JP2019172614A - 遺伝子発現制御剤及び筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制し、及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進する遺伝子発現制御剤を提供する。【解決手段】奇数脂肪酸がメタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制作用及びヌクレオポリン−210遺伝子の発現亢進作用を有することを見出した。【選択図】なし
Description
本発明は、奇数脂肪酸を有効成分とする遺伝子発現制御剤に関する。また、本発明は、遺伝子発現制御剤を含有する筋委縮抑制剤、サルコペニアの抑制剤、予防剤又は改善剤並びに飲食品に関する。
高齢者は、加齢とともに骨格筋量並びに筋力が低下し、歩行時の「ふらつき」、「転倒」が発生しやすくなる。筋肉量の減少は筋線維・筋細胞の減少並びに一つひとつの筋線維の萎縮が関連している。高齢者に発生する筋肉量の低下、筋力が減少する筋萎縮をサルコペニアとよばれている。これが悪化すると、寝たきりといった要介護状態となる。したがって、サルコペニアの原因を究明し、それに沿った介入法を開発、導入することは、介護予防の観点からも、高齢化社会での医療・介護政策上の観点からも極めて重要である。(非特許文献1)
サルコペニアの予防には、栄養、特にたんぱく質の摂取と運動が重要と言われており、運動療法が中心となっている。しかしながら、さらに効果的に予防をするためにサルコペニアの解明の研究も行われており、原因となる遺伝子の探索が進められている。メタロチオネイン−2遺伝子は筋萎縮の原因遺伝子であることがわかってきており、メタロチオネイン−2遺伝子の発現を抑制することで、筋萎縮を抑制できることが明らかになってきた(非特許文献2)。また、ヌクレオポリン−210遺伝子は筋細胞の分化に必須の遺伝子であり、ヌクレオポリン−210遺伝子の発現の亢進が筋肉の増強に必須であると考えられている(非特許文献3)。このような筋萎縮の原因となる遺伝子の抑制剤としては、レズベラトロールの一種であるグネチンCを利用したものが開発されてきた(特許文献1)。
しかし、奇数脂肪酸がメタロチオネイン−2遺伝子及びヌクレオポリン−210遺伝子の発現を制御できるという報告はされていない。
しかし、奇数脂肪酸がメタロチオネイン−2遺伝子及びヌクレオポリン−210遺伝子の発現を制御できるという報告はされていない。
炭素数が奇数の脂肪酸を奇数脂肪酸といい、炭素数が偶数の脂肪酸である偶数脂肪酸とは異なる代謝経路でTCAサイクルに導入されていることが見出されており、偶数脂肪酸の代謝によるアセチルCoAから出発するATP産生に加えて、C3のプロピニルCoAから出発する細胞の生理機能活性化にも関与することが示唆されている。具体的には、毛母細胞を活性化し、育毛・発毛に関する効果(特許文献2)、不飽和脂肪酸と組み合わせた細胞増殖促進効果(特許文献3)が報告されているが、奇数脂肪酸による筋萎縮に関する遺伝子発現への効果及び筋萎縮予防に関する報告はされていない。
日本内科学会雑誌104巻12号、2602−2607ページ、2015年
Summematter Sら,Mol Cell Biol.,第37巻,第5号,pp.e00305-16,2017年
J.Sebastian Gomez-Cavazosら,J Cell Biol,第208巻,第6号,pp.671-681
本発明では、メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制し、及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進する遺伝子発現制御剤を提供することを課題とする。
本発明者らは、奇数脂肪酸の新規機能の検討を行ったところ、奇数脂肪酸にメタロチオネイン−2遺伝子発現の抑制作用及びヌクレオポリン−210遺伝子発現の亢進作用を見出し、本発明を完成した。
本発明は次の構成からなる。
1.奇数脂肪酸を有効成分とする遺伝子発現制御剤であって、メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制すること及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進することを特徴とする、遺伝子発現制御剤。
2.前項1に記載の遺伝子発現制御剤を含有する、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
3.前記筋委縮がサルコペニアである、前項2に記載の筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
4.前項1〜3のいずれか1に記載の剤を含有する飲食品。
1.奇数脂肪酸を有効成分とする遺伝子発現制御剤であって、メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制すること及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進することを特徴とする、遺伝子発現制御剤。
