CN107405329B - 昼夜节律改善用组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术课题在于提供可长期安全摄取的昼夜节律改善用组合物,尤其是在于提供可增大昼夜节律的振幅的昼夜节律调整用组合物。具体而言,在于提供包含1种以上的木脂素类化合物的昼夜节律改善用组合物。
Description
技术领域
本发明涉及昼夜节律改善用组合物。详细而言,涉及基于包含木脂素类化合物且使生物钟基因的周期性表达量的振幅增大的昼夜节律改善用组合物。
背景技术
很多生物活动、生理现象都显示出被称作生物节律的自律性的周期性变动,其中,将显示出大约24小时周期性的节律称作昼夜节律(circadian rhythm)。在具有昼夜节律的生物活动、生理现象中有睡眠·睡醒、血压的变动、体温的变动、饮食行为等。
构成身体的全部细胞各自具有发出昼夜节律的机构。该昼夜节律发生机构基于被称作生物钟基因的多个基因组以24小时周期来使表达量变化。通过使各个细胞在同调的同时显示出昼夜节律,从而进一步在组织水平、器官水平、个体水平产生生物活动、生理现象的昼夜节律。作为定义生物钟基因表达的节律性的指标,有周期长(1个周期的长度。大约24小时)、位相(表达的峰值时间)、振幅(表达量的变动幅度)。生物钟基因通过使昼夜的基因表达量的变化即振幅增大并使其以24小时周期来重复,可达到其个体具有昼夜张弛的行为方式。相反,已知因周期长、位相、振幅中的1个以上失常,则生物活动的昼夜节律就会紊乱。作为昼夜节律的紊乱所引起的身体状况的不适或与其相伴的疾病,有睡眠障碍、自律神经失调、内分泌障碍、生活习惯病的加剧等。
另外,在近年来的超高龄化社会中,存在包括高龄者睡眠的片段化、清晨睡醒等问题的昼夜行为的张弛消失等行为方式的平坦化的问题,认为上述问题也与昼夜节律有关。在使用老龄动物的实验中,可观察到会产生睡眠品质的降低、活动期中行为量的降低等在行为水平上昼夜节律的失常。其次,在最近还提示加龄与生物钟基因的失常相关(非专利文献1~3),例如,发现了Bmal、CLOCK等的生物钟基因缺损的动物处于早衰状态。其次,在细胞水平也显示,生物钟发生机构的控制会伴随着加龄而出现破绽,尤其是在衰老细胞中发现了昼夜节律振幅的平坦化,并报道了其可能与个体的衰老相关。
期望有能够改善这样的昼夜节律失常的昼夜节律调整用组合物,尤其是可使昼夜节律的振幅增大的昼夜节律调整用组合物。这样的昼夜节律调整用组合物对改善睡眠的片段化、早期睡醒等的睡眠障碍有用,且对日常感觉到疲惫的人的入睡、睡眠深度、睡醒这样的身体状况的改善有用。
作为着眼于与昼夜节律相关的激素的褪黑激素的分泌节律的昼夜节律调节剂,例如有以乳清作为有效成分的昼夜节律调节剂(专利文献1)。另外,作为着眼于生物钟基因表达的昼夜节律的昼夜节律调节剂,有如下昼夜节律调节剂:以植物生物碱作为有效成分的昼夜节律调节剂,且可调节作为生物钟基因的Bmal 1表达的昼夜节律的周期长(专利文献2);以乳酸菌发酵物作为有效成分的昼夜节律调节剂,且可使作为生物钟基因的Rev-erbα、PPARα的表达量增加(专利文献3);以乳酸菌菌体作为有效成分的昼夜节律调节剂,且可调节作为生物钟基因的Per 1、Per 2及Bmal 1表达的位相(专利文献4);以类黄酮等作为有效成分的昼夜节律调节剂,且可通过抑制Bmal 1基因的表达来调节昼夜节律的位相(专利文献5)等。然而,上述中的任一个均未着眼于生物钟基因表达节律的振幅。
非专利文献4及5显示出咖啡因具有增加昼夜节律的振幅的作用、延长周期的作用。然而,咖啡因在过剩摄取时存在安全性的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2005/094849号公报
专利文献2:日本特开2011-37755号公报
专利文献3:日本特开2008-179573号公报
专利文献4:日本特开2013-181005号公报
专利文献5:日本特开2008-266319号公报
非专利文献
非专利文献1:Cell,2013,153,1421-1422
