지방조직과 지방세포 분화의 연구

서울대학교 생명과학부 서종배, 이윤석, 김재범 원문 : Bio-Medical Science 2004 Vol.2 No.2 여름호

지방세포는 자신의 성장과 발달을 스스로 조절할 뿐 아니라 체내 에너지 항상성 유지를 위한 다양한 기능을 수행한다. 과거 오래동안 단순한 에너지 저장 조직으로만 여겨져 왔던 지방조직은 최근 들어 에너지 균형과 비만을 포함한 대사성 질환에 그 역할이 중요시 되면서 많은 관심이 집중되고 있다. 과다한 지방세포의 분화와 불균형적인 에너지의 과잉공급에 의해 유발되는 비만은 최근 WHO에서 단순한 외형상의 문제가 아니라 질병의 하나로 규정하였다. 특히, 비만은 고혈압, 고지질증, 동맥경화, 심장질환 및 인슐린 비의존형 제2형 당뇨병(Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus; NIDDM)과 같은 성인성 질환(Syndrom X)을 유도하는 가장 중요한 위험인자로 작용하기 때문에 지방세포 분화에 대한 관심이 더욱 집중되고 있다. 이 글에서는 기본적인 지방조직의 종류와 기능 및 분자적 수준에서의 지방세포 분화에 대해 알아보고자 한다.

1. 지방조직의 종류와 기능

지방조직은 해부학적 위치, 형태학적 구조, 기능 및 조절에 따라 백색지방(white adipose tissue, WAT)과 갈색지방(brown adipose tissue, BAT)으로 구별 된다 (Table 1). 이들 두 지방조직은 주로 중성지방(triglycerides) 상태로 에너지를 저장했다가 백색지방의 경우 필요에 따라 이 에너지를 배출하지만, 갈색지방은 에너지원을 열로 전환시킨다. 갈색지방의 경우 백색지방에 비해 많은 vascularization 과 사이토크롬 색소에 때문에 갈색을 띄게 된다. 특히, 갈색지방은 동면동물이 동면할 때나 새로 태어난 포유동물의 체온 조절에 중요한 역할을 담당한다.

Table 1. Main Features Differentiating WAT and BAT in Rodents   WAT BAT Location of main depots Inguinal, retroperitoneal, goadal Interscapular, perirenal, axillary, paravertebral Color Ivory or yellow Brown Vascular system ++ +++ Innervation Sympathetic(++) Sympathetic(+++) Adipose cells Unilocular cells Multilocular cells Functions Storage of energy as triglycerides Fatty acids and glycerol release Secretory tissue Storage of energy as triglycerides Heat production Secretory tissue Mitochondria + +++ UCPs UCP2(++) UCP1, UCP2(+), UCP3 Deiodase type II + +++ GMP reductase - +++ Leptin +++ +++ α, β-Adrenoceptors β3(++), α2(+) β3(+++) PGC-1 + +++ Cig 30 mRNA - ++

1.1. 백색지방(WAT, White Adipose Tissue)

백색지방은 체내 에너지 항상성 유지에 중추적 역할을 담당한다(그림 1A). 즉, 에너지 흡수량이 소비량에 비해 많은 경우 이를 중성지방의 형태로 저장하고, 에너지가 부족한 경우 에너지원을 이용할 수 있도록 조절한다. 최근에는 이러한 수동적인 기능인 에너지 저장 기능 이외에도 지방조직이 능동적으로 adipocytokine 등을 분비함으로써 체내 에너지 섭취와 소비의 균형을 조절한다고 보고 되고 있다. 지방조직에서 분비되는 물질로는 음식의 섭취와 에너지 대사를 조절하는 것으로 알려진 펩타이드성 호르몬인 렙틴(leptin), Adiponectin, Resistin, 또는 TNF-α와 같은 adipocytokine 등과 FFA(free fatty acids)와 같은 지질 등이 존재한다. 최근 활발한 연구들을 통하여 이들 분비물질들은 뇌, 간, 근육을 포함하는 여러 생체기관에 광범위하게 영향을 줌으로써 지방과 당대사를 포함한 체내 에너지 대사 항상성 유지에 중요한 역할을 수행하는 것으로 밝혀지고 있다. 따라서 지방세포가 에너지 대사에 미치는 중추적 조절 기능은 지방세포의 분화과정에 토대를 두어 연구가 진행되고 있다.

