JP2006511585A - Reduction of reactive oxygen species in chronic wound management - Google Patents
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Abstract
創傷に関連する活性酸素種は、カリウムイオン、亜鉛イオン、カルシウムイオン、およびルビジウムイオンからなる群から選択される金属イオンのpH約5〜約7の溶液を用いた創傷の治療において調節される。好ましくは、pHの調整にクエン酸を用いる。創傷で現れるスーパーオキシドアニオンに抽出液を適用することにより、スーパーオキシドアニオン濃度を減少させ、これにより創傷の治療に有効であることが見出された。さらに、本組成を用いる、部分的に厚みのある切り傷および接触熱傷の治療は、これらの創傷の上皮形成を改善することが見出された。本発明の抗酸化活性に加えて、本組成を用いる該創傷の治療は、ヒトPMNによるROS生成およびヒト補体活性に対して、阻害効果を産み出し、それ故さらに、慢性創傷管理に有益である。The reactive oxygen species associated with the wound are adjusted in the treatment of the wound with a pH of about 5 to about 7 of metal ions selected from the group consisting of potassium ions, zinc ions, calcium ions, and rubidium ions. Preferably, citric acid is used to adjust the pH. It has been found that by applying an extract to the superoxide anion appearing in the wound, the superoxide anion concentration is reduced, thereby being effective in treating the wound. Furthermore, it has been found that the treatment of partially thick cuts and contact burns using this composition improves the epithelialization of these wounds. In addition to the antioxidant activity of the present invention, treatment of the wound using the composition produces an inhibitory effect on ROS production and human complement activity by human PMN and is therefore further beneficial for chronic wound management. is there.
Description
(関連出願)
本出願は、2002年12月23日に出願された、仮特許出願番号第60/436197号に基づく、優先権を主張して出願した本出願である。
(連邦政府の委託研究開発に関する陳述書)
適用無し。
(Related application)
This application is the present application filed on the basis of provisional patent application No. 60/436197 filed on December 23, 2002, claiming priority.
(Statement on federal research and development)
Not applicable.
(技術分野)
本発明は、創傷管理に関連し、特に、褥瘡性潰瘍、火傷等の性質を持つ慢性(非応答)創傷に関連する。
(Technical field)
The present invention relates to wound management and in particular to chronic (non-responsive) wounds with properties such as decubitus ulcers, burns and the like.
(背景技術)
近年、創傷治癒障害において、フリーラジカルが重要な役割を果たしていることも、明らかになってきている。局所的および慢性的な創傷において、フリーラジカルは、細胞損傷を引き起こす事が知られており、該治癒過程において、阻害因子として機能し得る。慢性創傷において、虚血性の症状は、酵素であるキサンチンデヒドロゲナーゼを、酸素のスーパーオキシドアニオンへの変換を触媒するキサンチンオキシダーゼに変換し得る。スーパーオキシドアニオンは、多形核好中球(PMN)の刺激による創床(wound bed)においても生成される。スーパーオキシドアニオンは、組織への毒性を示すフリーラジカルであり、その生成により、さらに毒性のあるヒドロキシルラジカル、および強力で非ラジカル酸化剤である次亜塩素酸を含む、他の活性酸素種(ROS)の生成も生じる。スーパーオキシドアニオンは、創床における、別の炎症細胞のマクロファージで生成されるラジカルである、一酸化窒素と容易に反応し、周辺組織にもっとも有害な影響を与えるペルオキシ亜硝酸を生成する。最終的に、スーパーオキシドアニオンは、上皮性増殖にあまり適さない転換した基質において生じる、該基質分子であるフィブリンおよびフィブロネクチンの交差結合をも引き起こしうる。
(Background technology)
In recent years, it has also become clear that free radicals play an important role in wound healing disorders. In local and chronic wounds, free radicals are known to cause cell damage and can function as inhibitors in the healing process. In chronic wounds, ischemic symptoms can convert the enzyme xanthine dehydrogenase to xanthine oxidase, which catalyzes the conversion of oxygen to the superoxide anion. Superoxide anions are also produced in wound beds upon stimulation of polymorphonuclear neutrophils (PMN). Superoxide anions are free radicals that are toxic to tissues and, by their generation, other reactive oxygen species (ROS), including more toxic hydroxyl radicals and hypochlorous acid, a powerful and non-radical oxidant. ) Also occurs. The superoxide anion reacts readily with nitric oxide, a radical generated in macrophages of other inflammatory cells in the wound bed, to produce peroxynitrite, which has the most harmful effect on surrounding tissues. Ultimately, the superoxide anion can also cause cross-linking of the substrate molecules fibrin and fibronectin, which occur in converted substrates that are not well suited for epithelial growth.