非专利文献2:Frontiers in Genetics,2015,5(455),1-7
非专利文献3:Aging and Disease,2014,5(6),406-418
非专利文献4:Biochem Biophys Res Commun.2011,410(3),654-8
非专利文献5:Br J Pharmacol.2014,171(24),5858-69
发明内容
尤其是对于在高龄者的生活中成为问题的昼夜行为方式的平坦化等课题,需要使生物钟基因的表达量的变动幅度成为原本应有的具有张弛的状态。通过使生物钟基因表达量的振幅成为具有张弛的状态,可实现入睡、睡眠深度、睡醒这样的身体状况的改善。本发明所要解决的技术课题在于提供可长期安全摄取的昼夜节律改善用组合物,尤其是在于提供可增大昼夜节律的振幅的昼夜节律调整用组合物。
本发明者等为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现作为食用经验丰富的食品的芝麻所包含的木脂素类化合物对增大生物钟基因的表达节律的振幅有用。
即,本发明优选包含以下方式,但并不限定于此。
[1]一种昼夜节律改善用组合物,其特征在于,包含1种以上的木脂素类化合物。
[2]根据[1]所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,木脂素类化合物为芝麻素、异芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚或它们的糖苷或代谢物或2种以上的上述物质的混合物。
[3]根据[1]或[2]所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,使1种以上生物钟基因的表达节律的振幅增大。
[4]根据[3]所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,生物钟基因为Per2或Cry1基因。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,用于预防、缓和或治疗伴随着加龄的昼夜节律障碍。
[6]根据[5]所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,伴随着加龄的昼夜节律障碍选自伴随着加龄产生的睡眠障碍、行为的昼夜逆转及体温节律的振幅的平坦化。
[7]根据[1]~[4]中任一项所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,用于改善入睡、睡眠深度、睡醒。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的昼夜节律改善用组合物,其特征在于,所述昼夜节律改善用组合物为药剂。
[9]一种具有昼夜节律改善作用的组合物的制造方法,其特征在于,包括配合1种以上木脂素类化合物的工序。
[10]根据[9]所述的方法,其特征在于,木脂素类化合物为芝麻素、异芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚或它们的糖苷或代谢物或2种以上的上述物质的混合物。
[11]一种应用,其特征在于,在具有昼夜节律改善作用的组合物的制造中应用1种以上的木脂素类化合物。
[12]根据[11]所述的应用,其特征在于,木脂素类化合物为芝麻素、异芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚或它们的糖苷或代谢物或2种以上的上述物质的混合物。
由于本发明的昼夜节律改善用组合物包含1种以上的木脂素类化合物,从而可使生物钟基因的表达节律的振幅增大,从而可改善昼夜节律。通过本发明的昼夜节律改善用组合物,可有效预防、缓和或治疗基于生物钟基因表达节律的振幅的平坦化而引起的昼夜节律障碍,尤其是可有效预防、缓和或治疗伴随着加龄的昼夜节律障碍,以及可改善入睡、睡眠深度、睡醒。
附图说明