2.前項1に記載の遺伝子発現制御剤を含有する、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
3.前記筋委縮がサルコペニアである、前項2に記載の筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
4.前項1〜3のいずれか1に記載の剤を含有する飲食品。
本発明の遺伝子発現制御剤は、メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制及びヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進できる。
(筋委縮及びサルコペニア)
本明細書において、「筋萎縮」とは、筋細胞の減少や収縮により筋肉がやせることをいい、加齢に伴うものを「サルコペニア」という。メタロチオネイン−2遺伝子の発現が亢進すると骨格筋量が減り、筋萎縮が促進され、一方でメタロチオネイン−2遺伝子の発現を抑制すると骨格筋量及び筋肉が増強されることが知られている(非特許文献2)。さらに、ヌクレオポリン−210遺伝子は筋細胞の分化に不可欠であり、ヌクレオポリン−210遺伝子の発現の活性化により、筋肉が増強されることが知られている(非特許文献3)。
下記実施例により奇数脂肪酸がメタロチオネイン−2遺伝子を抑制すること及びヌクレオポリン−210遺伝子を促進することを確認した。したがって、奇数脂肪酸は筋萎縮やサルコペニアの予防・改善剤として利用することができる。
本明細書において、「筋萎縮」とは、筋細胞の減少や収縮により筋肉がやせることをいい、加齢に伴うものを「サルコペニア」という。メタロチオネイン−2遺伝子の発現が亢進すると骨格筋量が減り、筋萎縮が促進され、一方でメタロチオネイン−2遺伝子の発現を抑制すると骨格筋量及び筋肉が増強されることが知られている(非特許文献2)。さらに、ヌクレオポリン−210遺伝子は筋細胞の分化に不可欠であり、ヌクレオポリン−210遺伝子の発現の活性化により、筋肉が増強されることが知られている(非特許文献3)。
下記実施例により奇数脂肪酸がメタロチオネイン−2遺伝子を抑制すること及びヌクレオポリン−210遺伝子を促進することを確認した。したがって、奇数脂肪酸は筋萎縮やサルコペニアの予防・改善剤として利用することができる。
(奇数脂肪酸)
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤で使用される奇数脂肪酸は、炭素数が奇数の脂肪酸である。該奇数脂肪酸としては、脂肪鎖中の炭素数が奇数であれば特に限定されないが、脂肪鎖中の炭素数が3〜23個が好ましく、13〜19個がより好ましく、15〜17個がさらに好ましい。このような奇数脂肪酸の具体例として、例えば、C3プロピオン酸、C5吉草酸、C7エナント酸、C9ペラルゴン酸、C11ウンデカン酸、C13トリデカン酸、C15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、C19ノナデカン酸、C21ヘンイコシル酸、C23トリコシル酸が挙げられ、好ましくはC13トリデカン酸、C15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、C19ノナデカン酸であり、より好ましくはC15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、最も好ましくはC17マルガリン酸である。
奇数脂肪酸は、光学異性体の混合物であってもよい。さらに奇数脂肪酸の薬学的に許容し得る塩、例えば塩基性の酸付加塩、無機もしくは有機の酸又はアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等であってもよい。本発明の遺伝子発現制御剤は、1種類の奇数脂肪酸を含有してもよく、2種類以上の奇数脂肪酸を組み合わせて含有してもよい。
加えて、奇数脂肪酸は、通常、それ自体公知の薬理学的に許容される担体、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤、その他の添加剤、具体的には水、植物油、エタノール又はベンジルアルコールのようなアルコール、ポリエチレングリコール、グリセロールトリアゼテートゼラチン、ラクトース、デンプン等のような炭水化物、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ワセリン等と混合して錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤、注射剤、液剤、懸濁剤等の形態により経口又は非経口的に投与することができる。
