T 세포에서 훨씬 낮게 나타났다. 이러한 결과들은 p-coumaric acid 처리에 의해 유도되는 Jurkat T 세포의 에폽토시스가 Bak 활성화, Δψm loss, caspase-9, -3, -7, 및 -8로 이루어진 caspase cascade의 활성화, 그리고 PARP 분해에 의해 유도되며, 또한 anti-apoptotic 단백질인 Bcl-2의 과발현에 의해서 음성적으로 조절됨을 나타낸다. In this study, we investigated the anti-inflammation effect of Persicaria thunbergii (P. thunbergii) on RAW 264.7 murine macrophage cells. The anti-inflammatory activity of P. thunbergii was determined by measuring expression of the LPS-induced inflammatory proteins, inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2) and nuclear factor-κB (NF-κB), and the production of nitric oxide (NO) and prostaglandin E₂ (PGE₂). Methanol extract of P. thunbergii decreased the expression of iNOS, COX-2 and NF-κB, and increased the expression of HO-1 in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Methanol extract was fractioned by n-butanol, hexane and ethyl acetate (EtOAc) and each fraction was tested for inhibitory effects on inflammation. Among the sequential solvent fractions, the EtOAc soluble fraction was investigated by the expression of prostaglandin E2 (PGE2), and showed decreasing form to the dose-dependent manner. EtOAc extract showed the most effective inhibitory activity of the expression of iNOS, COX-2 and NF-κB, and the production of NO. The study showed that P. thunbergii has anti-inflammatory activity through the decrease of NO and inhibition of iNOS, COX-2, PGE₂ and NF-κB expression, and by the increase of HO-1 enzyme. This study needs for more investigation to find out the most effective single compound with anti-inflammatory activity.

The Effect of 8 Weeks of Aerobic Exercise on Serum Lipids and Kidney Function in Middle-Aged T2DM Patients

Cheol-Woo Kim(김철우),Yi-Sub Kwak(곽이섭),Gun-Do Kim(김군도),Young-Il Kim(김영일) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.5

본 연구의 목적은 8주 유산소 트레이닝이 제 2형 당뇨(T2DM)환자의 콜레스테롤과 신장기능에 미치는 영향을 규명하기 위함이다. 피험자는 총 4명(남 3, 여 1)이며 8주 유산소 걷기 트레이닝의 운동강도는 최대심박수(HRmax)의 60~75%, 주당 3~5 회, 20~45 분간 실시되었으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 신체적 특성 중 체지방률과 공복시 혈당은 8주 유산소 걷기 트레이닝 후 유의하게(p<0.05) 감소함을 나타냈고, 혈중지질인 총 콜레스테롤(TC)과중성지방(TG)도 유의한 감소를 나타냈다. 그러나 신장기능[BUN, uric acids, creatinine]은 유의한 변화를 나타내지 못했다. 결과적으로 8주 유산소 트레이닝은 제 2형 당뇨(T2DM)와 당뇨병성 신증 환자의 1예에서 체지방률과 공복시혈당, 지질을 감소시키는데 영향을 미쳤지만 신장기능 증진에는 어떠한 영향도 미치지 못했다. The purpose of this study was to examine the effect of 8 weeks of aerobic exercise on serum lipids and kidney function in middle-aged T2DM patients. Subjects participated in aerobic exercise training during 8 wk. They started with an exercise intensity of HRmax 60-75%, 20~45 minutes per day, 3~5 times a week. The results were compared to the baseline after 8 weeks. After the 8-week aerobic exercise routine, the body fat percentage and fasting glucose were significantly decreased, and the total cholesterol (TC) andtriglycerides (TG) were significantly decreased. Additionally, kidney function (Blood Urea Nitrogen (BUN], uric acids, and creatinine) was not significantly changed. In conclusion, a regular 8-week aerobic exercise training routine may improve serum lipids; however, kidney function (BUN, uric acids, and creatinine) did not change in middle-age type 2 diabetes mellitus (T2DM) and T2DM in diabetic nephropathy patients.

The Effect of Acitretin to the Expression of Vascular Endothelial Growth Factor in Psoriasis

Chi Yeon Kim(김지연),Seong Min Kim(김성민),Gun-Do Kim(김군도) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.3