图1为表示生物钟基因的表达周期的模型图。
图2表示在来自Per 2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞株中添加了芝麻素/异芝麻素=1/1混合物时对Per 2基因表达节律的振幅的影响。
图3表示对Per 2::LUC敲入小鼠经口给予芝麻素/异芝麻素=1/1混合物时对各器官中的Per 2基因表达节律的振幅的影响。
图4表示在来自Per 2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞株中添加了芝麻素、异芝麻素及芝麻素酚时对Per 2基因表达节律的振幅的影响。
具体实施方式
<木脂素类化合物>
本发明的昼夜节律改善用组合物包含1种以上的木脂素类化合物。作为在本发明中使用的木脂素类化合物,可列举芝麻素、芝麻素酚、异芝麻素、异芝麻素酚、芝麻林素、2-(3,4-亚甲二氧基苯基)-6-(3-甲氧基-4-羟基苯基)-3,7-二氧杂双环[3,3,0]辛烷、2,6-双-(3-甲氧基-4-羟基苯基)-3,7-二氧杂双环[3,3,0]辛烷、2-(3,4-亚甲二氧基苯基)-6-(3-甲氧基-4-羟基苯氧基)-3,7-二氧杂双环[3,3,0]辛烷等及它们的代谢物或糖苷,可将上述物质单独或混合使用。为了本发明所要解决的技术课题,可适合地使用芝麻素、异芝麻素、芝麻林素、芝麻酚、芝麻素酚或它们的糖苷或代谢物或2种以上的上述物质的混合物。
上述木脂素类化合物不受其形态、制造方法等的任何限制。例如,可使用从芝麻油通过公知的方法(例如,在芝麻油中加入热甲醇进行提取并除去甲醇后,在残渣中加入丙酮来提取的方法(日本特开平4-9331号公报的记载))提取的物质(高含有木脂素类化合物的提取物或纯化物)。另外,还可通过合成来得到木脂素类化合物。作为其方法,例如关于芝麻素、异芝麻素可通过Beroza等的方法(J.Am.Chem.Soc.,78,1242(1956))合成,除此以外松脂醇(Pinoresinol)还可通过Freundenberg等的方法(Chem.Ber.,86,1157(1953))合成,丁香脂素还可通过Freundenberg等的方法(Chem.Ber.,88,16(1955))合成。
作为在本发明中使用的木脂素类化合物,在使用从芝麻油等来自食品的原材料进行提取及/或纯化的木脂素类化合物的浓缩物时,浓缩的程度只要根据木脂素类化合物的种类、配合的昼夜节律改善用组合物的形态来适当设定即可。例如,通常优选使用木脂素类化合物以总量计浓缩成1重量%以上的木脂素类化合物浓缩物。优选木脂素类化合物浓缩物中的木脂素类化合物的总含量为20重量%以上,进一步优选50重量%以上,更优选70重量%以上,最优选90重量%以上。
<昼夜节律改善用组合物>
由于本发明的昼夜节律改善用组合物包含1种以上的木脂素类化合物,从而可使1种以上的生物钟基因表达节律的振幅增大并改善昼夜节律。
生物钟基因是指对昼夜节律的调整发挥作用的一组基因,被定义为上述基因有突变时可对行为节律产生影响的基因(石田,2009年,生物化学,第81卷,第2号,第75-83页)。生物钟基因中例如有Period基因、Bmal基因、Clock基因、Cryptochrome基因等。本发明的昼夜节律改善剂优选可使属于Period基因家族的基因及属于Cryptochrome基因家族的基因中的1种以上的表达节律的振幅增大,更优选可使Period 1(Per 1)基因、Period 2(Per 2)基因、Period 3(Per3)基因、Cryptochrome 1(Cry 1)基因、Cryptochrome 2(Cry 2)基因中的1种以上的表达节律的振幅增大。
生物钟基因的表达节律是指在经时监测生物钟基因的表达量变化时所观察到的周期性的表达量的变动。图1表示生物钟基因的表达周期的模型图。在此,作为生物钟基因表达节律的节律性指标,有周期长(1周期的长度。大约24小时)、位相(表达的峰值时间所表示的表达的峰值位置)、振幅(表达量的变动幅度)。通过本发明的昼夜节律改善用组合物使生物钟基因的表达节律的振幅增大是指与使用本发明的昼夜节律改善用组合物前的状态或未使用本发明的昼夜节律改善用组合物的状态相比,生物钟基因的表达量最高时的表达量与生物钟基因的表达量最低时的表达量之差增大,即生物钟基因表达量的变动幅度变大。通过使生物钟基因表达节律的振幅增大还可带来昼夜节律的改善。
