본 연구는 2주간의 지구성 운동과 ginsenoside Rb₁이 쥐골격근의 AMPK insulin signaling(tAMPKα, pAMPKα Thr<SUP>172</SUP>)과 PI3K insulin signaling pathway(pIRS-1 Tyr<SUP>612</SUP>, PI3K p<SUP>85</SUP>, pAkt Ser<SUP>473</SUP>) 발현 및 glucose uptake에 미치는 영향을 분석하였다. 골격근내 glucose uptake에서는 비교집단과 비교하여 운동집단(59.4%), Rb1집단(70.5%) Rb₁/Ex집단(58.6%)에서 유의하게 증가하였다. 2주간의 지구성 운동과 ginsenoside Rb₁이 AMPK insulin signaling pathway에 미치는 효과를 조사한 결과 비교집단에 비해 AMPK α(Ex, 28.6%; Rb₁, 28.5%; Rb1/Ex, 29.8%), pAMPKα Thr<SUP>172</SUP>(Ex, 35.1%; Rb₁, 35.3%; Rb₁/Ex, 30.9%)의 발현이 유의하게 증가한 것을 알 수 있었다. 2주간의 지구성 운동과 ginsenoside Rb₁이 PI3K insulin signaling pathway에 미치는 효과를 알아본 결과 비교집단과 비교하여 IRS-1, PI3K p<SUP>85</SUP>에서는 유의한 차이가 없었으나 pAkt Ser<SUP>473</SUP>은 Rb₁ 집단에서 유의하게 증가한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, ginsenoside Rb₁은 운동과 더불어 근육세포내 AMPK의 활성화와 근육 내 glucose uptake를 증가시켜 제2형 당뇨병 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 생각된다. 그러나 본 연구의 결과로 PI3K insulin signaling pathway의 항당뇨 효과는 설명하기는 부족하다고 판단되며 추후 본 연구의 결과를 기초로 ginsenoside Rb₁의 농도, 처치시간, 처치방법을 고려한 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.
This study investigated the effects of endurance exercise and ginsenoside Rb1 on AMP-activated protein kinase (AMPK), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) protein expression and glucose uptake in the skeletal muscle of rats. A total of 32 rats were randomly divided into four groups: CON (Control group, n=8), Ex (Exercise group; 25 m/min for 1 h, 6 days/week, 2 weeks, n=8), Rb1 (Ginsenoside Rb1 group; n=8), and Rb1/Ex (Rb1+Exercise group, n=8). The Rb1 and Rb1/Ex groups were incubated in ginsenoside Rb1 (KRBP buffer, 100 μg/mL) for 60 min after a 2-week experimental treatment. After 2 weeks, the expression of phosphorylated AMPKα Thr172, total AMPKα, the p85 subunit of PI3K, pIRS-1 Tyr<SUP>612</SUP>, and pAkt Ser<SUP>473</SUP> were determined in the soleus muscle. Muscle glucose uptake was measured using 2-deoxy-D-[3H] glucose in epitroclearis muscle. Muscle glucose uptake was significantly higher in the three experimental groups (Ex, Rb1, Rb1/Ex) compared to the CON group (P<0.05). The expression of tAMPKα and pAMPKα Thr<SUP>172</SUP> was significantly higher in the Ex, Rb1, and Rb1/Ex groups compared to the CON group (P<0.05). The expression of pAkt Ser<SUP>473</SUP> was significantly higher in the Rb1 group compared to the CON and EX groups. However, the expression of pIRS-1 Tyr<SUP>612</SUP> and the p85 subunit of PI3K were not significantly different between the four groups. Overall, these results suggest that ginsenoside Rb1 significantly stimulates glucose uptake in the skeletal muscle of rats through increasing phosphorylation in the AMPK pathway, similar to the effects of exercise.