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Betulinic Acid Stimulates Glucose Uptake through the Activation of PI3K and AMPK in 3T3-L1 Adipocytes
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2022
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English
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KDC
470
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KCI등재
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학술저널
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762-770(9쪽)
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제 2형 당뇨병은 고혈당을 특징으로 하는 만성 대사성 질환으로 인슐린 민감성및 저항성을 개선하여 세포속으로 포도당 흡수를 촉진시킴으로서 완화될 수 있다. 본 연구는 triterpenoid 화합물인 betulinic acid가 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 신호전달체계를 개선하여 포도당 흡수를 촉진시키는지를 조사하고 그 작용기전을 규명하였다. Betulinic acid는 3T3-L1 지방세포에서 농도의존적으로 포도당 흡수를 유의하게 증가시켰으며, 이는 PM-GLUT4의 발현 증가와 관련이 있음을 관찰하였다. Betulinic acid는 인슐린 신호전달 경로에서 PI3K의 활성화 및 IRS-1tyr, Akt의 인산화를 대조군에 비해 유의하게 증가시켰다. 또한 AMPK의 활성화를 나타내는 pAMPK와 AMPK 하위인자인 pACC의 수준을 유의하게 증가시켰다. Betulinic acid에 의한 PI3K 및 AMPK 경로의 활성화를 증명하기 위해, PI3K 억제제(Wortmannin)와 AMPK의 억제제(Compound C)를 사용하여 이들 처리에 의한 포도당 흡수능과 PM-GLUT4의 발현을 측정한 결과 이들의 발현이 유의하게 저해되었다. 본 연구에서 betulinic acid는 3T3-L1 지방세포에서 PI3K 및 AMPK 경로의 활성화를 통해 세포막으로 포도당 수송체인 GLUT4 전위를 촉진시키고 포도당 흡수를 증가시킬 수 있음을 나타내었다. 이러한 결과는 betulinic acid가 인슐린 민감성을 증진시키고 고혈당을 완화하는데 도움이 될 수 있음을 시사한다.
더보기Hyperglycemia in type 2 diabetes can be alleviated by promoting cellular glucose uptake. Betulinic acid (3β,-3-hydroxy-lup-20(29)-en-28-oic acid) is a pentacyclic lupane-type triterpenoid compound. Although there have been studies on the antidiabetic activity of betulinic acid, studies on cellular glucose uptake are lacking. We investigated the effects of betulinic acid on glucose uptake and its mechanism of action in 3T3-L1 adipocytes. Betulinic acid significantly stimulated glucose uptake in 3T3-L1 adipocytes by increasing the phosphorylation of the insulin receptor substrate 1-tyrosine (IRS-1tyr) in the insulin signaling pathway, which in turn stimulated the activation of phosphoinositide 3-kinase (PI3K) and the phosphorylation of protein kinase B (Akt). The activation of PI3K and Akt by betulinic acid translocated glucose transporter 4 to the plasma membrane (PM-GLUT4), thereby increasing the expression of PM-GLUT4 and thus stimulating cellular glucose uptake. Betulinic acid also significantly increased the phosphorylation/activation of AMP-activated protein kinase (AMPK) and acetyl-CoA carboxylase. The activation of PI3K and AMPK by betulinic acid was confirmed using the PI3K inhibitor wortmannin and the AMPK inhibitor compound C. The increase in glucose uptake induced by betulinic acid was significantly decreased by wortmannin and compound C in the 3T3-L1 adipocytes. These results suggest that betulinic acid stimulates glucose uptake by activating PI3K and AMPK in 3T3-L1 adipocytes.
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