昼夜节律的改善包括:使各细胞中的物质代谢、分泌所显示的昼夜节律接近或恢复正常;各组织中的物质代谢、分泌所显示的昼夜节律接近或恢复正常;及个体所显示的行为、生理现象所显示的昼夜节律接近或恢复正常,但并不限定于此。由于本发明的昼夜节律改善用组合物可使生物钟基因表达节律的振幅增大,故而特别适合用于预防、缓和或治疗基于生物钟基因表达振幅的平坦化的昼夜节律障碍。基于生物钟基因表达振幅的平坦化的昼夜节律障碍包括睡眠障碍、行为的昼夜逆转及体温节律振幅的平坦化。基于生物钟基因表达振幅的平坦化的昼夜节律障碍包括伴随着加龄产生的昼夜节律障碍、入睡、睡眠深度、睡醒的问题,但并不限定于此。
作为一个例子,本发明的组合物可以药剂的方式提供,但并不限定于本方式。还可将该药剂直接作为组合物或者作为包含该药剂的组合物提供。作为相关组合物,可列举医药品(医药组合物)、饮食组合物(饮料、食品等)、化妆品(化妆用组合物)等,但并不限定于此。作为食品组合物的没有限定的例子,可列举功能性食品、健康辅助食品、营养功能食品、特殊用途食品、特定保健用食品、营养辅助食品、饮食疗法用食品、健康食品、膳食补充剂等。
本发明的昼夜节律改善用组合物可应用于治疗性用途(医疗用途)或非治疗用途(非医疗用途)中的任一种。具体而言,可列举作为如下物质来使用:医药品、医药部外品及化妆料等或在日本药事法上不属于上述物质但明示或暗示地宣传对基于生物钟基因表达振幅的平坦化的昼夜节律障碍具有预防、缓和或治疗效果等的组合物。还可制成显示上述功能的组合物,例如可附上“睡眠障碍改善”、“睡眠品质的改善”、“入睡的改善”、“昼夜逆转的改善”、“体温节律振幅的平坦化”、“睡醒的改善”及“疲劳恢复”等相关的标示。作为具体的例子,基于昼夜节律改善效果还可附上“对日常感觉到疲惫者的入睡、睡眠深度、睡醒这样的身体状况的改善有效。”等的标示。
使用本发明的昼夜节律改善用组合物时的生物钟基因的表达量可使用本领域技术人员所知的任意方法来解析。例如,可适合地使用将目标生物钟基因序列中任意的序列作为探针使用的Northern杂交解析、实时RT-PCR解析、使用DNA微阵列的表达量解析等的方法。作为用于供基因表达解析的试样,只要包含细胞则可使用任何细胞,例如可使用包含毛囊细胞的毛发、皮肤等的活检、血液、唾液等。
只要不损害木脂素类化合物的效果即与木脂素类化合物配合时不产生不优选的相互作用,则可根据需要在本发明的昼夜节律改善用组合物中混合矿物质;维生素E、维生素C、维生素A等的维生素类;营养成分;香料;色素等其他添加剂。
本发明的昼夜节律改善用组合物的形态没有特别限制,可制剂化成液剂、混悬剂、乳剂等的液剂;糊剂等的半固体状的制剂;颗粒剂、散剂、粉末剂、片剂、胶囊剂(包含软胶囊剂、硬胶囊剂)等的形态。另外,本发明的昼夜节律改善用组合物还可作为胶囊剂的内部组合物利用。
本发明的昼夜节律改善用组合物的作为有效成分的木脂素类化合物的含量可考虑效果方面来适当确定。例如,作为木脂素类化合物选择芝麻素时,本发明的昼夜节律改善用组合物作为总含量可包含0.001~90重量%、0.01~50重量%或0.1~10重量%的木脂素类化合物。
本发明的昼夜节律改善用组合物的给药量、给药方式可考虑对象的年龄、体重、状态等来适当选择。例如,作为木脂素类化合物选择芝麻素并以人(成人)为对象经口给药时,通常以1天1~2次左右、每周5次以上的比例连续给药为佳,从而使芝麻素成为每1天1~200mg,优选3~100mg,进一步优选5~50mg左右。
<具有昼夜节律改善作用的组合物的制造方法>
本发明还涉及以包括配合1种以上的木脂素类化合物的工序为特征的具有昼夜节律改善作用的组合物的制造方法。