1.2. 갈색지방(BAT, Brown Adipose Tissue)

갈색지방은 다른 조직이나 세포들, 특히 백색지방에 비하여 비교적 많은 수의 미토콘드리아를 가지고 있다(그림 1B). 이 때문에 갈색지방은 미토콘드리아에 존재하는 사이토크롬 색소에 의해 갈색을 띠고 있어, 형태적으로 비교적 쉽게 백색지방(white adipose tissue)과 구별된다. 갈색지방의 경우 교감신경 세포가 많이 분포해 있다. 또한 지방분해와 지방산 산화 능력을 포함한 대사활성이 크고, 열 생산을 통하여 체온을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 갈색지방의 thermogenic function은 세포내 미토콘드리아와 UCP1(uncoupling protein 1)이라는 미토콘드리아 단백질에 의해 일어난다. UCP1은 갈색지방세포 특이적으로 발현이 되며 미토콘드리아 내막에 위치한다. 이 단백질은 미토콘드리아에서 산화적 인산화에 의한 ATP 합성을 감소시킴과 동시에 열을 발생시킨다. 최근 들어 UCP의 homologous proteins인 UCP2와 UCP3가 클로닝 되었으며, 이들 단백질들도 갈색지방에서 확인할 수 있다. 갈색지방은 갓 태어난 동물에 많으며, 인간의 경우 태아와 신생아에서만 발견되고 성인에서는 나타나지 않는다고 알려져 있다. 설치류의 경우 성체에서도 상당한 양이 발견되며, 저온에 노출될 경우에 그 양이 증가한다. 또한 동면동물에서 이 조직의 발달은 동면 시에 현저히 나타나며, 동면 샘이라 불리기도 한다.

2. 지방세포의 분화

지방세포의 분화과정은 일생을 통해 지방전구세포에서 지방세포로 지속적으로 전환되는데, hormonal induction과 같은 많은 외부 자극과 복잡한 유전자발현 조절과정을 통하여 일어난다(그림 2). 지난 10여 년 간 이루어진 일련의 연구 결과들에 의하면 이러한 외부 신호는 지방세포 특이적인 유전자 발현 조절 경로를 통하여 조절된다고 알려져 있다. 지방세포 분화를 유도하는 외부 신호 중 인슐린은 가장 널리 알려져 있는 호르몬으로 지방세포의 대사조절에 중추적인 역할을 담당하고 있다. 지방전구세포는 인슐린 자극에 의해 지방세포로 분화를 시작한다. 인슐린은 또한 당질의 흡수와 중성지방의 합성을 증가시키는 등의 복잡한 기전을 통해 지질의 형태로 에너지를 저장하고, lipoprotein lipase를 활성화시킴으로써 혈액 내에 순환하는 lipoprotein에서 유래된 지방산 흡수를 촉진하기도 한다. 지방세포에서 인슐린의 이러한 광범위한 영향은 인슐린에 의해 조절되는 유전자의 전사 증가에 의한 것뿐 아니라, 특정 단백질의 인산화 및 이로 인한 단백질의 신속한 활성화를 수반하여 일어나게 된다. 인슐린에 의해 지방세포 분화가 유도되는 동안 PPARγ, C/EBP family, ADD1/SREBP1 등의 전사인자들의 전사 발현이 증가하게 된다. 이들 전사인자들은 상호 전사를 유도함으로써 지방세포 분화를 유도하는 것으로 알려져 있다.

