지방세포가 형성되는 과정은 수많은 유전자의 발현이 조절되면서 진행된다. 따라서 지방세포형성 관련 유전자들은 비만 및 각종 성인병 치료 연구의 주요 대상이 되고 있으며, 본 연구는 주 성분이 바이칼린인 생약복합물 SH21B가 지방세포형성과 지질형성을 억제할 때 발현변화가 뚜렷한 유전자들을 발현양상에 따라 9개의 군으로 나누었다. 그 중 cluster4, 6, 7, 8, 9에는 지방세포형성과 증식에 관련된 주요 유전자들이 다수 포함되어 있었다. 예를 들어, cluster4에 포함된 PPAR \( \gamma \)와 C/EBP\({a}\)와 같은 유전자는 지방세포 형성의 핵심 전사인자로서 이 둘을 각각 과발현한 섬유아세포는 다른 유도물질 없이도 단독으로 지방세포 분화를 유도할 수 있다고 알려져 있다. Cluster 4에 포함된 ADIPOQ, FASN, cluster9에 포함된 LPL은 지방산 생성과정과 지질대사과정에 관여하는 최종마커들이다. 따라서 본 연구 결과는 SH21B는 지방세포 형성을 유도하거나 증식을 유도하는데 관여하는 여러 유전자들을 억제함으로써 지방세포형성을 감소시킴을 나타낸다.
<h1>고 찰</h1><p>에너지 저장과 지질대사 조절 등의 기능을 가지는 지방세포는 생체 내에서 꼭 필요한 부분이다. 지방세포의 기능 장애는 비정상적인 지방조직의 형성으로 인한 비만의 발생을 유도하고 제 2 당뇨를 포함한 대사성 질환을 야기한다. 지방세포의 핵심적인 기능인 지방세포형성은 C/EBPs와 PPAR \( \gamma \)를 중심으로 수많은 유전자의 발현이 조절되면서 진행되는데, 이러한 지방세포형성 관련 유전자들은 비만 및 각종 성인병 치료연구의 주요 대상이 되고 있다. 최근, 부작용이 비교적 적은 천연물질을 생명과학에 적용시켜 질병을 치료하거나 대사를 조절하는 연구가 늘어나고 있다. 이전의 연구에서, 본 연구진은 생약복합물인 SH21B가 지방축적의 억제 및 지방세포형성 관련 인자들의 발현을 조절함을 밝혔다. SH21B의 성분을 high performance liquid chromatography를 사용하여 분석한 결과, 바이칼린(baicalin)이 \( 11.4 \% \)로 가장 높은 비중을 차지하는 주요 성분으로 분석되었다. 플라보노이드(flavonoid) 계열의 바이칼린은 최근 본 연구진에 의해 지방세포형성과 지질형성을 억제하는 것으로 보고된 바 있다. 이번 연구에서는 microarray 분석을 이용하여 SH21B에 의한 지방세포형성 억제 시, 유의한 발현 변화를 가지는 유전자들을 분석하고 분류하여 그 발현 양상을 밝히고자 하였다.지방세포형성은 cell proliferation (세포증식) 작용에 포함되는 cell cycle regulator (세포주기 조절자), cell growth regu-lator (세포성장 조절자) 그리고 지방세포형성 조절자들의 발현과 밀접한 관련을 가진다. 성장 및 증식 중인 전지방세포에 분화의 요건이 갖춰지면 세포 분열이 중지되는데, 이 상태에서 cell cycle이 몇 번 더 진행된 후 지방세포의 분화가 유도된다. 이번 연구에서 전지방세포, 분화된 지방세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 지방세포의 전체 유전자 발현은 그 양상이 크게 달랐다. 각 시료들을 비교한 결과에서 총 2,568개의 유전자가 2배 이상의 유의성을 보였고(Table 1) 이 유전자들의 발현 양상을 분석하여 분류한 결과 9개의 군집을 형성할 수 있었다(Fig. 3). 9개의 군집 중 지방세포의 분화 및 SH21B의 첨가에 특징적인 양상을 보이는cluster 4, cluster6, cluster 7, cluster 8 및 cluster 9에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 주요 유전자들이 다수 포함되었다.</p><p>cluster 4, cluster6 및 cluster 9에 포함된 유전자들은 지방세포가 분화하면서 발현이 크게 증가했다가 SH21B의 첨가에 의해 현저히 감소되는 양상을 가진다. 특히, Cluster 4 와 Cluster9 에는 지방세포 유도 및 최종마커에 해당하는 유전자들이 다수 포함되었다. Cluster 4에 포함된 PPAR \( \gamma \)와 C/EBP\({a}\)는 지방세포형성의 핵심적인 전사인자로 알려져 있다. PPAR \( \gamma \)와 C/EBP\({a}\)를 각각 과다 발현한 섬유아세포는 지방세포형성 유도물질 없이 단독으로 지방세포의 분화를 유도할 수 있다. 이번 연구에서, 지방세포의 분화 과정 중 두 유전자의 발현이 증가했다가 SH21B에 의해 억제되는 유전자 발현 양상은 SH21B의 지방세포형성 억제 효과를 재확인해준다. 3T3-L1지방세포 모델에서 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBPa의 발현 상승은 지방세포형성을 유도하고 최종마커의 발현을 증가시킨다고 알려져있다. Cluster 4에 포함된ADIPOQ와 fatty acid synthase(FASN), cluster 9에 포함된 LPL등은 지방산 생성과정(fattyacid biosynthesis process)과 지질 대사과정(lipid metabolic process)에 관여하는 대표적인 지방세포형성 최종마커들이다.분화가 진행되면서 증가하였다가 SH21B에 의해 감소되는 ADIPOQ, FASN 및 LPL 등의 유전자 발현 양상의 결과는 SH21B 에 의한 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\({a}\)의 발현 양상 결과와 부합된다. 인슐린 자극에 의해 조절되는 sterol regulatory element binding transcription factor1 (SREBF1)은 PPAR \( \gamma \)의 발현을 유도하는 상위 조절자로 알려져 있다. 이번microarray 분석에서 SREBF1의 발현 양상도 PPAR \( \gamma \)와 함께 cluster 4에 포함되었다. 그 외에도 지질대사와 지방산 생성에 관련된 많은 유전자들이 cluster 4 (apolipoprotein C-I (APOC1), un-coupling protein 3 (UCP3)등), cluster 6 (apolipoprotein E (APOE), 3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2 (HMGCS2) 등), cluster 9 (ATP-binding cassette, sub-family G, member 1 (ABCG1), superoxide dismutase 2 (SOD2) 등)에 포함되었다. 이러한 결과는 정상적인 지방세포형성의 유도가 진행되었음을 나타내며 SH21B의 지방세포형성 억제 효능이 지방세포형성 유도에 관여하는 유전자를 억제하여 나타남을 제시한다.</p>