(発明の概要)
本発明の一つの態様として、活性酸素種は、金属イオンの合成した組成で治療することにより、調節される創傷と関連する。スーパーオキシドアニオンの徴候を示す創傷への該組成の適用は、該創傷と関連するスーパーオキシドアニオンのレベルの減少を通して、これらの創傷の治療および治癒に有効であることが見出されている。本発明は、特に、慢性創傷の治療および治癒に有効である。さらに、本組成を用いる、部分的に厚みのある切り傷および接触熱傷の治療によって、これらの創傷の上皮形成を改善することが見出されている。
(Summary of Invention)
In one embodiment of the invention, the reactive oxygen species is associated with a wound that is regulated by treatment with a synthesized composition of metal ions. Application of the composition to wounds that exhibit signs of superoxide anion has been found to be effective in the treatment and healing of these wounds through a reduction in the level of superoxide anion associated with the wound. The present invention is particularly effective in the treatment and healing of chronic wounds. Furthermore, it has been found that the treatment of partially thick cuts and contact burns using this composition improves the epithelialization of these wounds.
本発明の抗酸化活性に加えて、本組成を用いる創傷の治療は、ヒトPMNによるROSの生成およびヒト補体活性化に対する阻害効果をもたらし、それ故、さらに慢性創傷管理において、有益である。 In addition to the antioxidant activity of the present invention, the treatment of wounds using this composition results in an inhibitory effect on the production of ROS and human complement activation by human PMN and is therefore beneficial in further chronic wound management.
(発明の詳細な説明)
発明に用いた技術および方法
材料
本発明に有用な好ましい組成は、カリウムイオンが10〜80重量部、亜鉛イオンが0.00001〜20重量部、カルシウムイオンが0.01〜10重量部、およびルビジウムイオンが40重量部までの量である、pH約5から約7の間の溶液を含む。一つの態様として、該金属イオンは、例えば、塩化物、硫酸塩、クエン酸塩、水酸化物等を含む、それらのそれぞれの塩から導かれる。該組成のpHの調整は、好ましくは、必要に応じて、該溶液にクエン酸を加えて行われる。本目的のために、この組成を本明細書において、時々PHI5(クエン酸を用いてpH5に調整された、ポリ水酸化されたイオノーゲン)として引用する。
(Detailed description of the invention)
Techniques and methods used in the invention
Materials Preferred compositions useful in the present invention include 10-80 parts by weight of potassium ions, 0.00001-20 parts by weight of zinc ions, 0.01-10 parts by weight of calcium ions, and up to 40 parts by weight of rubidium ions. A volume of solution between about 5 and about 7 is included. In one embodiment, the metal ions are derived from their respective salts, including, for example, chloride, sulfate, citrate, hydroxide, and the like. The pH of the composition is preferably adjusted by adding citric acid to the solution as necessary. For this purpose, this composition is sometimes referred to herein as PHI5 (polyhydroxylated ionogen adjusted to
治療価値は、カルシウムを用いないで、カリウム、亜鉛およびルビジウムイオンを用いて、見出されてきた。しかしながら、カルシウムは、創傷のある種のタイプの治療に有用であり、たとえ特定の創傷に対しては、医薬的に無効であったとしても、本発明の溶液に含めていても、当該特定の創傷を治療する場合の、好適な溶液の有効性に対して弊害とはならない。 Therapeutic value has been found using potassium, zinc and rubidium ions without calcium. However, calcium is useful for the treatment of certain types of wounds, even if it is pharmaceutically ineffective for a particular wound, even if included in the solution of the present invention It is not detrimental to the effectiveness of a suitable solution when treating wounds.
