식이유발 비만 마우스에서 간의 지방축적과 관련된 대사 유전자의 발현과 그 조절

Abstract

[한글]본 연구에서는 간에서의 지방축적과 관련되어 간지방증에 영향을 미치는 유전자를 규명하고자 고지방식이에 의해서 지방간이 유발되는 C57BL/6 마우스와 고지방식이를 섭취하여도 지방간이 유발되지 않은 C3H/HeJ 마우스를 대상으로 Microarray 방법을 이용하여 두 마우스 그룹 간에 유의한 발현 차이를 보이는 유전자들을 선정한 후 각각의 유전자의 역할을 분석하였다. 지방대사에 중요한 지방산 합성과정, triacylglycerol (TG) 형성과정, 지방산 수송과정과 관련된 유전자들을 분류하여 조사한 결과, 식이에 의한 지방간 유발시 지방산 합성경로에는 큰 차이가 없었으나 지방산 수송과정 및 TG 합성과정에 관여하는 CD36 antigen (CD36), adipocyte protein 2 (aP2/422), monoacylglycerol O-acyltransferase (MOGAT) 등의 유전자 발현에서 큰 차이를 보였다. 또한 C3H/HeJ 마우스의 간에서는 지방대사에 중요한 전사인자인 peroxisome proliferator activated receptor-γ (PPARγ)의 발현이 현저하게 감소되어 있었다. 이는 PPARγ가 지방수송 및 TG 합성과정의 대사 유전자들을 조절하고 있음을 의미하며, 이를 확인하기 위하여 일차배양 간세포에서 PPARγ를 과발현시켜 실험한 결과 aP2/422와 더불어 MOGAT1이 PPARγ에 의해 조절됨을 새롭게 확인하였다. 또한 마우스의 일차배양 간세포를 이용하여 지방산의 수송을 측정해 본 결과 PPARγ에 의해 간세포에 지방 생성이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. MOGAT1 promoter에는 PPARγ에 의해서 조절될 수 있는 peroxisome proliferator response element (PPRE)가 검색되었으며, luciferase assay 결과 PPARγ에 의해 MOGAT1 promoter 활성이 크게 증가하였다. 이로써 고지방식이에 의한 지방간 유발에는 PPARγ에 의한 지방산 수송 및 TG 합성이 주된 역할을 할 것으로 생각되며, MOGAT1이 PPARγ의 조절을 받는다는 새로운 사실을 제시하였다.

[영문]In this study, a set of experiments was carried out to

identify the genes involved in development of diet-induced

hepatic steatosis by comparing the gene expression profiles in

obesity-prone C57BL/6 mice to those in obesity-resistant

C3H/HeJ mice which were fed with high-fat diet. Genes

involved in fat metabolism such as fatty acid synthesis,

triacylglycerol synthesis, and fatty acid transport were

analysed for their expressions in livers. The expression of

genes involved in fatty acid synthesis was not significantly

different in diet-induced fatty liver in C57BL/6 mice

compared to non-fatty liver in C3H/HeJ mice. However, the

genes, CD36, aP2/422, MOGAT1, which were involved in the

fatty acid transport and triacylglycerol synthesis showed

significant differences in gene expression. The expression of

PPARγ which is an important transcription factor in fat

metabolism was significantly decreased in liver of C3H/HeJ

mice. To elucidate the role of PPARγ in development of

hepatic steatosis, PPARγ was overexpressed in primary

hepatocyte from C3H/HeJ mice. In this condition, PPARγ

caused significant increases of aP2/422 and MOGAT1.

Furthermore, PPARγ overexpressed hepatocytes showed

increased level of lipogenesis when we measured fatty acid

transport level. PPRE which could be controlled by PPARγ

was found in MOGAT1 promoter. The activity of MOGAT1

promoter was increased by PPARγ in the luciferase assay.

These results suggest that PPARγ could play a major role in

fatty acid transport and triacylglycerol synthesis which could

induce hepatic steatosis in high-fat diet fed mice. We

demonstrate for the first time that MOGAT1 is controlled

PPARγ.