2.1. 지방세포의 분화 프로그램

지방세포의 분화 프로그램은 순서 정연하게 confluence, hormonal induction, clonal expansion, growth arrest 와 terminal differentiation 단계로 일어난다(그림 3). 먼저 지방전구세포는 confluence 상태가 되면 세포주기가 G0/G1 시기가 되어 growth arrest가 일어난다. 이후, 적당한 분화 자극과 C/EBPβ와 C/EBPδ의 발현에 의해 한 번 혹은 두 번의 세포분열이 일어나는 clonal expansion 단계에 들어간다. 이어 PPARγ와 C/EBPα의 발현을 통하여 지방전구세포는 완전한 분화의 형태를 보이기 직전의 단계인 growth arrest의 시기로 접어들게 된다. PPARγ와 C/EBPα에 의해 이러한 변화를 보이는 정확한 기작이 밝혀지진 않았다. Confluent하지 않은 3T3-F442A 세포에서는 PPARγ의 활성화가 세포 성장에 관련된 여러 유전자들의 전사를 조절하는 E2F/DP 전사인자의 DNA 결합 능력을 감소시킨다. 전사인자인 E2F family는 다양한 세포의 성장 혹은 분화의 모델에서, 세포분열을 촉진하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 E2F/DP의 DNA 결합력의 변화는 PPARγ가 단백질 탈인산화효소인 PP2A 양을 감소시켜 DP-1의 인산화가 증가하면서 나타난다. 또한 NIH-3T3 섬유아세포의 경우, PPARγ가 발현되면 p18, p21와 같은 CDK inhibitor(cyclin-dependant protein kinase inhibitor)를 유도하고 C/EBPα는 p21의 발현을 촉진하거나 안정화시킨다. 실제로 3T3-L1 지방전구세포가 growth arrest를 거쳐 지방세포로 분화함에 따라, p18(INK4c), p21(Waf1/Cip1), p27(possibly, Kip1) 등을 포함하는 여러 가지 CDK inhibitor (cyclin-dependant protein kinase inhibitor)가 활성화되는 것으로 알려져 있다. 그러나 in vitro에서 나타나는 이러한 지방세포의 분화과정이 in vivo에서도 똑같이 나타나는가 하는 점에는 논란의 여지가 있다. 비록 growth arrest의 경우 in vivo 분화과정에서도 나타나기는 하지만, clonal expansion의 경우에는 in vivo 상태에서도 필수적인 과정인가 하는 점에는 의문의 여지가 많다. 여러 연구에서 지방전구세포를 배양하면서 세포분열을 막은 결과 지방세포의 분화가 저해되었다. 반면, 인간의 지방조직에서 추출한 지방전구세포에서는 alkylating agent를 처리하여, 세포분열을 억제하여도 지방세포로의 분화가 정상적으로 일어남이 관찰되었다. 따라서 postconfluent mitosis가 배양된 세포주 시스템에서 나타나는 인위적인 결과라고 해석하는 견해도 있다. 이와는 반대로 지방조직에서 유래된 지방전구세포는 in vivo 상태에서 이미 필요한 분열을 마친 상태이어서 최종적인 분화단계로 무리 없이 진행되었을 수 있다는 견해도 있다. 마지막 단계인 terminal differentiation은 수 일에서 수 주의 시간이 걸린다. 즉, 지속적인 growth arrest가 일어나면 성숙된 지방세포의 특징이 점차 나타나게 된다. 분화 초기에 섬유아세포와 유사했던 지방전구세포는 형태적으로 둥글게(morphological rounding-up)되고, lipoprotein lipase 등의 mRNA가 발현되기 시작하며, 전사인자인 C/EBPβ, δ의 transient induction이 일어난다. 이후, PPARγ와 C/EBPα가 발현되어 실제로 지방세포의 표현형을 결정짓는 대부분의 유전자들을 조절하거나 그 발현을 활성화시킨다. 이들 유전자들로는 GPDH(glycerophosphate dehydrogenase), ACC(acetyl-CoA carboxylase), ME(malic enzyme), Glut 4, IR(insulin receptor), aP2(adiopcyte selective fatty acid binding protein) 등이 있다. 이러한 과정을 통해서 지질 방울(lipid droplet)들이 세포질에 나타나게 되고, 시간이 지남에 따라 커지고 또 합쳐지면서 하나 혹은 몇 개의 큰 방울(droplet)이 된다.

2.2. 지방세포 분화를 조절하는 전사인자들

지방세포의 분화는 근육세포나 신경세포 분화와는 달리 여러 호르몬과 다양한 전사인자들의 상호작용을 통하여 매우 복잡하게 이루어진다. 지방세포 분화와 함께 나타나는 세포의 모양의 변화나 lipid의 축적과 같은 형태상의 변화는 세포가 분화함에 따라 유도되는 유전자들의 활성에 의한 것이다. 이러한 관점에서 볼 때, 전사인자의 발현과 활성 변화를 통하여 지방세포의 분화과정을 정의 할 수 있다. 앞서 언급한 것처럼, 지방세포의 분화조절은 PPARγ, C/EBP family, ADD1/SREBP1c라고 불리는 전사인자들이 중추적인 역할을 담당하고 있다(그림 4). 이들 전사인자는 지방세포의 분화과정 중 각기 다른 시점에서 발현이 유도되며 서로 상호작용을 통하여 여러 지방세포 특이유전자들의 발현을 조절하고, 지방대사의 활성화와 지방세포 분화를 점진적으로 유도해 나간다.