ヒト好中球による、ROS生成阻害のためのアッセイ(化学発光アッセイ)
多形核好中球(PMN)を健常ボランティア(Bloedbank Midden-Nederland、ユトレヒト、オランダ)の静脈血から単離した。白色96ウェルの平底マイクロタイタープレート(Costar、Badhoevedorp、オランダ)の中に、試験サンプルを連続的に、最終的には50μLになるように希釈した。各ウェルに、50μLのPMN懸濁液(1・107細胞/mL)および50μLのルミノール(120μM)を加えた。PMNは、オプソニン化ザイモサンA(OPZ;最終濃度:200μg/mL)を加えることによって、誘発された。化学発光は、Titertek Luminoskan 発光計(TechGenインターナショナル、Zellik、ベルギー)を用いて、30分間隔で、0.5秒間、2分ごとにモニターした。
Assay for inhibition of ROS production by human neutrophils (chemiluminescence assay)
Polymorphonuclear neutrophils (PMN) were isolated from venous blood of healthy volunteers (Bloedbank Midden-Nederland, Utrecht, The Netherlands). Test samples were diluted serially and finally to 50 μL in white 96 well flat bottom microtiter plates (Costar, Badhoevedorp, The Netherlands). To each well, 50 μL of PMN suspension (1 · 10 7 cells / mL) and 50 μL of luminol (120 μM) were added. PMN was induced by adding opsonized zymosan A (OPZ; final concentration: 200 μg / mL). Chemiluminescence was monitored every 2 minutes for 0.5 seconds at 30 minute intervals using a Titertek Luminoskan luminometer (TechGen International, Zellik, Belgium).
ピークレベルは、それらの対応するコントロール(試験サンプル無しで、同一のインキュベーション)との相関で、試験サンプルの活性を計算するのに用いられる。実験は、NaHCO3を用いて、pH7.35で緩衝され、細胞凝集を避けるために、0.1%(w/v)ゼラチン(HBSS−ゲル)を補充した、Hank平衡塩溶液(I−IBSS)で実施した。OPZは、洗浄した商業用ザイモサンAと1:10に希釈したヒトプール血清(HPS)を37℃で、30分間インキュベートすることにより得た。洗浄後、該オプソニン化した生成物をHBSS(最終濃度:0.8mg/mL)で再懸濁した。 Peak levels are used to calculate the activity of the test sample in correlation with their corresponding controls (no test sample, identical incubation). The experiment was performed using Hank balanced salt solution (I-IBSS), buffered with NaHCO 3 at pH 7.35 and supplemented with 0.1% (w / v) gelatin (HBSS-gel) to avoid cell aggregation. ). OPZ was obtained by incubating washed commercial zymosan A and human pooled serum (HPS) diluted 1:10 at 37 ° C. for 30 minutes. After washing, the opsonized product was resuspended with HBSS (final concentration: 0.8 mg / mL).
スーパーオキシドアニオン除去アッセイ
白色96ウェル平底マイクロタイタープレートに、試験サンプルをリン酸で緩衝した生理食塩水(PBS;pH7.4)で、連続的に最終量50μLまで希釈した。続いて、ヒポキサンチン(50μL;最終濃度1mM)、および緩衝液またはスーパーオキシドジスムターゼ(SOD、25μL;10U/mL)を加えた。スーパーオキシドアニオン(・O2)ラジカル生成は、25μLのキサンチンオキシダーゼ(10mU/mL)の付加によって開始され、化学発光は、Fluoroskan Ascent FL 発光計(Labsystems、Breda、オランダ)を用いて、15分間にわたって、0.5秒間、mmごとにモニターした。試験化合物の活性は、SOD−阻害可能な部分の化学発光シグナルから計算された。キサンチンオキシダーゼ活性における試験サンプルの直接的な効果を排除するため、尿酸形成は、290nmで、分光光度計によって決定した。
Superoxide anion removal assay In a white 96 well flat bottom microtiter plate, test samples were serially diluted with phosphate buffered saline (PBS; pH 7.4) to a final volume of 50 μL. Subsequently, hypoxanthine (50 μL;
ヒト補体活性に対する、溶血アッセイ(古典的経路および代替的経路)
ヒト補体(CPおよびAPのそれぞれ)の古典的および代替的経路に対する試験サンプルの阻害活性は、Klerx et al.(Klerx, J.P.A.M.,Beukelman,C.J., Van Dijk,H. et al., Microassay for colorimetric estimation of complement activity in guinea pig, human and mouse serum. J.Immunlol Methods 1983, 63:215-220) に記載されたマイクロアッセイの修正バージョンによって定量した。U−ウェルマイクロタイタープレート(Greiner Labortechnik, Nortingen, ドイツ)に、試験サンプルを(1)VSB−CP(ベロナール生理食塩水、5mMのベロナール、150mM生理食塩水;pH7.35に調製)に最終量が50μL(CP)になるように、0.15mMのCa2+および0.5mMのMg2+を補ったもの、または(2)上記のベロナール緩衝生理食塩水に、0.5mMのMg2+および0.8mMのEGTAを補い、最終量100μL(AP)になるように調製したVSB−APに逐次希釈した。