생약복합물인 SH21B는 황금(Scutellaria baicalensis Georgi), 행인(Prunus armeniaca Maxim), 마황(Ephedra sinica Stapf), 석창포(Acorus gramineus Soland), 포황(Typha orientalis Presl), 원지(Polygala tenuifolia Willd), 하엽(Nelumbo nucifera Gaertner)의 혼합(비율 3:3:3:3:3:2:2)으로 이루어졌다. SH21B는 예로부터 한의학에서 비만의 치료에 사용되어 왔으나 자세한 분자적 메커니즘과 효능에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구진은 선행연구를 통해 SH21B가 지방세포의 분화에서 adipogenesis (지방세포형성)와 관련된 유전자를 조절하여 중성지방의 축적을 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 adipogenesis의 in vitro 모델인, 3T3-L1 세포에서 SH21B에 의한 지방세포형성 억제의 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 전지방세포, 분화된 세포 그리고 SH21B에 의해 분화가 억제된 세포의 각각의 유전자 발현을 분석하기 위해 각 시료들에서 total RNA를 분리하여 cDNA를 합성한 후 microarray에 적용시켰다. 그 결과, 각각의 시료들의 비교에서 2배 이상의 유의한 발현 변화를 가지는 2,568개의 유전자를 확보하였다. 이 유전자들에 대해 Hierarchical clustering과 K-means clustering 분석을 진행하였고 서로 다른 양상을 가지는 9개의 군집(cluster)들을 분류하였다. 그 중, SH21B의 첨가에 의해 뚜렷하게 감소(cluster 4, cluster 6 및 cluster 9)하거나 반대로 뚜렷하게 증가(cluster 7와 cluster 8)하는 양상을 보이는 군집들을 따로 선별하여 그 군집들에 포함되어 있는 유전자들을 분석하였다. 선택 된 5개의 군집에는 지방세포형성과 세포증식에 관련된 유전자가 다수 포함되어 있었다. Cluster 4, cluster 6 그리고 cluster 9에는 peroxisome proliferator activated receptor gamma <TEX>$\gamma$</TEX> (<TEX>$PPAR{\gamma}$</TEX>), CCAAT/enhancer binding protein <TEX>$\alpha$</TEX> (C/<TEX>$EBP{\alpha}$</TEX>), sterol regulatory element binding transcription factor 1 (SREBF1), adiponectin (ADIPOQ), fatty acid synthase (FASN), lipoprotein lipase (LPL) 등의 지방세포형성 유도 및 관련 인자와 B-cell leukemia/lymphoma6 (BCL6), retinoblastoma 1 (RB1), cyclin-dependent kinase inhibitor 2C (CDKN2c), ras homolog gene family, member B (RHOB) 등의 많은 세포증식 억제 유전자가 포함되었다. 이와는 반대로, cluster 7과 cluster 8에는 <TEX>$\beta$</TEX>-catenin, cyclin D1 (CCND1), WNT1 inducible signaling pathway protein 2 (WISP2) 등과 같은 지방 세포형성 억제 조절자와 MARCKS-like1 (MARCKSL1), colony stimulating factor 1 (CSF1), discoidin domain receptor family, member 2 (DDR2), leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) 등의 세포증식을 유도하는 조절자가 다수 포함되었다. 결론적으로, 이러한 결과들은 SH21B가 지방세포형성과 관련된 조절자 및 세포증식과 관련 된 조절자들의 유전자 발현을 조절하여 지방세포형성을 억제함을 제시한다. SH21B is a natural composition composed of seven herbs: Scutellaria baicalensis Georgi, Prunus armeniaca Maxim, Ephedra sinica Stapf, Acorus gramineus Soland, Typha orientalis Presl, Polygala tenuifolia Willd and Nelumbo nucifera Gaertner (Ratio 3:3:3:3:3:2:2). In our previous study, we reported that SH21B inhibited adipogenesis and fat accumulation in 3T3-L1 cells through modulation of various regulators in the adipogenesis pathway. The aim of this study was to analyze the transcriptome profiles for the anti-adipogenic effects of SH21B in 3T3-L1 cells. Total RNAs from SH21B-treated 3T3-L1 cells were reverse-transcribed into cDNAs and hybridized to Affymetrix Mouse Gene 1.0 ST array. From microarray analyses, we identified 2,568 genes of which expressions were changed more than two-fold by SH21B, and the clustering analyses of these genes resulted in 9 clusters. Three clusters among the 9 showed down-regulation by SH21B (cluster 4, cluster 6 and cluster 9), and two clusters showed up-regulation by SH21B (cluster 7 and cluster 8) during the adipogenesis of 3T3-L1 cells. It was found that many genes related to cell proliferation and adipogenesis were included in these clusters. Clusters 4, 6 and 9 included genes which were related with adipogenesis induction and cell cycle arrest. Clusters 7 and 8 included genes related to cell proliferation as well as adipogenesis inhibition. These results suggest that the mechanisms of the anti-adipogenic effects of SH21B may be the modulation of genes involved in cell proliferation and adipogenesis.
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