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤で使用される奇数脂肪酸は、炭素数が奇数の脂肪酸である。該奇数脂肪酸としては、脂肪鎖中の炭素数が奇数であれば特に限定されないが、脂肪鎖中の炭素数が3〜23個が好ましく、13〜19個がより好ましく、15〜17個がさらに好ましい。このような奇数脂肪酸の具体例として、例えば、C3プロピオン酸、C5吉草酸、C7エナント酸、C9ペラルゴン酸、C11ウンデカン酸、C13トリデカン酸、C15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、C19ノナデカン酸、C21ヘンイコシル酸、C23トリコシル酸が挙げられ、好ましくはC13トリデカン酸、C15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、C19ノナデカン酸であり、より好ましくはC15ペンタデカン酸、C17マルガリン酸、最も好ましくはC17マルガリン酸である。
奇数脂肪酸は、光学異性体の混合物であってもよい。さらに奇数脂肪酸の薬学的に許容し得る塩、例えば塩基性の酸付加塩、無機もしくは有機の酸又はアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等であってもよい。本発明の遺伝子発現制御剤は、1種類の奇数脂肪酸を含有してもよく、2種類以上の奇数脂肪酸を組み合わせて含有してもよい。
加えて、奇数脂肪酸は、通常、それ自体公知の薬理学的に許容される担体、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤、その他の添加剤、具体的には水、植物油、エタノール又はベンジルアルコールのようなアルコール、ポリエチレングリコール、グリセロールトリアゼテートゼラチン、ラクトース、デンプン等のような炭水化物、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ワセリン等と混合して錠剤、カプセル剤、エリキシル剤、マイクロカプセル剤、注射剤、液剤、懸濁剤等の形態により経口又は非経口的に投与することができる。
本発明に用いられる脂肪酸は、化学的に合成されたものであっても、天然に存在するものであってもよい。天然の脂肪酸の供給源としては、例えば家畜や家禽の脂肪、魚介類の油脂、植物油又は脂質生産性の微生物が挙げられる。天然の脂肪酸の供給源は所望の脂肪酸の種類、量及び品質に応じて適切なものが選択される。
(脂肪酸の抽出及び精製方法)
天然に存在する脂肪酸は、既知の方法で抽出及び精製することができる。例えば、脂質生産性の藻類から脂肪酸を取得する場合、藻類細胞を培養及び増殖させ、得られた培養液から遠心分離等により回収したペレットを凍結乾燥又は加温乾燥により乾燥させる。有機溶媒を用いてトリグリセリドを含有する脂質を抽出することができる。有機溶媒としては、n−ヘキサン・エタノール混合溶媒、クロロホルム・メタノール混合溶媒、エタノール・ジエチルエーテル混合溶媒等の極性溶媒と弱極性溶媒の混合液を用いることができる。得られた抽出液は、既知の方法で精製される。例えば、シリカゲルや酸性白土や活性白土を用い、極性脂質を吸着させて精製することができる。また、精製したトリグリセリドの組成は、ガスクロマトグラフィー等で分析することができる。トリグリセリドを分離する方法は、既知の分画手法を用いることができ、ガスクロマトグラフィー技術等が挙げられる。
天然に存在する脂肪酸は、既知の方法で抽出及び精製することができる。例えば、脂質生産性の藻類から脂肪酸を取得する場合、藻類細胞を培養及び増殖させ、得られた培養液から遠心分離等により回収したペレットを凍結乾燥又は加温乾燥により乾燥させる。有機溶媒を用いてトリグリセリドを含有する脂質を抽出することができる。有機溶媒としては、n−ヘキサン・エタノール混合溶媒、クロロホルム・メタノール混合溶媒、エタノール・ジエチルエーテル混合溶媒等の極性溶媒と弱極性溶媒の混合液を用いることができる。得られた抽出液は、既知の方法で精製される。例えば、シリカゲルや酸性白土や活性白土を用い、極性脂質を吸着させて精製することができる。また、精製したトリグリセリドの組成は、ガスクロマトグラフィー等で分析することができる。トリグリセリドを分離する方法は、既知の分画手法を用いることができ、ガスクロマトグラフィー技術等が挙げられる。
(制御遺伝子)
本発明の遺伝子発現制御剤は、メタロチオネイン−2遺伝子{metallothionein 2:Mt2、アクセッション番号:NM_005953(ヒト);NM_008630(マウス)}及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子{nucleoporin 210:Nup210、アクセッション番号:NM_024923(ヒト);NM_018815(マウス)}の発現を制御できる。より詳しくは、本発明の遺伝子発現制御剤は、メタロチオネイン−2遺伝子の発現を抑制でき、及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子の発現を亢進できる。
本発明の遺伝子発現制御剤は、メタロチオネイン−2遺伝子{metallothionein 2:Mt2、アクセッション番号:NM_005953(ヒト);NM_008630(マウス)}及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子{nucleoporin 210:Nup210、アクセッション番号:NM_024923(ヒト);NM_018815(マウス)}の発現を制御できる。より詳しくは、本発明の遺伝子発現制御剤は、メタロチオネイン−2遺伝子の発現を抑制でき、及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子の発現を亢進できる。