続いて、50μL(CP)または25μL(AP)の適当なヒトプール血清(HPS;健常ドナーから得た)の希釈液を加えて、該プレートを37℃で30分間インキュベートした。50μLの感作されたヒツジ赤血球(CP)または25μLのウサギ赤血球(以下参照)を加えた後、該プレートを再度37℃で1時間、再びインキュベートした。Alsever溶液中のヒツジまたはウサギの血液は、赤血球源として供給される。用いる前に、赤血球は生理食塩水で3回洗浄した。ヒツジ赤血球を希釈した(1:800)アンボセプターと10分間インキュベーションすることで感作させ;洗浄後、該感作させた赤血球をVSB−CP(4×108細胞/mL)に再懸濁した。ウサギの赤血球をVSB−AP(3×108細胞/mL)に懸濁した。最後に、該マイクロタイタープレートを遠心分離(900×gで5分)し、無処置の細胞と残査を沈降させて、50μLの上清をウェルに付き200μLの水を含んだ96−ウェル平底マイクロタイタープレートに移した。後者のプレートにおいて、赤血球の溶解によって、放出されるヘモグロビンの量は、上記の自動ELISA読み取り機を用いて、405nmで操作し、分光光度計で測定した。コントロールは、水(100%溶血)、または緩衝液(VSB−CPまたはVSB−AP;0%溶血)、およびHPSが、加熱で不活性化されたHPS(56℃、30分;試験サンプルの背景色の補正)に置換されたインキュベートで、インキュベートした赤血球の上清を同様に処理することからなる。
Hemolytic assay for human complement activity (classical and alternative pathways)
The inhibitory activity of the test sample against the classical and alternative pathways of human complement (CP and AP, respectively) is shown in Klerx et al. (Klerx, JPAM, Beukelman, CJ, Van Dijk, H. et al., Microassay for colorimetric. J. Immunlol Methods 1983, 63: 215-220) was quantified by a modified version of the microassay described in estimation of complement activity in guinea pig, human and mouse serum. In a U-well microtiter plate (Greiner Labortechnik, Nortingen, Germany), the final amount of the test sample is (1) VSB-CP (Veronal saline, 5 mM Veronal, 150 mM saline; adjusted to pH 7.35). 50 μL (CP) supplemented with 0.15 mM Ca 2+ and 0.5 mM Mg 2+ , or (2) the above veronal buffered saline with 0.5 mM Mg 2+ and It was diluted with VSB-AP prepared to a final volume of 100 μL (AP) supplemented with 0.8 mM EGTA. Subsequently, 50 μL (CP) or 25 μL (AP) of a dilution of the appropriate human pool serum (HPS; obtained from a healthy donor) was added and the plates were incubated at 37 ° C. for 30 minutes. After adding 50 μL of sensitized sheep red blood cells (CP) or 25 μL of rabbit red blood cells (see below), the plates were again incubated at 37 ° C. for 1 hour. Sheep or rabbit blood in Alsever solution is supplied as a source of red blood cells. Prior to use, erythrocytes were washed 3 times with saline. Sheep red blood cells were sensitized by incubation with diluted (1: 800) amboceptor for 10 minutes; after washing, the sensitized red blood cells were resuspended in VSB-CP (4 × 10 8 cells / mL). . Rabbit erythrocytes were suspended in VSB-AP (3 × 10 8 cells / mL). Finally, the microtiter plate is centrifuged (900 × g for 5 minutes), the intact cells and the residue are allowed to settle, and 50 μL of the supernatant is added to the well and a 96-well flat bottom containing 200 μL of water. Transfer to a microtiter plate. In the latter plate, the amount of hemoglobin released by lysis of red blood cells was measured with a spectrophotometer operating at 405 nm using the automatic ELISA reader described above. Controls are water (100% hemolysis), or buffer (VSB-CP or VSB-AP; 0% hemolysis), and HPS inactivated by heat (56 ° C., 30 min; test sample background) Incubation of the incubated red blood cells with an incubation replaced with a color correction) is carried out in the same way.
