일반적으로 비만은 지방전구세포의 분화와 같은 지방세포 분화 과정을 통하여 새롭게 생성되는 지방세포의 비대 및 과형성에 의한 지방조직의 축적에 의하여 유발되는 것으로 알려져 있다. 지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정인 adipogenesis는 세포형태, 호르몬 감수성 및 유전자 발현의 다양한 변화가 동반되는 복합적인 과정이다. C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \)이외에도 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\( \alpha \)의 상위에 위치한 다양한 지방 세포 형성 유도 조절자 및 지방세포형성 억제 조절자들이 분화의 초기와 후기에 발현되거나 감소되면서 adipogenesis를 조절하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 해조류는 육상식물과는 다른 환경에서 서식하기 때문에 생체 내 2차 대사산물의 화학구조가 매우 독특하며, 해양천연물의 2차 대사산물은 생리기능이나 생태계의 제어에 매우 중요한 생리활성 물질을 함유하고 있다. 톳 분획물은 포만감과 통변을 조절하는 효과와 필수아미노산, 불포화지방산을 다량으로 포함하고 있고, 수용성 다당류로 구성되어 있는 식이 섬유소가 다량으로 함유되어 있어 톳 분획물이 유발하는 항비만 효과에 굉장히 중요한 역할을 할수 있다.
<h1>서 론</h1> <p>비만은 지방의 축적과 에너지 저장을 위한 조절과정에서 주로 발생하게 된다. 고도비만의 경우에는 당뇨, 심혈관질환, 고혈압, 고지혈증 등과 같은 심각한 성인병을 유발할 뿐만 아니라 각종 암의 발생빈도를 증가시키는 것으로 알려져 있으므로 비만은 수명단축의 중요지표가 될 수 있다[9]. 따라서 이러한 비만억제를 위하여 세포 내 지방의 축적을 예방하거나 축적된 지방을 분해하도록 자극하는 방안에 대한 연구가 최근 많은 관심을 끌고 있다. 일반적으로 비만은 지방전구세포의 분화와 같은 adipogenesis (지방세포 분화) 과정을 통하여 새롭게 생성되는 지방세포의 비대 및 과형성에 의한 지방조직의 축적에 의하여 유발되는 것으로 알려져 있다. 지방세포의 비대는 음식물에 포함되어 있는 triglyceride의 축적에 의하여 유발되며, 지방세포의 과형성은 세포증식 및 분화에 의해서 유발되는 것으로 알려져 있다.</p> <p>지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정인 adipogenesis는 세포형태, 호르몬 감수성 및 유전자 발현의 다양한 변화가 동반되는 복합적인 과정이다. 지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정은 CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP)에 속한 C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \) 를 중심으로 조절되는 초기 분화와 peroxisome proliferator-activated receptor \( \gamma \) (PPAR \( \gamma \) )와 C/EBP\( \alpha \)를 중심으로 조절되는 후기 분화로 나누어진다. 세포 분열유도물질(mitogen)이나 호르몬 등의 자극으로 초기 분화가 시작되면 다양한 인자들에 의하여 C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \)의 발현이 증가한다. 이렇게 증가된 C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \)는 서로 협동적으로 혹은 단독으로 작용하여 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\( \alpha \)의 발현을 조절하는 것으로 알려져 있다. Adipogenesis의 master regulator로 불리는 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\( \alpha \)는 서로 상호작용하여 상승효과를 가지며, 그 결과 adiponectin, glucose transporter (GLUT) 4, fatty acid synthase 등을 포함한 adipogenesis의 terminal marker의 발현을 증가시킨다. Adipogenesis pathway에서 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\( \alpha \)의 상위에 위치하는 C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \)는 세포분 열 유도물질과 호르몬의 자극에 의해 분화 초기에 빠르게 증가되어 PPAR \( \gamma \)와 C/EBP\( \alpha \)의 발현을 증가시키고 분화의 후기에는 감소한다. C/EBP\( \beta \)와 C/EBP\( \delta \)이외에도 PPAR \( \gamma \) 와 C/EBP\( \alpha \)의 상위에 위치한 다양한 지방 세포 형성 유도 조절자(pro-adipogenic regulator) 및 지방세포형성 억제 조절자(anti-adipogenic regulator)들이 분화의 초기와 후기에 발현되거나 감소되면서 adipogenesis를 조절하는 것으로 알려져 있다.</p> <p>일반적으로 해조류는 육상식물과는 다른 환경에서 서식하기 때문에 생체 내 2차 대사산물의 화학구조가 매우 독특하며, 해양천연물의 2차 대사산물은 생리기능이나 생태계의 제어에 매우 중요한 생리활성 물질을 함유하고 있다. 또한 해조류는 소화율이 낮아서 열량원으로서의 가치는 적지만 포만감과 통변을 조절하는 효과 분 만 아니라 필수아미노산 및 불포화지방산의 함량이 높으며, 수용성 다당류로 구성되어 있는 식이 섬유소가 다량으로 함유되어 있으므로 면역력 증강, 항산화, 항돌연변이, 항혈액응고 및 항암 효과와 함께 인체에서의 지방대사 완화에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다. 이러한 해조류 중에서 갈조식물문(Heterokontophyta), 모자반과(Sargassaceae)에 속하는 다년생 해조류인 톳(Hizikia fusiforme)은 평균 수면에서 저조선 약 \( 30 \mathrm{~cm} \) 위쪽의 조간대 하부에 서식하며, 20-100\(\mathrm{~cm} \)까지 성장한다. 다른 해조류에 비해 톳은 칼슘, 철, 요오드 같은 무기질, 비타민 등이 풍부하고 지방 함량이 낮으며, 필수아미노산 함량과 불포화지방산의 함량이 높다. 또한 식이 섬유소 함량은 건조무게의 33~75\(\%\)를 차지하고, 그 중 17~59\(\%\)가 수용성 다당류로 구성되어 있다. 해조류의 식이성 섬유소는 다양한 약리적 작용이외에, 지방대사 완화에 중요한 역할을 하는 것으로 보고되어 있다. 하지만 톳 추출물이 유발하는 항비만 효과 및 비만억제와 연관된 구체적인 기전 연구는 거의 이루어져 있지 않은 상태이다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포의 adipogenesis 과정에 있어서 톳 분획물이 유발하는 항비만 효과와 함께 그에 따른 생화학적 기전의 해석을 위하여 insulin, dexamethasone 및 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX) 등의 비만유도인자에 의하여 인위적으로 유발된 adipogenesis 과정에 있어서 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였고, 지방세포분화에 관여하는 PPAR\( \gamma\), C/EBP\( \alpha \) 및 C/EBP\( \beta \) 등과 같은 adipogenic transcription factor들의 발현 변화 여부를 비교하였다.</p>