유산균의 콜레스테롤 저하 및 항동맥경화 효과에 관한 연구
Study on cholesterol lowering and anti‐atherosclerosis activities of Lactic Acid Bacteria
- 주제(키워드) 유산균 , 콜레스테롤 , 항동맥경화
- 발행기관 한동대학교 대학원
- 지도교수 Wilhelm Holzapfel
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 세부전공 생명과학
- 원문페이지 vi, 41p.
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/handong/000001106168
- 본문언어 한국어
- 저작권 한동대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구의 목적은 유산균의 장내 콜레스테롤 흡수와 배출을 조절하는 효과에 대해 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 살아있는 박테리아, 열 멸균 시킨 박테리아, 박테리아의 cell wall 그리고 박테리아 대사산물을 Caco‐2 cell line에 처리하였다. 이에 따른 콜레스테롤 흡수와 배출에 관여하는 mRNA와 protein 발현을 확인하였으며, 콜레스테롤 흡수와 배출 분석을 하였다. 또한, CHO‐K1 cell line에 LXR을 transfection시켜 유산균을 처리하였을 때 LXR의 ligand로서 활성을 luciferase assay를 통해 확인하였다. 유산균을 Caco‐2 cells에 처리하였을 때 LXR의 활성이 증가되었으며, 콜레스테롤 흡수에 관여하는 NPC1‐L1의 발현은 감소하였고, 이에 따라 콜레스테롤 흡수가 저하되었다. 또한 콜레스테롤을 담관으로 배출하는데 관여하는 ABCG5와 ABCG8의 발현이 저하되었으며, 이에 따른 콜레스테롤의 배출이 증가하였다. 그리고 LXR‐beta activation을 활인하기 위해 유산균을 CHO‐K1 cells에 처리하였을 때, LXR‐beta의 ligand 활성을 확인할 수 있었다. 열 멸균 시킨 박테리아와 박테리아의 cell wall fraction은 LXR activation을 통한 NPC1‐L1의 발현을 감소시키고, ABCG5/8 발현을 증가시켰다. 그러나 박테리아의 대사산물을 처리하였을 때는 효과가 없었다. 유산균을 처리하였을 때 콜레스테롤 흡수가 저하되고, 콜레스테롤 배출이 증가하였다. 이를 통하여, 이 연구에서 유산균은 장내의 콜레스테롤 흡수를 억제시켜주고 배출을 촉진시켜 주는 역할을 하며, 이에 따라 잠재적으로 고콜레스테롤혈증과 죽상동맥경화증을 예방할 수 있을 것이다.
more초록/요약
This study had the purpose to determine the effect of probiotics on the control of cholesterol absorption and excretion in enterocytes. For this purpose, differentiated Caco‐2 enterocytes were treated with live bacteria, heat‐killed bacteria, bacterial cell wall fragments, and metabolites. The effects of these were studied in the cholesterol uptake and efflux assay, mRNA analysis and protein analysis. CHO‐K1 cells which underwent LXR‐transfection by incubation in DNA‐lipofectin media were studied in the luciferase assay for LXR analysis. Treatment of Caco‐2 cells with lactic acid bacteria (LAB) showed up‐regulation of LXR, which indicated reduced expression of NPC1L1 to elucidate down‐regulation of cholesterol uptake. Treatment of Caco‐2 cells with LAB strains elucidated up‐regulation of LXR to lead to up‐regulation in expression of ABCG5/8 which promotes cholesterol efflux. The experiment with CHO‐K1 cells confirmed LXR‐beta activation by LAB. Heat‐killed bacteria and a cell wall fraction of LAB downregulated NPC1L1 and up‐regulated ABCG5/8 through LXR activation, but treatment with LAB metabolites were not effective. Treatment of LAB strians increased cholesterol efflux and decreased uptake. Taken together, our study showed that LAB strains suppressed cholesterol uptake and promoted its efflux on enterocytes, which may potentially lead to prevention of hypercholesterolemia and atherosclerosis.
more목차
Abstract i
Contentsⅴ
List of Figures vii
List of Tables ⅷ
I. Introduction 1
II. Materials and Methods
1. Materials 4
2. Maintenance of bacterial cultures and Co‐cultures 4
3. Fractionation of the cell wall of Bacteria 5
4. Transfections 5
5. Luciferase assay 6
6. RNA extraction and cDNA synthesis and real‐time PCR 6
7. Western blot analysis 6
8. Micelle preparation 7
9. Cholesterol uptake assay 7
10. Cholesterol efflux assay 8
11. Statistical analysis 8
Ⅲ. Results
1. Live LAB up‐regulated expression of LXRα and LXRβ 10
2. Live LAB upregulated expression of LXRβ in CHO‐K1 cells 13
3. Live LAB suppressed expression of NPC1L1 15
4. Live LAB upregulated expression of ABCG5 and ABCG8 17
5. Heat‐killed LAB and cell wall of LAB can promote expression of LXRα/β 20
6. Suppression of NPC1L1 by LAB related factors 23
7. ABCG5/8 expression was promoted by heat‐killed LAB and the cell wall of LAB 26
8. Live LAB suppressed cholesterol uptake and induced cholesterol efflux 29
Ⅳ. Discussion 31
V. Conclusion 36
Ⅵ. References 37
Acknowledgements 41