細胞毒性の定量
5−カルボキシフルオレセインジアセテート(CFDA;10mg/mL)のアセトンストック溶液を調製し、−20℃で貯蔵した。使用の前に、このストック溶液は、緩衝液で、1:1000に希釈した。ヨウ化プロピジウム(PI;1.5mg)を、2.5%の消光インク、5%w/vのEDTA、および8mgのウシ血清アルブミン(BSA)を含んだ10mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で溶解させた。PMNは、生体染色法CFDA(10μg/mL)で、20℃にて15分間ラベルし、洗浄して、107細胞/mLの濃度になるまで、緩衝液中に再懸濁する。100μLのこの細胞懸濁液を、同量に希釈したサンプルと37℃で15分間、インキュベートした。続けて、該細胞を洗浄し、生存(緑色に発光)および死滅(赤色に発光)細胞を識別するために、25μLのPI/インク溶液で染色した。死滅細胞のパーセントは、蛍光顕微鏡(Fluovert、Leitz、Wetzlar、ドイツ)を用いて、定量した。
Quantification of cytotoxicity An acetone stock solution of 5-carboxyfluorescein diacetate (CFDA; 10 mg / mL) was prepared and stored at -20 ° C. Prior to use, this stock solution was diluted 1: 1000 with buffer. Propidium iodide (PI; 1.5 mg), 10 mL phosphate buffered saline (PBS) containing 2.5% quenching ink, 5% w / v EDTA, and 8 mg bovine serum albumin (BSA). ). PMN is labeled with vital staining CFDA (10 μg / mL) for 15 minutes at 20 ° C., washed and resuspended in buffer until a concentration of 10 7 cells / mL. 100 μL of this cell suspension was incubated with the same diluted sample at 37 ° C. for 15 minutes. Subsequently, the cells were washed and stained with 25 μL of PI / ink solution to distinguish between viable (light emitting green) and dead (light emitting red) cells. The percentage of dead cells was quantified using a fluorescence microscope (Fluovert, Leitz, Wetzlar, Germany).
結果と考察
創傷に関連する活性酸素種の生成は、いくつか可能な起源から生じている。本発明の溶液は、当該創傷に関連する活性酸素種(ROS)の生成に対して、医薬的に有効な阻害効果を表した。
Results and Discussion The generation of reactive oxygen species associated with wounds arises from several possible sources. The solution of the present invention exhibited a pharmaceutically effective inhibitory effect on the production of reactive oxygen species (ROS) associated with the wound.