2.2.1. PPARγ

PPARs(peroxisome proliferator activated receptors)은 핵수용체(nuclear hormone receptor) superfamily에 속하며, 세 가지 PPARα, PPARγ와 PPARδ가 존재한다. 이 PPAR 전사인자들은 다른 핵수용체인 RXR(retinoid X receptor)과 이성질체(heterodimer)를 형성하여 표적유전자의 프로모터 또는 인핸서(enhancer)에 존재하는 PPRE(PPARs response element)에 결합한다. PPAR 전사인자들의 경우 각각 다른 조직에서 특이적으로 발현이 되며, 리간드 특이성, cofactor recruitment 등에 의해 서로 다른 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다. PPARγ는 alternative promoter와 alternative splicing 과정을 통하여 PPARγ1과 PPARγ2의 2개의 isoform이 존재하며, PPARγ2의 경우 PPARγ1에 비해 N-terminal 부분에 30개의 아미노산을 더 포함한다. 지방세포에는 주로 PPARγ2가 더 많이 존재하며, PPARγ1은 지방세포와 macrophage, 대장상피세포, bladder, breast, prostate등 다양한 종류의 세포들에서 적은 수준으로 존재한다. 지방세포에서 PPARγ는 지방세포 특이적인 fatty acid binding protein인 aP2 뿐 만 아니라 다른 많은 유전자들의 발현을 유도한다. 리간드에 의해 활성화되는 핵수용체인 PPARγ의 합성 리간드는 잘 알려진 인슐린 저항성 및 당뇨 치료제의 일종인 TZDs(thiazolidinediones)이다. TZD는 PPARγ와 높은 친화력(KD=50-700nM)으로 결합하며, 지방전구세포에 처리하여 분화를 유도할 경우, 분화의 정도와 속도가 모두 촉진된다. 그러나, 합성화합물인 TZD가 연구와 치료의 목적으로 활발하게 사용되고 있기는 하지만, 내재적인 PPARγ 리간드에 대해서는 밝혀진 바가 거의 없다. 지금까지 밝혀진 PPARγ의 천연물 리간드로는 15deoxy-Δ12,14 prostaglandin J2(15dPGJ2)가 존재한다. 15dPGJ2와 같은 icosanoid(C20)와 다른 linoleic acid를 포함하는 natural fatty acid는 PPARγ와 결합하여 PPARγ를 활성화시킬 수 있다. 그러나 이러한 천연물 리간드들은 일반적으로 핵수용체들이 각각의 특이적인 리간드와 결합하는 것보다 매우 낮은 수준의 친화력(KD=2-50nM)을 갖는다. 게다가 15dPGJ2의 경우, PPARγ의 발현에 관련된 IκB kinase를 저해하는 기능을 지닌 것으로 알려졌다. 따라서 최근에도 높은 친화력을 갖는 PPARγ의 천연물 리간드를 찾는 일은 상업적 혹은 학문적인 활발한 연구의 대상이 되고 있다. 지방세포 분화에서 PPARγ의 역할을 알아보기 위해 다음과 같은 여러 가지 실험들이 진행되었다. 먼저, gain-of-function 실험으로 레트로바이러스(retrovirus)를 이용하여 지방전구세포가 아닌 섬유아세포에 PPARγ를 과발현 시킨 경우, 일반적인 섬유아세포에서도 지방세포 분화가 일어남을 확인하였다. PPARγ가 지방세포의 분화에 필요하고도 충분한 전사인자임을 밝히기 위해 PPARγ의 여러 가지 loss-of-function의 연구도 진행되었다. PPARγ가 제거된 실험쥐의 경우, 태반 형성이 이루어지지 않아 embryo 상태에서 10-10.5일 까지 정도밖에 생존하지 못한다. 따라서 이러한 문제를 해결하기위해 chimeric mice를 이용하였다. 그 결과 다른 조직과는 다르게 백색지방에서만 PPARγ null cell이 발견되지 않았다. 이는 PPARγ가 in vivo에서 지방세포 분화에 중요한 역할을 담당함을 의미한다. 흥미롭게도 오직 하나의 정상적인 PPARγ allele를 가진 경우, diet-induced obesity에 저항성을 나타내었다. 최근에는 지방, 간, 근육 조직 특이적인 PPARγ의 knockout mice를 통한 각 장기에서의 PPARγ의 기능 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 유전적 연구의 결과는, 최근에 개발된 PPARγ의 pharmacological inhibitor를 이용한 실험을 통해 보충될 수 있다. 이들 실험 결과에 의하면, PPARγ의 agonist나 지방세포 분화를 유도하는 호르몬을 처리 하여도 PPARγ antagonist를 처리하게 되면 지방세포의 분화가 일어나지 않는다. 최근에는 적은 수지만, 심각한 인슐린 저항성을 보이는 환자에서 PPARγ의 heterozygous한 돌연변이가 발견되었다. 이 allele은 in vitro에서 발현될 경우, dominant negative activity를 보였다. 흥미롭게도, 이러한 환자는 보통의 지방양을 가지고 있어, PPARγ의 dosage가 지방세포의 분화와 정상적인 인슐린 저항성에 필요한 양이 다르다는 점을 시사해 주고 있다.

