로틀린의 LRP6 억제를 통한 ‘베이지화’와 열 발생 촉진

Abstract

본 연구는 베이지지방세포 D16를 이용하여 로틀린에 의한 갈색지방분화 촉진 및 기질산화로 인한 열 발생 효과를 검증하였다(Fig. 6). 베이지지방세포 D16에 로틀린을 0, 1, 2, 5 μM로 처리하고 세포독성, 열 발생을 통한 기질산화 관련 단백질, 전사인자의 발현량 변화를 분석하였다. 로틀린은 모든 농도에서 베이지지방세포 D16에 대해 세포독성을 나타내지 않았으며, 베이지지방세포 내 기질산화를 조절하는 UCP1, PGC1α의 단백질 발현량을 유의적으로 증가시켰다. 또한, 갈색지방으로의 분화 및 발달을 조절하는 PRDM16도 발현량이 유의적으로 증가하였으며, 지방 생성 및 PGC1α의 발현에 관여하는 C/EBPβ의 발현량은 감소했다. 이에 대한 상위 기전으로 LRP6 신호 경로를 측정한 결과, LRP6 발현량과 활성형 LRP6-pS1490의 발현량이 유의적으로 감소함을 입증하여 베이지지방세포 내 로틀린의 열 발생 촉진 기전을 밝혀냈다. 따라서 로틀린은 D16 세포주에서 갈색지방분화를 촉진하며 기질산화로 인한 열 발생을 증가시켰다고 판단되며 천연 생리활성 물질로서 체중조절 효능의 가능성이 입증되었다.

Obesity, characterized by excessive fat accumulation, poses global health risks, including metabolic disorders like type 2 diabetes and cardiovascular diseases, with its prevalence steadily rising. This study proposes that rottlerin induces anti-obesity effects by enhancing non-shivering thermogenesis in beige adipocytes D16 via LRP6 inhibition. As a result, treatment of D16 cells with rottlerin up to 5 μM showed no cytotoxicity. Rottlerin significantly increased the expression of proteins involved in substrate oxidation, such as UCP1 and PGC1α, while decreasing the expression of C/EBPβ associated with adipogenesis. Additionally, PRDM16, regulating brown adipocyte development, exhibited increased expression. The phosphorylation of LRP6, an indicator for Wnt signaling and nutrient-sensing pathway, is decreased by rottlerin. In conclusion, the study highlights the reduced phosphorylation of LRP6 as a pivotal mechanism by which rottlerin promotes the “beigeing” of D16 adipocytes, subsequently inducing non-shivering thermogenesis. This underscores rottlerin’s potential as a natural bioactive compound with anti-obesity effects.