본 연구는 shikonin의 anti-adipognic 효과의 기작을 확인하고 있다. KLF들 중에는 KLF2, KLF5, KLF15 등이 있는데, 그 중 KLF15가 shikonin에 의한 anti-adipogenesis에 가장 크게 작용하는 것으로 보인다. Shikonin은 KLF 전사인자들 중에서 KLF2의 mRNA 발현에 영향을 주지 않고, KLF5는 약간 증가시켰으나 KLF15의 mRNA 발현을 크게 감소시켰다. 이것은 하위에 위치하는 PPAR\(\gamma \)와 C/EBP\(\alpha\)의 mRNA 발현의 감소와 이후 진행되는 터미널 메이커들의 발현의 억제로 이어졌다. 결론적으로, shikonin은 KROX20과 KLF15를 경유해 PPAR\(\gamma \)와 C/EBP\(\alpha\)의 mRNA 발현을 조절함으로써 adipogenesis를 저해한다고 사료된다.
<p>KLF는 세포의 발생, 분화 및 활성을 조절하는 중요한 zinc finger 전사 인자이다. 최근 adipogenesis에서 KLF의 기능에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 논문들에서 KLF는 adipogenesis의 master regulator인 PPAR\( \gamma \)를 타깃으로 하고 있다. KLF2는 3T3-L1 전지방세포에서 높게 발현되다가 호르몬의 신호에 의해 분화가 시작되면 급격하게 감소한다. Anti-adipogenic factor인 KLF2는 PPAR\( \gamma \)의 프로모터에 결합하여 PPAR\( \gamma \)의 mRNA 발현을 억제한다. 반대로 KLF5는 adi-pogenesis가 진행될 때, 초기 분화에서 C/EBP\(\beta \)와 C/EBP\(\delta \)에 의해 증가되어 PPAR\( \gamma \)의 프로모터를 활성화하고 PPAR\( \gamma \)의 발현을 높이는 adipogenesis의 pro-adipogenic factor로 작용한다. KLF familiy의 또 다른 pro-adipogenic factor인 KLF15는 후기 분화에서 높게 발현되어 PPAR\( \gamma \)의 발현을 증가시킨다. 또한 KLF15는 GLUT4의 발현을 직접적으로 증가시키기도 하는 등 adipogenesis에서 중요한 역할을 하고 있다. Shikonin은 PPAR\( \gamma \)의 promoter에 작용하는 KLF 전사인자들 중에서 KLF2의 mRNA 발현에 영향을 주지 아니하였고 KLF5의 mRNA 발현을 약간 증가시켰으나 KLF15의 mRNA 발현을 크게 감소시켰다. 이러한 KLF15의 변화는 하위에 위치하는 PPAR\( \gamma \)와 C/EBP\( \alpha \)의 mRNA 발현의 감소와 그 이후 진행되는 terminal marker들의 발현의 억제로 이어졌다. 이러한 결과는 shikonin에 의한 anti-adipogenesis에 KLF15와 깊게 관련됨을 보여준다. C/EBP\( \beta\)에 의해 조절되는 KLF5가 초기 분화에서 shikonin에 의해 변화가 없는 것은 C/EBP\( \beta \)의 결과에 부합되지만 후기 분화에서 KLF5의 결과는 설명되지 않는다. 이러한 KLF5의 후기 분화 결과는 알지 못하는 또 다른 인자가 작용했을 가능성이 높다. 중요한 것은 후기 분화에서 shikonin에 의한 KLF5의 증가가 shikonin이 유도하는 an-ti-adipogenesis에 크게 영향을 주지 못한다는 것이다. 왜냐하면 pro-adipogenic regulator로써 KLF5의 기능은 주로 초기 분화에서만 작용하고 후기 분화에서는 거의 작용하지 않기 때문이다. 또한 후기 분화에서 shikonin에 의해 조금 증가된 KLF5보다 급격히 감소한 KLF15에 의해 전체적인 adipo-genesis의 흐름이 PPAR\( \gamma \)의 전사가 억제되는 방향으로 진행되었기 때문이다. 따라서 PPAR\( \gamma \)의 promoter에 결합하여 전사를 조절하는 KLF들 중에서 KLF2와 KLF5보다 KLF15가 shikonin에 의한 anti-adipogenesis에 크게 작용한다고 사료된다.</p><p>이번 연구를 통해 shikonin의 anti-adipognic 효과에 관련된 기작을 확인할 수 있었다. 3T3-L1 세포에서의 이러한 shikonin의 기능은 master regulator인 PPAR\( \gamma \)와 C/EBP\( \alpha \)의 발현을 조절을 통해 작용한다. 그리고 이 핵심 조절자들의 mRNA 발현 억제는 상위 조절자들인 KLF15와 KROX20의 mRNA 발현의 저해로 인한 결과로 보여진다. 결론적으로, shikonin은 KROX20과 KLF15를 경유하여 PPAR\( \gamma \)와 C/EBP\(\alpha\)의 mRNA 발현을 조절함으로써 adipogenesis를 저해한다고 사료된다.</p>