創傷におけるROSの一つの源としては、ヒト多形核好中球(PMN)の刺激によって、生成する活性酸素種である。PMNは、例えば、該創傷部を強化し、活性化して、増加する酸素の量を消費し、ROSに変換する。レスピレイトリー・バーストとして知られる、この過程は、レセプター介在およびレセプター非依存過程の両方によって、活性化される該酵素NADPHオキシダーゼに依存する。典型的なレセプター依存刺激は、例えば、補体要素であるC5aおよびC3b、バクテリア由来走化性トリペプチドであるfMLP、およびオプソニン化ザイモサン;長鎖不飽和脂肪酸を含むレセプター依存性刺激等がある。該PMNの活性化によって、該多成分のNADPHオキシダーゼは、細胞膜に集合する。続いて、該オキシダーゼは、膜の細胞基質側で、NADPHから電子を膜の反対側で、分子状酸素に移す。これにより、摂取された微生物を含む食胞(細胞内)または細胞外で、スーパーオキシドアニオン(・O2 -)の生成が生じる。形成された該スーパーオキシドアニオンのほとんどは、過酸化水素(H2O2)に変換される。後者は、高濃度でのみ、殺菌性があるのに対し、スーパーオキシドアニオン自体は、その制限された膜透過性のためにバクテリアを殺さない。過酸化水素のいずれかは、鉄触媒フェントン反応により、極めて活性の高いヒドロキシルラジカルへと変換される。しかしながら、過酸化水素のほとんどが、PMNによって生成されることが知られる殺菌性の酸化剤である、次亜塩素酸(HOCl)に変換される。後者の変換は、ハライド(クロリド)イオンの存在下で起こり、活性化されたPMNによって、放出される酵素でもあるミエロパーオキシド(MPO)によって触媒される。ファゴリソソームにおいて、細胞内ROS[タンパク分解およびリソソーム(顆粒)から放出される他の細胞毒性酵素と一緒になって]は、摂取されたバクテリアを殺して、創傷感染を防ぎ、これらの酸素代謝物の細胞外生成は、組織周辺での有害な効果を有する。 One source of ROS in wounds is reactive oxygen species that are generated upon stimulation of human polymorphonuclear neutrophils (PMN). PMN, for example, strengthens and activates the wound, consuming an increasing amount of oxygen and converting it to ROS. This process, known as respiratory burst, depends on the enzyme NADPH oxidase being activated by both receptor-mediated and receptor-independent processes. Typical receptor-dependent stimuli include, for example, complement elements C5a and C3b, bacterially chemotactic tripeptides fMLP, and opsonized zymosan; receptor-dependent stimuli including long chain unsaturated fatty acids. Upon activation of the PMN, the multi-component NADPH oxidase assembles at the cell membrane. Subsequently, the oxidase transfers electrons from NADPH to molecular oxygen on the opposite side of the membrane on the cellular substrate side of the membrane. As a result, superoxide anion (.O 2 − ) is generated in the phagosome (intracellular) containing the ingested microorganisms or extracellularly. Most of the superoxide anion formed is converted to hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). The latter is bactericidal only at high concentrations, whereas the superoxide anion itself does not kill bacteria due to its limited membrane permeability. Any of the hydrogen peroxide is converted to extremely active hydroxyl radicals by the iron-catalyzed Fenton reaction. However, most of the hydrogen peroxide is converted to hypochlorous acid (HOCl), a bactericidal oxidant known to be produced by PMN. The latter conversion occurs in the presence of halide (chloride) ions and is catalyzed by activated PMN by myeloperoxide (MPO), which is also an enzyme released. In phagolysosomes, intracellular ROS [along with proteolysis and other cytotoxic enzymes released from lysosomes (granules)] kills ingested bacteria, prevents wound infections, and these oxygen metabolites The extracellular generation of has a deleterious effect around the tissue.
上述の該ROSに加えて、一酸化窒素(NO・ 創傷部に存在するマクロファージによって)の生成もまた、注目される。一酸化窒素ラジカルは、容易にスーパーオキシドアニオンと反応し、とても強力で、ヒドロキシルラジカル(上記参照)と同様の性質を有する比較的安定な酸化剤である、ペルオキソ亜硝酸の生成を生じる。 In addition to the ROS described above, the production of nitric oxide (by NO. Macrophages present in the wound) is also noted. Nitric oxide radicals readily react with superoxide anions, resulting in the formation of peroxonitrite, a very strong and relatively stable oxidant with properties similar to hydroxyl radicals (see above).