건선(psoriasis)은 각화(keratinization)의 장애에 의한 질병으로 잘 알려져 있다. 이 질병에있어서, 몇몇 보고에 따르면 피부 미세혈관이 증가되고, 혈관 신생 유도 인자들인 내피 성장 인자(VEGF) 및 섬유아세포 성장 인자(bFGF)가 과발현된다고 보고 되어져 있다. 신생혈관(angiogenesis)은 건선의 진행성에 있어 중요한 역할을 할지도 모른다. Acitretin은 keratinocyte 성장과 분화에 그것의 잠재적인 활동 때문에 anti-psoriatic 약으로 널리 이용된다. 그러나 신생혈관에 대한 효과는 여전히 불명확하다. 본 면역혈청학적 연구 목표는 건선염 피부에 있는 VEGF의 발현에 acitretin의 효과를 조사하기 위한 것이었다. 우리는 10명의 건선염 피부환자와 대조군으로 3명의 정상인 피부에 acitretin의 치료 전과 후의 VEGF의 발현량을 비교하였다. 치료 전 대조군인 정상인 피부에서보다 건선염 피부환자에서 VEGF의 발현은 명백히 높은 수준이었다. 건선염 피부환자에서 VEGF의 발현량은 acitretin 치료 후 치료전과 비교시 감소되었다. Acitretin은 건선 피부에서 VEGF와 같은 혈관 신생 유도 인자의 발현을 감소 시켜 신생혈관형성에 있어 억제의 효과가 있음을 나타낸다. 우리는 신생혈관 관점에서 acitretin이 건선에 대한 치료 수단이 될 수 있다는 것을 제안한다. Psoriasis is a well known disorder of keratinization. In this disease, several reports revealed that dermal micro vessels are increased and angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) are over-expressed. Angiogenesis may play an important role in the progression of psoriasis. Acitretin is widely used as an anti-psoriatic drug because of its potent action on keratinocyte growth and differentiation, but its effects on angiogenesis are uncertain. The goal of this immunohistochemical study was to investigate the effects of acitretin on the expression of VEGF in psoriatic lesions of the skin. We compared the expression levels of VEGF between pre- and post- acitretin treated skin - 10 psoriatic skin lesions and 3 normal (control) skins. The expressions of VEGF in psoriatic skin lesions were significantly higher than in normal control skin. The expressions of VEGF in psoriatic skin lesions post-treatment were lower than those pre-treatment. Acitretin revealed inhibitory effects on angiogenesis by reducing the expression of angiogenic factors such as VEGF in psoriatic skin lesions. We suggest that acitretin may be useful in therapeutic approaches to psoriasis management, possibly related to angiogenesis.

16주 저항성 트레이닝이 엘리트 역도선수의 피로물질과 근 손상, 산화적 손상, myokine에 미치는 영향

Cheol-Woo Kim(김철우),Gun-Do Kim(김군도),Sung-Hwun Kang(강성훈),Chan-Hoo Park(박찬호),Kwi-Baek Kim(김귀백),Young-Il Kim(김영일) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.2

본 연구의 목적은 16주 근력 트레이닝을 동반한 TRX, 코어 훈련이 엘리트 역도 선수의 피로물질과 근 손상, 산화적 손상, myokine에 미치는 영향을 규명하기 위함이다. 본 연구 대상자들은 총 10명(남 6명, 여 4명)으로 구성되어 있으며 16주 근력 운동과 더불어 코어 및 TRX 트레이닝을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Ammonia와 Pi는 트레이닝 전에 비해 점차적으로 증가함을 나타냈으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 근 손상 물질인 CK는 트레이닝 전에 비해 8주에 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈으며, LDH는 트레이닝 전에 비해 8주에 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈지만 16주에는 감소하는 경향을 나타냈다. 산화적 손상 지표인 MDA는 트레이닝전과 16주에 비해 트레이닝 8주에서 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈으며, 항산화 지표인 TAS 또한 트레이닝 전에 비해 트레이닝 8주에서 통계적으로 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈다. Myokine인 IL-15는 트레이닝 전에 비하여 트레이닝 8주와 16주에 통계적으로 유의한(p<0.05) 증가를 나타냈다. 결과적으로 16주 고강도 근력 트레이닝은 엘리트 중학교 역도선수의 피로물질과 근 손상, 산화적 손상, myokine에는 긍정적이 영향을 미친 것으로 나타났다. The purpose of this study was to examine the effect of 16 weeks of resistance training on the fatigue factor, muscle soreness, oxidative stress, and myokine in elite weightlifters. A total of 10 subjects (six male, four female) participated in this study. The results were compared according to baseline, 8 weeks, and 16 weeks. Ammonia and Pi were increased through 16 weeks of resistance training, but this result was not significant. CK was significantly (p<0.05) increased at 8 weeks and 16 weeks compared to baseline, while LDH was significantly (p<0.05) increased at 8 weeks compared to baseline. The MDA of the oxidative stress factor was significantly (p<0.05) increased at 8 weeks compared to baseline and 16 weeks, and TAS of the antioxidant factor was significantly (p<0.05) increased at 8 weeks compared to baseline. The IL-15 of the myokine was significantly (p<0.05) increased at baseline compared to 8 weeks and 16 weeks. In conclusion, 16 weeks of high-intensity resistance training may have a positive effect on peripheral fatigue factors, muscle soreness, oxidative stress, and myokine in elite weightlifters.