本发明组合物的形态没有特别限制,除医药品、医药部外品等的医药组合物以外,还包括在日本药事法上不属于上述物质但由于赋予了昼夜的生活方式·行为方式的张弛,故而进行如下宣传的组合物:明示附有具有与医药品、医药部外品同样的昼夜节律的改善·预防·治疗效果,入睡、睡眠的深度、睡醒的改善效果或暗示具有上述效果。该组合物中也包含食品组合物,作为没有限定的例子,可列举功能性食品、健康辅助食品、营养功能食品、特殊用途食品、特定保健用食品、营养辅助食品、饮食疗法用食品、健康食品、膳食补充剂等。组合物的剂型、形状也没有特别限定,但也可作为液剂、混悬剂、乳剂等的液剂;糊剂等的半固体状制剂;颗粒剂、散剂、粉末剂、片剂、胶囊剂(包含软胶囊剂、硬胶囊剂)或胶囊剂的内部组合物来利用。
例如,作为木脂素类化合物选择芝麻素时,通过本发明的方法制造的组合物作为总含量可包含0.001~90重量%、0.01~50重量%或0.1~10重量%的木脂素类化合物。
上述组合物可添加1种以上在木脂素类化合物中可允许的载体、赋形剂。作为载体的例子,可列举水、生理盐水、食用油、乙醇、丙二醇、甘油等。作为赋形剂的例子,可列举葡萄糖、蔗糖、乳糖、糊精、环糊精、黄原胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、结冷胶、刺槐豆胶、卡拉胶、果胶、琼脂等。另外,还可适当配合在制剂化中通常可使用的乳化剂、张力剂(等渗剂)、缓冲剂、助溶剂、防腐剂、稳定化剂、抗氧化剂等。另外,只要不损害木脂素类化合物的效果即只要与木脂素类化合物的配合时不产生不优选的相互作用,则可根据需要混合矿物质;维生素E、维生素C、维生素A等的维生素类;营养成分;香料;色素等其他的添加剂。
以下,基于实施例来更加具体地说明本发明。且,本发明并不限定于这些实施例。
实施例
实施例1
<木脂素类化合物对培养细胞中的Per 2基因的表达节律的影响>
细胞株使用来自Per2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞株。Per2::LUC敲入小鼠是指在生物钟基因Per 2的启动子区域下游导入了作为报告基因的荧光素酶基因的小鼠。因此,在来自Per 2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞株中,随着生物钟基因的周期性表达而荧光素酶基因表达。将来自Per 2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞使用作为荧光素酶基质的含荧光素培养基进行培养时,由于细胞周期性地化学发光,故而通过监测其发光可评价生物钟基因Per 2的表达节律。
首先,通过将来自Per2::LUC敲入小鼠的胎儿纤维芽细胞株约5×105个接种于35mm培养皿后,用200nM地塞米松处理2小时,从而使细胞的生物体节律暂时复位(同调)。其后,一边进行培养基更换而成为包含发光基质荧光素的培养基,并将作为受试物质的芝麻素/异芝麻素=1/1混合物从1.5添加至50μM继续进行细胞培养,一边使用光度计(LumiCycle;Actimetrics)以每10分钟进行1分钟对报告基因的化学发光的实时测定,并将其持续5天。从所得到的波形算出振幅及周期长,并评价受试物质芝麻素/异芝麻素=1/1混合物的影响。其结果如图2所示。
可确认受试物质芝麻素尤其是在3~50μM的范围内对于Per 2基因表达的昼夜节律,用量依存性地使振幅变大。
实施例2
<木脂素类化合物对体内Per 2基因的表达节律的影响>
动物使用实施例1记载的Per 2::LUC敲入小鼠。由于本小鼠的生物钟基因下游的报告基因荧光素酶基因周期性表达,故而从外部给予发光基质荧光素时就会化学发光。因此,可经时监测体内生物钟基因Per 2的表达。
首先,将受试物质芝麻素/异芝麻素=1/1混合物以每1天250mg/kg体重的用量对Per 2::LUC敲入小鼠进行3天强制经口给药。作为溶剂对照,使用橄榄油。末次给药的3小时后,在异氟烷吸入麻醉下在小鼠背部皮下给予15mg/kg的荧光素溶液。其后的化学发光用Invivo imaging(IVIS)kinetics system(Caliper Life Sciences)进行检测。化学发光的检测相对于肾脏、肝脏及颌下腺的3个器官进行。另外,化学发光的检测在受试物质芝麻素/异芝麻素=1/1混合物的给药后包括上述操作每隔4小时进行一次共计6次,从而进行1天。结果如图3所示。