2.2.2. C/EBPs

C/EBP(CCAAT enhancer binding protein)는 basic-leucine zipper motif를 가진 전사인자 가운데 하나로, 6가지 isoform이 발견되었다. 이들은 모두 상당히 잘 보존된 bZIP domain 부분을 이용하여 homo 혹은 heterodimer를 형성하여 작용한다. 이들은 지방세포에 한정되어 발현되지는 않으며, granulocyte나 간세포에서도 발현하여 이 세포들의 최종분화에 중요한 기능을 담당하는 것으로 잘 알려져 있다. 또한, C/EBP는 다양한 표적유전자를 활성화시키는 것 이외에도, 감염에 대한 저항성 또는 상처에 대한 조직반응에도 중요한 역할을 한다. C/EBPα와 C/EBPβ의 발현은 in vitro에서 잘 알려진 지방세포 분화의 유도인자이자, 대부분의 분화촉진물질들의 구성 요소인 cAMP에 의해 증가된다. C/EBP는 전사수준 이외에도, 다양하게 조절된다. Alternative translational start site로 인해 C/EBPα, β를 포함한 몇가지 C/EBP의 isoform이 나타난다. C/EBP isoform들 가운데, 42kDa C/EBPα isoform은 30kD isoform보다 강력한 전사 활성화인자이다. p42/p30의 비율은 지방세포 분화가 진행됨에 따라 증가한다. 이와 유사하게, C/EBPβ의 20kD inhibitory isoform은 32kD active isoform과 비교해서 지방세포 분화 동안 감소한다. 마지막으로 C/EBP의 활성은 다른 family member의 존재에 의해 조절된다. 예를 들어, C/EBPζ는 혼자서는 DNA에 결합하지는 못하지만, 다른 C/EBP와 dimerization하여 C/EBP의 natural한 dominant-negative inhibitor로서 작용한다. 여러 가지 C/EBP 단백질들은 지방세포의 분화 동안 특이적인 발현 양상을 보인다. 최근의 gain- 혹은 loss-of-function 연구에 따르면, 이들 단백질들이 지방세포 분화에 중요한 역할을 담당한다고 한다. 분화가 유도된 지방전구 세포주에서, C/EBPβ, δ mRNA 및 단백질의 수준은 분화 초기에만 잠시 동안 올라간다. 반면, C/EBPα는 분화가 일어나는 후기 부분 즉, 지방세포의 end-product gene의 대부분이 유도되기 바로 직전에 나타난다. C/EBPβ, δ의 pro-adipogenic한 역할은 in vitro 상에서 gain-of-function 연구를 통해 확인되었다. C/EBPβ의 ectopic하게 발현시키는 경우, 3T3-L1 지방전구세포가 hormonal inducer 없이도 분화가 유도 되었다. 또한 C/EBPδ로 유사한 실험을 한 결과, 분화유도 물질들이 필요하기는 하지만 지방세포 분화가 촉진되었다. C/EBPβ는 지방세포 분화를 촉진할 뿐만 아니라, adipocytic lineage로 determination하는데 관여 하는 것으로 보인다. 이들 전사인자의 in vivo 연구 결과, C/EBPβ, δ 둘 다 결핍된 mice에서는 좀더 심각한 표현형을 나타낸다. 이는 알려지지 않은 이유로 거의 85%가 prenatal 상태에서 죽게 된다. 나머지 생존한 15%는 갈색지방이 급격히 감소하였고, 백색지방도 약간 감소하였다. 흥미롭게도, 갈색지방의 감소는 lipid 축적이 줄어서 생긴 결과인 반면, 백색지방의 감소는 hypoplasia와 관련된 것으로 보고 되었다. 지방세포 분화에 관한 C/EBPα의 기능을 살펴보기 위해 in vitro에서 C/EBPα를 3T3-L1 지방전구세포에 과발현 시킨 경우, 지방세포 분화가 촉진되었고 C/EBPα의 antisense mRNA를 처리하게 되면 분화가 억제되었다. C/EBPα가 homozygous하게 결손된 쥐의 경우, 백색지방과 갈색지방에서 lipid의 축적이 급격히 감소했다. 그러나, 이들 쥐의 경우에는 간에서 gluconeogenesis가 활성화되지 않기 때문에 태어난 후 일주일 이내에 hypoglycemia에 걸린다. 따라서 이들 쥐의 비만도가 감소된 것은 심각한 대사 이상에 의한 것이라고 볼 수도 있다.

