인슐린 표적세포인 지방세포에서 인슐린은 포도당과 유리 지방산 흡수를 자극하고 지방분해를 감소시키며 유전자 발현을 향상시켜 지방세포로의 분화 및 인슐린 감수성을 증가시킨다. COE 추출물은 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비해 농도 의존적으로 당 흡수를 증가시켰으나 양성대조물인 인슐린 처리군에 비해서는 낮은 수치를 보였으며 제브라피쉬는 인간의 유전자와 매우 유사한 구조적 특징을 지니고 있기 때문에 당뇨병을 비롯한 대사질환의 병리학적 연구 및 치료 후보약물의 효능을 검증하는데 활용될 수 있는 동물모델이다.
<h2>COE의 3T3-L1 지방세포에서의 당 흡수 및 인슐린 신호전달 단백 발현 증가 효과</h2> <p>인슐린 표적세포인 지방세포에서 인슐린은 포도당과 유리 지방산 흡수를 자극하고 지방분해를 감소시키며 sterol regulatory element-binding protein-1c 및 peroxisome proliferator-activated receptor \( \gamma \)를 포함한 다양한 전사인자의 유전자 발현을 향상시켜 지방세포로의 분화 및 인슐린 감수성을 증가시킨다. 김소희 등은 황백추출물이 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 신호 전달 phosphoinositide 3-kinase (PI3K) 인산화 및 당 수송체 GLUT4 활성화를 통해 당 흡수를 촉진시키는 것으로 보고한 바 있다. COE 추출물은 3T3-L1 지방전구세포에서 \( 500 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도까지는 세포독성을 나타내지 않았다. 3T3-L1 지방세포에서 COE 추출물 125와 \( 250 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \)은 인슐린 수용체 기질 IRS의 인산화 활성과 당 수송체 GLUT4의 전이를 증가시켜 당 흡수를 매우 효과적으로 조절하는 것으로 확인되었다(Fig. 3). COE 추출물은 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비해 농도 의존적으로 당 흡수를 증가시켰으나 양성대조물인 인슐린 \( (100 \mathrm{nM}) \) 처리군에 비해서는 낮은 수치를 보였다(Fig. 3A). 또한, COE 추출물은 인슐린 수용체 기질의 타이로신 인산화 및 당 수송체 GLUT4의 발현을 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 항상시켰다(Fig. 3B와 C). 본 연구결과로 인하여 COE 추출물은 인슐린과 인슐린 수용체의 민감성 항상 및 당 수송체 단백의 전이를 증가시켜 지방세포내로 당 흡수를 개선시키므로 2형 당뇨의 당 대사 및 인슐린저항성 개선효과에 매우 유용한 천연소재라고 사료된다.</p> <h2>COE의 zebrafish larvae에서의 당 흡수 증가 효과</h2> <p>제브라피쉬(zebrafish, Danio rerio)는 잉어과에 속하는 열대어로서 척추동물의 특징을 갖고 있다. 제브라피쉬는 인간의 유전자와 매우 유사한 구조적 특징을 지니고 있기 때문에 당뇨병을 비롯한 대사질환의 병리학적 연구 및 치료 후보약물의 효능을 검증하는데 활용될 수 있는 동물모델이다. Zebrafish larvae의 독성평가를 위해 수정 후 7 dpf (days post-fertilization)일 때 COE 추출물을 \( 125,250,500 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도로 24시간 동안 고출시켰으나 생존율과 기형현상은 관찰되지 않있다(Fig. 4A).</p> <p>제브라피쉬 수정 후 7dpf일째에 COE 추출물(125와 250 \( \mu \mathrm{g} \)/\( \mathrm{mL}) \)과 2-NBDG 물질을 함께 처리하였더니 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비해 당 흡수율이 뚜렷하게 증가되는 것으로 관찰되었다(Fig. 4B). 그러므로 COE 추출물은 세포실험 결과와 마찬가지로 제브라피쉬 동물실험에서도 혈액 내 포도당 대사의 항상성 조절기전에 기여하는 유용한 천연소재임이 증명되었다.</p>