Study of Lipoprotein Lipase Inhibitory Activity of Anti-obesity Herb Extracts

항비만소재의 lipoprotein lipase 억제 작용 연구

In this study, we evaluated the lipoprotein lipase (LPL) inhibitory activity of 11 water extracts derived from Cinnamomum cassia Blume, Sarcodon aspratus, Cordyceps militaris, Crataegus pinnatifida Bunge, Corni fructus, Allium cepa, Coix lacryma-jobi, Plantago asiatica L., Lentinus edodes, Rosa rugosa, and Foeniculum fructus. The results of the LPL secretion and activity assay showed Sarcodon aspratus (NE) extract have an LPL secretion inhibitory acitivity. The cause of reduction in LPL secretion after NE treatment was investigated using molecular biology methods. NE treatment affected the LPL content in cells, but did not affect LPL mRNA expression. It also increased the mRNA expression level of sortilin-related receptor LDLR class A (SorLA), a receptor that induces endocytosis and intracellular trafficking of LPL. Finally, cell fractionation revealed that NE treatment induced the expression of CCAAT-enhancer-binding protein beta ($C/EBP{\beta}$), a SorLA transcription factor, in the nuclei of 3T3-L1 adipocytes. These results show that NE's anti-obesity effect involves inhibition of LPL secretion through $C/EBP{\beta}$-mediated induction of SorLA expression.

본 연구에는 항비만소재로 연구되어진 11종의 소재를 대상으로 lipoprotein lipase (LPL)의 억제효능을 확인하고자 배양배지내 LPL의 함량과 LPL 효소활성을 측정하였다. 그 결과 3T3-L1 adipocyte에서 LPL의 분비를 억제하는 소재로 능이추출물(NE)을 선택할 수 있었다. 선택된 NE의 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과 $16.61{\pm}0.44mg/g$과 $6.58{\pm}0.01mg/g$이 각각 확인되었다. NE의 LPL 분비억제기작을 확인하기위해 먼저 세포내 LPL단백질의 함량과 mRNA 발현을 확인하였다. 그 결과 함량이 감소했던 배양배지와는 다르게 NE를 처리한 3T3-L1 adipocyte의 세포내 LPL은 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었으며 mRNA의 발현에는 영향이 없음을 관찰할 수 있었다. 이를 바탕으로 생성된 LPL 단백질의 exocytosis에 문제가 발생했을 것으로 유추하고 다양한 단백질 이동 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 그 결과 LPL의 이동과 분해에 관여하여 세포내 LPL의 활성을 조절하는 것으로 알려진 SorLA의 발현이 증가하는 것을 확인하고 이를 조절하는 transcription factor의 발현과 nuclear로의 이동에 NE가 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 NE를 처리함으로써 SorLA promoter에 작용하는 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현이 nuclear에서 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 NE가 SorLA 유전자의 transcription factor인 $C/EBP{\beta}$의 단백질 발현을 nuclear에서 증가시킴으로서 결과적으로 LPL의 분비억제가 가능함을 확인할 수 있었으며 이는 NE의 항비만 효과기전을 설명하는 기초자료를 제공하는 것이라 사료된다.