Obesity is defined as excessive fat mass and it is the major cause of many chronic disease such as diabetes, cardiovascular disease and cancer. Increased fat mass is the result of positive energy balance between energy intake and energy expenditure. Therefore, increasing energy expenditure and regulating adipose tissue metabolism are major targets for obesity treatment. The Serotonin (5-HT, 5-hyroxytryptamine) is a monoamine metabolite of the essential amino acid tryptophan and tryptophan hydroxylase 1 (TPH1) is the rate-limiting enzyme for 5-HT synthesis in non-neural peripheral tissues. Here, we show 5-HT in mature adipocytes regulates energy expenditure and lipid metabolism. Adipose tissue specific Tph1 knockout mice fed high fat diet (HFD) exhibit reduced lipid accumulation, increased thermogenesis and resistance to obesity. In addition, adipose tissue specific serotonin receptor 2A (Htr2a) KO mice fed HFD showed reduced lipid accumulation in eWAT and resistance to obesity. Serotonin receptor 1B (Htr1b) KO mice also showed reduced lipid accumulation in iWAT and BAT and increased energy expenditure. These data suggest that inhibition of serotonin signaling might be an effective strategy for obesity.
비만은 과도한 지방 축적으로 당뇨병, 심혈관 질환 및 암과 같은 많은 만성 질환의 주요 원인이 된다. 지방 축적은 에너지 섭취와 에너지 소비 사이의 불균형으로 이루어진다. 따라서, 에너지 소비를 증가시키고 지방 조직내 대사 조절이 비만 치료에 주요 작용이 될 것이다. 세로토닌 (5-HT, 5-하이드록시트립타민)은 모노아민으로 필수 아미노산인 트립토판과 속도제한효소인 트립토판 하이드록실라아제 1 (TPH1)의 대사과정으로 생성된다. 우리는 성숙한 지방세포에서 5-HT이 에너지 소비와 지방 대사에 미치는 영향에 대해 보여줄 것이다. 지방 조직에서 Tph1을 넉아웃하고 고지방 식이를 한 결과 지방 축적이 감소하고, 열 발생을 증가시키며, 비만에 대한 저항성이 나타나는 것을 볼 수 있다. 또한, 지방 특이적으로 세로토닌 수용체 2A를 넉아웃하여 고지방 식이시에 지방내 지방 축적이 감소하고 비만에 대한 저항성을 보였다. 세로토닌 수용체 1B를 넉아웃 시킨 마우스의 경우엔 피하지방과 갈색지방 조직내 지방 축적이 감소하고, 에너지 소비가 증가하여 비만에 대한 저항성을 보인다. 이러한 결과로 세로토닌 시그널링을 제한함으로써 비만을 예방하는 대안으로 볼 수 있다.