ヒトPMNの刺激によるROS生成の阻害に関して、12±2mL/mLのIC50値は、化学発光アッセイを用いて、PHI5によって定量した。該IC50値は、50%の阻害を与える試験系におけるサンプル濃度であり;IC50値は、2つの異なったドナーからのPMNの2バッチで得られる定量値の平均値±SD(標準偏差)で表される値である。ROS生成のアッセイでの阻害効果は、細胞死によって引き起こされ得るので、該試験サンプルの細胞毒性効果もまた研究された。静止したPMNを、生体染色法のCFDA(5−カルボキシフルオレセインジアセテート)でラベルし、PHI5でインキュベートした。続いて、死滅細胞は、ヨウ化プロピジウムで染色した。100μL/mLのPHI5とのインキュベーションは、コントロール細胞との比較でのPMNに対する細胞毒性効果はいずれも示さない事を見出した。PHI5によるROS生成の阻害は、PMNに対する細胞毒性効果のためではないと結論づけた。 For inhibition of ROS production by stimulation of human PMN, an IC50 value of 12 ± 2 mL / mL was quantified by PHI5 using a chemiluminescence assay. The IC50 value is the sample concentration in the test system giving 50% inhibition; the IC50 value is expressed as the mean ± SD (standard deviation) of the quantitative values obtained with two batches of PMN from two different donors. Is the value to be Since the inhibitory effect in the assay of ROS generation can be caused by cell death, the cytotoxic effect of the test sample was also studied. Stationary PMNs were labeled with vital staining CFDA (5-carboxyfluorescein diacetate) and incubated with PHI5. Subsequently, dead cells were stained with propidium iodide. It was found that incubation with 100 μL / mL PHI5 does not show any cytotoxic effect on PMN compared to control cells. It was concluded that inhibition of ROS production by PHI5 was not due to cytotoxic effects on PMN.
上記のように、PMNの刺激によるスーパーオキシドアニオンの生成に加えて、これらのラジカルは、虚血状態が、酵素であるキサンチンデヒドロゲナーゼを、酸素からスーパーオキシドアニオンへの変換を触媒するキサンチンオキシダーゼに変換し得る慢性創傷においても生じうる。従って、該PMNまたはキサンチンオキシダーゼを介して、生成されるスーパーオキシドアニオンの除去を含む、抗酸化活性は、慢性創傷の治療において、有益であるとみなされる。PHI5は、主にクエン酸の存在のためにスーパーオキシドアニオンの有効なスカベンジャーである事が示された。 As mentioned above, in addition to the production of superoxide anions upon stimulation with PMN, these radicals convert ischemic conditions to xanthine oxidase, which catalyzes the conversion of the enzyme xanthine dehydrogenase from oxygen to the superoxide anion. Can also occur in chronic wounds. Thus, antioxidant activity, including removal of the generated superoxide anion via the PMN or xanthine oxidase, is considered beneficial in the treatment of chronic wounds. PHI5 has been shown to be an effective scavenger of the superoxide anion primarily due to the presence of citric acid.
ROS生成(上記参照)のアッセイで見出された阻害は、スーパーオキシドアニオンの特異な除去によっても、引き起こされうる。オーク樹皮の抽出液(OBE)は、PMN機能における直接的な効果を持つことを報告している。PHI5(IC50 12μL/mL)を用いるスーパーオキシドアニオンスカベンジャーアッセイにおいて、観察される活性の増加は、おそらく大部分は、PHI5のクエン酸成分によるスーパーオキシドアニオンの付加的なスカベンジングのためである。従って、PHI5は、スーパーオキシドアニオンの除去およびROS生成の阻害作用の両方を提供し、創傷管理における本発明の有用性、特に、慢性創傷の管理を強める。 The inhibition found in the assay of ROS production (see above) can also be caused by the specific removal of the superoxide anion. It has been reported that oak bark extract (OBE) has a direct effect on PMN function. In the superoxide anion scavenger assay using PHI5 (IC50 12 μL / mL), the observed increase in activity is probably due largely to the additional scavenging of the superoxide anion by the citrate component of PHI5. Thus, PHI5 provides both superoxide anion removal and ROS production inhibitory action, enhancing the utility of the present invention in wound management, particularly chronic wound management.
