간에서 Liver Receptor Homolog-1에 의한 Aldehyde Dehydrogenase 1B1 조절 기전 = Regulatory Mechanism for Aldehyde Dehydrogenase 1B1 by Liver Receptor Homolog-1 in the Liver

국문 초록 (Abstract)

에탄올이 유입되면 간에서 다양한 효소 활성에 의해 해독작용을 거친다. 그 중 알데하이드 탈수소효소가 제대로 작용하지 않으면 간 세포에서 독성물질인 아세트알데하이드의 지속적인 축적으로 인해 악화되어 알코올성 지방간염에서 더 나아가 간암까지 진행될 수 있다. 이전 연구에서 에탄올의 과도한 섭취에 의해 지질축적이 간 조직에서 일어남을 확인하였다. 간 수용체 동족체–1(liver receptor homolog-1, LRH-1)은 핵 수용체 NR5A 구성원으로 간, 장 및 췌장 등에서 발현된다. LRH-1은 지질, 담즙산 및 포도당 대사에 관여하는 조절인자이지만 에탄올 대사에서의 역할은 명확하지 않다. 따라서 이번 연구는 에탄올에 의한 지질축적과 LRH-1의 관계성을 확인해 보고자 하였다. 먼저 간의 에탄올 대사에서 LRH-1의 기능을 밝히기 위해 LRH-1f/f 및 간 특이적 LRH-1f/cre+ 마우스에 3주간 에탄올 액상 식이를 진행하여 분석해 본 결과, LRH-1f/cre+ 마우스에서 간 내 지질 축적이 되었고, 간 무게, 중성지방 및 총 콜레스테롤 함량이 증가한 것을 볼 수 있었다. 혈청으로 간 손상도 및 아세트알데하이드 함량을 측정해 본 결과 또한 에탄올 함유 식이를 한 LRH-1f/cre+ 마우스에서 높은 수치를 보였다. 에탄올 대사에서 LRH-1의 표적인자를 탐색하기 위해 RNA-Sequencings 분석을 하였다. 그 결과, 대조군과 에탄올군에서 알데하이드 탈수소효소 1B1(aldehyde dehydrogenase 1B1, ALDH1B1)이 에탄올 대사에 유의성을 가지고 있으며, 이와 관련된 유전자가 지방산 대사 및 간질환에 연관이 있음을 확인하였다. 이를 검증하기 위해 에탄올 대사 관련 유전자의 발현을 살펴본 결과, LRH-1이 결핍되었을 때 ALDH1B1의 mRNA 및 단백질 발현이 확연하게 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 ALDH1B1이 LRH-1의 표적인자인지 확인하기 위해 HepG2 세포에 LRH-1을 과발현한 결과, ALDH1B1의 발현이 증가하였으며, ChIP-Sequencing 자료를 통해 ALDH1B1 프로모터 영역에서 LRH-1 결합 부위 피크를 확인하였다. 결론적으로 이 연구를 통하여 LRH-1 결핍되면 ALDH1B1 발현이 감소하여 아세트알데하이드가 축적되고 간 내 중성지방 축적이 가속화됨을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ethanol is detoxified in the liver by various enzymes. Previous studies confirm that ethanol intake causes liver lipid accumulation. The Liver receptor homolog-1 (LRH-1) is involved in the regulation of lipid and bile acid metabolism, but its role in ethanol metabolism is not clear. Therefore, this study aimed to explore the relation between ethanol-induced lipid accumulation and LRH-1. To understand LRH-1's role in liver ethanol metabolism, LRH-1f/f and liver-specific LRH-1f/cre+ mice conducted a liquid ethanol diet for three weeks. The results showed that LRH-1f/cre+ mice exhibited increased indicated by higher liver weight, neutral fat, and total cholesterol levels. Measurement of serum liver damage and acetaldehyde levels increased in LRH-1f/cre+ mice fed an ethanol diet. To explore LRH-1 target in ethanol metabolism, RNA-Sequencing analysis was conducted. The results showed that Aldehyde dehydrogenase 1B1 (ALDH1B1) was related to ethanol metabolism. When LRH-1 was deficient, ethanol metabolism genes exhibited a significant decrease in ALDH1B1 expression. Additionally, LRH-1 overexpression in HepG2 cells resulted in increased ALDH1B1 expression, and ChIP-Sequencing data confirmed the binding peaks of LRH-1 in the ALDH1B1 promoter. In conclusion, this study confirms that depletion of LRH-1 leads to decreased expression of ALDH1B1, resulting in the accumulation of acetaldehyde and accelerated intrahepatic fat accumulation.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 2. 재료 및 방법 3
• 3. 성 적 12
• 4. 고 찰 32
• 5. 요 약 35
• 참고문헌 36
• Abstract 40
• 국문초록 42