通过将受试物质芝麻素对小鼠经口给药,可观察到肾脏、肝脏及颌下腺各器官中生物钟基因Per 2表达的振幅增大。
实施例3
<木脂素类化合物对培养细胞中Per 2基因的表达节律的影响2>
试验方法与上述实施例1同样地进行。作为受试物质,分别添加10μM芝麻素、异芝麻素、芝麻素酚并评价其影响。结果如图4所示。其结果可确认芝麻素、异芝麻素、芝麻素酚中的任一种均可提高Per2基因表达的振幅。
Claims (17)
1.芝麻素、异芝麻素、芝麻素酚或2种以上的上述物质的混合物在制造预防、缓和或治疗基于生物钟基因表达节律的振幅的平坦化而引起的伴随着加龄的昼夜节律障碍的组合物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,生物钟基因为Per 2或Cry 1基因。
3.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,伴随着加龄的昼夜节律障碍选自伴随着加龄产生的睡眠障碍、行为的昼夜逆转及体温节律的振幅的平坦化。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述组合物用于改善入睡、睡眠深度、睡醒。
5.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述组合物为医药组合物、饮食组合物或化妆用组合物。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述饮食组合物为饮料或食品。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述食品为健康食品。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述食品为功能性食品。
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述食品为营养功能食品或特定保健用食品。
10.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述组合物为液剂、糊剂、颗粒剂、粉末剂、片剂、胶囊剂或胶囊剂的内部组合物。
11.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述组合物为混悬剂或乳剂。
12.根据权利要求10或11所述的应用,其特征在于,所述组合物进一步包含乳化剂、张力剂、缓冲剂、助溶剂、防腐剂、稳定化剂或抗氧化剂。
13.根据权利要求10或11所述的应用,其特征在于,所述组合物进一步包含添加剂。
14.根据权利要求10或11所述的应用,其特征在于,所述组合物进一步包含载体,所述载体选自于水、生理盐水、食用油、乙醇、丙二醇和甘油。
15.根据权利要求10或11所述的应用,其特征在于,所述组合物进一步包含赋形剂,所述赋形剂选自于葡萄糖、蔗糖、乳糖、糊精、环糊精、黄原胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄蓍胶、结冷胶、刺槐豆胶、卡拉胶、果胶和琼脂。
16.根据权利要求13所述的应用,其特征在于,所述添加剂选自于营养成分、香料和色素。
17.根据权利要求13所述的应用,其特征在于,所述添加剂选自于矿物质和维生素。
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山内優輝.マウスにおけるアマニリグナンの概日リズムへ与える影響.《JSoFF》.2014,第19卷方法和结果第2段第5行. * |
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