PHI5もまた、補体活性の調節のための溶血性アッセイを試験した。補体系のシステムは、非適用体液性免疫の一部分であり、ヒト防御機構における重要な役割を果たしている。補体系は、C1からC9の補体成分を含む、20以上のタンパク質からなる。古典的、代替的、またはレクチン経路を経由する補体の活性は、最終的に高分子膜侵襲複合体(MAC)の形成に導く、カスケード様方式における連続的な補体タンパクのタンパク分解開裂を生じ、バクテリア(または、溶血を経由して外来性の赤色血液細胞)の死滅を引き起こす。さらに、小分割生成物を生成し、多くの免疫制御効果を促進する。この点に関して、補体因子C3bは、主に病原性微生物および外来細胞(ザイモサン)が、C3b(オプソニン化)で覆われて、膜(例えば、PMN等)上のC3bレセプターを有する食細胞が認識し、これらの侵略者を摂取することができ、ROSを生成することによって、それらを破壊する事ができる、生物学的機能を有する。フラグメントC5aは、PMNに対する他の活性化剤であり;さらに、これらの食細胞における主要な走化性因子である。 PHI5 was also tested for a hemolytic assay for modulation of complement activity. The complement system is part of non-applied humoral immunity and plays an important role in the human defense mechanism. The complement system consists of more than 20 proteins, including C1 to C9 complement components. Complement activity via the classical, alternative, or lectin pathway ultimately leads to the proteolytic cleavage of complement proteins in a cascade-like fashion, leading to the formation of macromolecular membrane attack complexes (MAC) Occurs and causes the death of bacteria (or exogenous red blood cells via hemolysis). In addition, it produces subdivided products and promotes many immune control effects. In this regard, complement factor C3b is recognized by phagocytic cells that have C3b receptors on membranes (eg, PMN, etc.), primarily pathogenic microorganisms and foreign cells (zymosan) covered with C3b (opsonization). And have biological functions that can ingest these invaders and destroy them by generating ROS. Fragment C5a is another activator for PMN; moreover, it is a major chemotactic factor in these phagocytes.
補体活性の阻害は、C5aのような補体分割生成物の生成を制限する。上記のように、これによって、創床のPMNの刺激の少ない流入および減少が生じ、それ故、ROSおよびペルオキシ亜硝酸の細胞外形成を減らし、それによって、組織損傷が減少した。 Inhibition of complement activity limits the production of complement split products such as C5a. As noted above, this resulted in a low influx and reduction of wound bed PMN stimulation, thus reducing extracellular formation of ROS and peroxynitrite, thereby reducing tissue damage.
他の因子が支配する創傷治癒もまた、重要でありうるが(例えば、MMP)、PHI5は、古典的な経路を経由して、ヒトの補体活性を阻害し、PMNによって活性化され、ROSの生成を阻害する。さらに、PHI5に関連するクエン酸は、スーパーオキシドアニオンの除去に寄与している事が見出されている。当該ROSレベルの減少は、創傷管理、特に慢性創傷管理において、本発明の該成分である金属イオンおよびクエン酸を含んだ調製液で観察された有益な効果に寄与する。 While wound healing dominated by other factors may also be important (eg, MMP), PHI5 inhibits human complement activity via the classical pathway, is activated by PMN, and ROS Inhibits the production of Furthermore, citric acid associated with PHI5 has been found to contribute to the removal of superoxide anions. The reduction in ROS levels contributes to the beneficial effects observed in wound management, particularly chronic wound management, with preparations containing the components of the present invention, metal ions and citric acid.
先行技術であるオーク樹皮の抽出液と本発明の該合成成分のIC50値の比較を図1〜3に示した。それらの図は、これら2つの組成物のIC50値のグラフであって、スーパーオキシドアニオンスカベンジャーアッセイで測定したもの(図1)、化学発光アッセイで測定したもの(図2)、および古典的経路の補体アッセイで測定したもの(図3)である。これらのグラフからわかるように、PHI5は、スーパーオキシドの除去およびPMNの阻害(化学発光アッセイ)に関して、天然のオーク樹皮の抽出液(OBE)より効果的であり、補体活性の調節に関してのみ、僅かに効果が少ない。 A comparison of the IC50 values of the prior art oak bark extract and the synthetic component of the present invention is shown in FIGS. The figures are graphs of the IC50 values of these two compositions, measured with a superoxide anion scavenger assay (Figure 1), measured with a chemiluminescent assay (Figure 2), and the classical pathway. It is measured by a complement assay (FIG. 3). As can be seen from these graphs, PHI5 is more effective than natural oak bark extract (OBE) in removing superoxide and inhibiting PMN (chemiluminescence assay), and only in regulating complement activity. Slightly less effective.
Claims (15)
6. The method of claim 5, wherein the solution comprises a sufficient amount of citric acid to adjust the pH to about 5 to about 7.
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