2.2.3. ADD1/SREBP1c

ADD1(adipocyte determination differentiation factor 1)/SREBP1c(sterol regulatory element binding protein 1c)는 bHLH(basic helix-loop-helix) family의 전사인자 중 하나이다. ADD1은 bHLH 단백질이 인식하는 DNA 염기서열인 E-box 즉, CANNTG에 결합하는 성질을 이용하여 쥐의 지방세포 cDNA library에서 클로닝 되었다. 또한 독립적으로 다른 group에 의해서 SRE(sterol regulatory element)에 결합하는 성질을 이용하여 클로닝되어 SREBP1c라 불리기도 한다. 이 ADD1/SREBP1c 전사인자는 갈색지방에서 가장 많이 발현되며, 간, 백색지방, 신장의 순서로 많이 발현된다. ADD1/SREBP1c는 다른 bHLH 전사인자와는 다르게 SRE와 E-box 부위에 모두 결합할 수 있다. 이는 보통의 bHLH 전사인자의 DNA 결합부위에 arginine이 tyrosine으로 치환되어 있기 때문이다. 간세포의 경우, SREBP 단백질은 ER막 상에 전구인자형태(precursor form)로 위치하고 있다가, 콜레스테롤 저하 혹은 인슐린 자극에 의해 bHLH 부위를 포함하는 N-terminal 부분(mature form)이 잘려 핵으로 이동함으로써 표적유전자들의 전사를 활성화시키게 된다. 이러한 콜레스테롤에 의한 조절과정이 lipogenic 혹은 adipogenic program 상에서도 나타나는지는 아직 확실하지 않다. ADD1/SREBP1c의 mRNA 발현 양은 지방세포 분화와 함께 증가함으로써 다른 adipogenic marker 유전자인 PPARγ와 유사한 발현양상을 나타낸다. 3T3-L1 지방전구세포에 ADD1/SREBP1c를 과발현 시키는 경우, 대조군에 비해 많은 lipid의 축적과 지방세포 marker gene들의 발현이 증가한다. 그러나 dominant negative ADD1/SREBP1c(핵으로 targetting된 non-DNA-binding mutant)을 과발현 시키는 경우, 정상적인 지방세포 분화가 나타나지 않았다. 또한 지방전구세포가 아닌 섬유아세포에 ADD1/SREBP1c를 과발현 시킨 경우에는 지방세포 분화를 강력하게 유도하는 조건에서만 지방세포 분화가 일어났다. 이러한 결과는 적어도 in vitro 상에서 ADD1/SREBP1c가 PPARγ와는 다르게 지방세포 분화에는 필요하지만 그 자체만으로는 지방세포 분화를 유도하지는 못함을 보여준다. 지방세포의 분화에서 ADD1/SREBP1c가 작용하는 기작은 아직 알려지지 않았지만, PPARγ와 연관하여 여러 가지 견해들이 있다. 지방전구세포에 ADD1/SREBP1c와 PPARγ를 동시에 과발현 시키는 경우, 각각 혼자 과발현 시켰을 때에 비하여 훨씬 큰 효과를 나타내었다. 이러한 결과의 한 해석으로서 ADD1/SREBP1c가 PPARγ를 활성화시키는 인자를 생산한다고 하는 설명이 있다. 