삼채 추출물의 인슐린 저항성 개선 효과 및 기전 탐색

김지수(Ji-Soo Kim),허진선(Jin-Sun Heo),최종원(Jong-Won Choi),김군도(Gun-Do Kim),손기호(Kie-Ho Sohn) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.10

본 연구는 우리나라에서 재배한 삼채 추출물의 주요생리활성 물질을 2형 당뇨 쥐에 투여하였을 때 인슐린 저항성 개선효과와 췌장에서 β-cell의 형태 및 간 조직의 2형 당뇨 관련 단백질의 발현을 확인 함으로써 그 메카니즘을 확인코자 하였다. 특히 TZDS당뇨약 계열로 현재 시판중인 actoz와 활성을 비교 함으로써 그 유효성 정도를 살펴보고자 본 실험을 디자인하였다. 먼저 식이섭취량, 물 섭취량의 경우, Control군은 2형 당뇨 특징인 다식, 다뇨, 다갈의 형태로 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 식이 및 물 섭취량이 감소하는 경향을 보였다. 식이 투여 2시간 후 혈당변화와 OGTT 검사결과, 2형 당뇨인 Control군에서 혈당의 농도가 가장 높았으나 삼채 추출물 8주 경구 투여로 인해 안정화되는 것을 확인할 수 있었으며, serum의 glucose농도 또한 삼채 추출물 투여로 2형당뇨 control군에 비해 혈당이 감소한 것을 확인할 수 있었다. HbA1c (당화혈색소)는 2형 당뇨군(control)에서 9% 수치 범위로 고혈당 범위였으나, 삼채 추출물 섭취로 인하여 Positive control군(actoz 투여군) 7% 수준으로 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며, insulin농도는 2형 당뇨인 Control군에서 insulin 농도가 1 ng/ml로 가장 낮은 농도였으며, 삼채 추출물 및 SAC 1.5 ng/ml수준으로 insulin수치가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 혈중 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 수치 모두 시료 투여군에서 혈중 지질관련 인자의 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 AH 400군의 경우 triglyceride, total cholesterol 및 LDL-cholesterol 농도가 각각 482.86±13.40 mg/dl, 163.56±13.24 mg/dl, 142.04±3.24 mg/dl로 대조군에 비해 약 50% 감소한 결과를 나타내었다. 간장 조직 중 지질 과산화의 함량의 경우, 2형 당뇨인 Control군에서 467.74±1.12 MDA nmole/g of tissue로 삼채 추출물 투여(AH 400)로 319.61±26.98 MDA nmole/g of tissue 로 Normal군과 비슷한 수준으로 혈중 lipid peroxide의 함량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 간장조직을 H&E염색한 결과, Normal군에 비하여 2형 당뇨인 Control군의 간 조직에서 많은 지방적이 나타나 지방간이 확인되었으나, Positive control 및 삼채 추출물 투여에 의해 지방적의 크기와 수가 많이 줄어드는 결과를 얻어 조직학적 검사상 지방간의 소견이 현저히 호전되었으며, 췌장에서 insulin 면역화학 염색 결과 2형 당뇨로 췌도 세포가 거의 손상된 것과는 대조적으로, 삼채 추출물을 투여한 결과 정상군과 유사한 형태의 췌도 세포가 확인되었으며 췌도 세포의 형태가 다양한 정도의 과 형성을 보이는 것이 확인되었다. 또한 간장 조직의 PPARγ, PDK4, SREBP-1, FOX0 1의 발현을 확인한 결과, 발현이 2형 당뇨인 Control군에서 모두 발현이 증가하였으나, 삼채 추출물 투여로 인해 발현 정도가 낮게 나타나 앞서 확인하였던 glucose 및 HbA1c 및 insulin농도의 결과와 상통함을 확인하였다. 이들의 결과로 미루어 볼 때, 삼채 메탄올 추출물의 8주간 경구 투여로 인하여 2형 당뇨에 관여하는 PPARγ 단백질 및 비만 관련 단백질 인자를 조절하였으며, insulin농도 및 식후 혈당조절에도 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 췌장의 insulin 면역화학염색 결과, 췌도 세포 형태 및 insulin 합성에도 긍정적인 역할을 하는 것으로 미루어 보아 2형 당뇨에 대한 치료효과가 큰 것으로 사료 된다. Diabetes has been one of major health risks in industrialized countries. Allium hookeri is a wild herb distributed in India and Myanmar. The root of the plant has been used as food and medicine in Southeast Asia. We investigated Allium hookeri extract improves type 2 diabetes mellitus in C57BL/KSJ db/db obese mouse. C57BL/KSJ db/db obese mouse arise out of Type 2 diabetes and we treated Allium hookeri methanol extract 400 mg/kg (AH 400), 800 mg/kg (AH 800), positive control group (thiazolidinedine;TZDs) were administered orally for 8weeks. AH treated group normalized lipid enzyme system (triglyceride, total cholesterol, HDL-cholesterol and LDL-cholesterol) and serum glucose, HbA1c and plasma insulin level. AH treated group recovered β-cell damage by hyperglycemia and fatty liver disease. AH treated group significantly up regulated expression of Peroxisome proliferatoractivated receptor gamma (PPAR-γ), pyruvate dehydrogenase kinase4 (PDK4), Sterol regulatory element-binding protein 1c (SREBP 1) and fork head box O1 (FOX 01) proteins in C57BL/KSJ db/db obese mouse liver. And we found that AH treated group decreased hepatic malondialdehyde formation in C57BL/KSJ db/db obese mouse liver. These results indicate that Allium hookeri methanol extract might be a potential anti-diabetic agent and could be useful in the treatment of type 2 diabetes mellitus.