Adipogenesis는 early phase와 late phase로 나뉘며, PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP \( \alpha \)가 핵심 전사 조절을 담당한다. 전세계적으로 대사성 질환에 대한 관심이 증가함에 따라, in vitro 연구에서 탈피하여 CRISPR-Cas9 및 단일세포 전사체 분석을 포함하는 다양한 차세대염기서열분석법의 도입이 필요하다. 이를 통해 비만 및 대사성 질환 치료제 개발에 중요한 기여를 할 수 있다. PPAR \( \gamma \)와 C/EBP \( \alpha \)는 adipose tissue 발생에 필요한 핵심 adipogenic TFs이다.
<h1>향후 연구 방향</h1> <p>Adipogenesis는 early phase의 초기 분화과정과 late phase의 후기 분화과정으로 나누어 볼 수 있는데, 초기 분화는 pre-adipocytes 상태에서 adipocytes로 분화가 일어나기 위한 commitment 단계로 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP \( \alpha \)가 핵심적인 전사 조절을 이끈다. 이 과정은 in vivo 모델에서는 adipose tissue devel-opment과정의 핵심이라고 할 수 있다. 반면 후기 분화는 fatty acid가 합성되고 lipid droplet의 형성을 위한 TG 합성 과정을 포함하는 lipogenesis과정이라고 할 수 있다. Adipocyte에서 lipogenesis는 결국 in vivo 모델에서 adipose expansion의 핵심 과정이 된다. 전세계적으로 사회적인 문제가 되는 현대인의 당뇨와 비만을 포함하는 대사성 질환에 대한 관심으로 adi-pose tissue 연구에 학계가 주목하고 있다. 특히 최근 에너지 소비(energy expenditure)와 thermogenesis를 담당하는 BAT 과 면역세포를 포함하는 내분비 기관으로 WAT의 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 nutrients와 대사에 의해 변화하는 adipose expansion에 대한 연구는 아직 미미한 실정이다. 따라서 기존의 세포배양을 중심으로 하는 in vitro adipo-genesis 연구에서 탈피하여, CRISPR-Cas9을 이용한 유전자 적중 마우스 모델과 단일세포 전사체 분석(scRNA-seq; single cell RNA-seq)을 포함하는 다양한 차세대염기서열분석법 (NGS; Next Generation Sequencing)의 적극적인 도입이 필요하다. 이를 통해 in vivo adipose expansion 및 adipocyte 생리와 비만의 분자 기전에 대한 깊이 있는 기초 생물학의 학문적 이해를 기대할 수 있으며, 나아가 비만 및 대사성 질환 치료제 개발에 큰 도움이 될 수도 있을 것으로 기대해본다.</p> <h1>초록 : Lipogenesis와 adipose expansion의 전사조절</h1> <p>PPAR \( \gamma \)와 C/EBP \( \alpha \)는 adipose tissue 발생에 필요한 핵심 adipogenic TFs이다. 두 TFs는 adipose tissue의 배아 발생에 있어 초기 adipogenesis와 adipocytes 유전자 발현을 조절한다. Adipose expansion은 adipose tissue가 태어난 뒤에도 계속 팽창이 지속되는 것을 말한다. 이러한 adipose expansion은 후기 adipogenesis의 과정인 lipo-genesis가 요구된다. 특히 간과 adipose tissue은 탄수화물이 기본적으로 fatty acids으로 전환되는 de novo lipo-genesis (DNL)의 주요 장기이다. Fatty acids는 이어서 glycerol-3-phosphate에 에스테르화되어 adipocytes의 lipiddroplets 생성을 위해 triglycerides로 전환된다. 간의 DNL이 활발하게 연구가 된 반면, in vivo에서 adipocytes의 DNL은 아직 잘 알려져 있지 않다. 그러므로, adipose expansion과 DNL에 대한 이해는 비만, 2형 당뇨 그리고 대사성 질환을 위한 치료제 개발에 도움을 줄 수 있다. Adipocytes에서 DNL 유전자 발현은 ChREBP나 SREBP1a와 같은 lipogenic TFs 뿐 아니라, lipogenesis coactivator에 의해 전사 수준에서 조절된다. 최근 in vivo 연구에 의해 lipogenesis 유전자 발현과 adipose expansion의 새로운 측면이 밝혀졌다. 향후 구체적인 분자기전 연구는 어떻게 영양분이 DNL과 adipose expansion을 조절하는 지를 규명해 줄 것이다. 본 리뷰논문은 전사조절 관점에서 adipocytes와 adipose expansion에 있어 DNL에 대한 최신 연구결과를 요약정리 할 것이다.</p>