이러한 설명은 dominant-negative ADD1/SREBP1c에 의한 지방세포 분화의 억제가 PPARγ의 리간드인 TZD에 의해 해소되는 결과로 더욱 확실해 진다. 좀더 최근에는, PPARγ 자체가 ADD1/SREBP1c의 직접적인 표적유전자라는 제안도 있다. 따라서 ADD1/SREBP1c와 PPARγ가 지방세포 분화를 촉진시키는 과정은 다소 독립적이지만, 상호 배타적이지는 않은 것으로 생각된다. 그러나, 활성화된 형태의 ADD1/SREBP1c를 지방조직 특이적인 aP2 프로모터을 이용하여 과발현 시킨 생쥐의 경우, 예상과는 다르게 lipodystrophy가 나타났다. 이러한 생쥐의 백색지방은 작고, 거의 분화되지 않은 지방세포를 가지고 있었다. 또한 갈색지방의 크기는 커진 반면 백색지방과 같이 많은 지방 축적이 나타났다. 이 생쥐들은 또한 당뇨 증상을 나타냈으며, 지방간(fatty liver) 및 인간의 lipodystrophy에서 나타나는 표현 양상들을 나타냈다. 흥미롭게도, 이러한 대사조절이상은 leptin 처리에 의하여 해결되었다. 이와 같이 aP2-ADD1/SREBP1c 생쥐가 예상과 다른 표현형을 나타낸 이유로는 다음과 같은 설명이 유력하다. aP2 단백질은 전체 지방세포 단백질의 상당부분을 차지할 정도로 많은 양이 생산되므로 aP2 promoter는 매우 강력하다. 게다가 이 실험에서는 constitutive active한 truncated ADD1/SREBP1c를 사용했기 때문에 보통의 정상적인 분화의 경우와는 다른 부수적인 효과가 있을 수 있다. 즉, 비정상적으로 많은 양의 ADD1/SREBP1c으로 인해(아마도 non-specific한 promoter interaction에 의해) 지방세포 분화의 조절이상이 나타난 것일 수 있다. 반면에, ADD1/SREBP1c가 결핍된 생쥐의 경우, 대부분 자궁에서 죽으며, 지방조직의 크기와 유전자 발현에 이상이 나타났다. 또한, ADD1/SREBP1c는 지방대사에 관련된 많은 유전자들의 발현을 증가시킴으로써 지방대사를 촉진한다고 알려져 있다. 이들 표적유전자로는 LPL(lipoprotein lipase), FAS(fatty acid synthase), GPAT(glycerol phosphate acyltransferase)등이 존재한다. 이러한 ADD1/SREBP1c에 의한 지방대사의 조절작용은 대부분의 에너지 대사를 조절하는 인슐린에 의해 조절 받는다. 즉, ADD1/SREBBP1c는 전사수준에서 그리고 proteolytic activation 수준에서 모두 단식 등과 같은 영양상태나 인슐린에 의해 조절 받아 지방산 합성을 매개한다. 이러한 지방대사 조절은 ADD1/SREBP1c이 knockout된 mouse에서는 나타나지 않는다. 앞서 기술한 바와 같이 지방세포 분화는 여러 가지 외부 신호와 복잡한 전사인자들의 상호작용을 통하여 일어난다. 그러나 지방세포 분화의 완전한 분자적 기작을 이해하기 위해서는 더 많은 연구와 시간이 필요할 것이다. 앞으로 많은 연구들을 통해 얻어질 새로운 결과들은 지방세포의 성장 및 분화조절 이외에도 지방조직의 과다나 지방대사 이상으로 유발되는 대사성 질환들을 치료하는데 새로운 작용점을 창출 할 수 있을 것이다.