本発明における遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤中の奇数脂肪酸の含有量は、製剤の形態によって相違するが、製剤全体に対して、例えば0.01〜90質量%、0.01〜2質量%、0.1〜5質量%、1〜10質量%、10〜20質量%、20〜30質量%、30〜40質量%又は40〜50質量%、好ましくは0.1〜70質量%、より好ましくは0.1〜50質量%、さらに好ましくは0.5〜30質量%である。なお、奇数脂肪酸が塩、水和物又は溶媒和物である場合、その含有量については、遊離体に換算した上で計算を行うものとする。
奇数脂肪酸は、食経験が充分ある極めて安全な物質である。奇数脂肪酸は食用油や食品添加物として広く流通しているため、本発明の飲食品の摂取量は厳しく制限されるものではないと考えられる。その摂取量の下限は目的に応じた効果を発揮しうる最低量とされ、上限は摂取のしやすさ、経済性等の観点から実際的な量を基準として設定することができる。通常、成人1日当たり、約5mg〜約5g、好ましくは約10mg〜約1gを摂取すればよい。もちろん、摂取する者の年齢、体重、症状、服用期間、治療経過等に応じて変化させることもできる。1日当たりの量を数回に分けて摂取することもできる。
奇数脂肪酸は、食経験が充分ある極めて安全な物質である。奇数脂肪酸は食用油や食品添加物として広く流通しているため、本発明の飲食品の摂取量は厳しく制限されるものではないと考えられる。その摂取量の下限は目的に応じた効果を発揮しうる最低量とされ、上限は摂取のしやすさ、経済性等の観点から実際的な量を基準として設定することができる。通常、成人1日当たり、約5mg〜約5g、好ましくは約10mg〜約1gを摂取すればよい。もちろん、摂取する者の年齢、体重、症状、服用期間、治療経過等に応じて変化させることもできる。1日当たりの量を数回に分けて摂取することもできる。
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤は、常法に従って製剤化することができる。製剤としては固体製剤であってもよく、或いは液体製剤であってもよい。かかる製剤としては、例えば、錠剤、丸剤、顆粒剤、糖衣剤、カプセル(例えばソフトカプセル等)、乳剤、液剤、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁物等が挙げられる。
また、製剤化においては、製剤上の必要に応じて、賦形剤等の添加剤を加えることができ、例えば、充填剤、結合剤、凝固剤、滑たく剤、崩壊剤、色素、甘味料、香料、コーティング剤等を単独、若しくはこれらを目的によって組み合わせて使用することができる。添加剤は特に限定されないが、例えば、乳糖、結晶セルロース、ステアリン酸カルシウム、食用油脂、ゼラチン、グリセリン、グリセリン脂肪酸エステル、ミツロウ等を添加してもよい。添加剤の含有量は特に限定されず、添加剤の総量として、例えば99.99〜10質量%、99.99〜98質量%、99.9〜95質量%、99〜90質量%、90〜80質量%、80〜70質量%、70〜60質量%又は60〜50質量%、好ましくは99.9〜30質量%、より好ましくは99.9〜50質量%、さらに好ましくは99.5〜70質量%である。
また、製剤化においては、製剤上の必要に応じて、賦形剤等の添加剤を加えることができ、例えば、充填剤、結合剤、凝固剤、滑たく剤、崩壊剤、色素、甘味料、香料、コーティング剤等を単独、若しくはこれらを目的によって組み合わせて使用することができる。添加剤は特に限定されないが、例えば、乳糖、結晶セルロース、ステアリン酸カルシウム、食用油脂、ゼラチン、グリセリン、グリセリン脂肪酸エステル、ミツロウ等を添加してもよい。添加剤の含有量は特に限定されず、添加剤の総量として、例えば99.99〜10質量%、99.99〜98質量%、99.9〜95質量%、99〜90質量%、90〜80質量%、80〜70質量%、70〜60質量%又は60〜50質量%、好ましくは99.9〜30質量%、より好ましくは99.9〜50質量%、さらに好ましくは99.5〜70質量%である。
(本発明の剤の投与対象)
本発明の剤の投与対象は、好ましくは、哺乳動物である。本明細書において哺乳動物は、温血脊椎動物を指し、例えば、ヒト及びサルなどの霊長類、マウス、ラット及びウサギなどの齧歯類、イヌ及びネコなどの愛玩動物、ならびにウシ、ウマ及びブタなどの家畜が挙げられる。本発明の剤は、霊長類、特にヒトへの投与に好適である。
本発明の剤の投与対象は、好ましくは、哺乳動物である。本明細書において哺乳動物は、温血脊椎動物を指し、例えば、ヒト及びサルなどの霊長類、マウス、ラット及びウサギなどの齧歯類、イヌ及びネコなどの愛玩動物、ならびにウシ、ウマ及びブタなどの家畜が挙げられる。本発明の剤は、霊長類、特にヒトへの投与に好適である。
(飲食品)
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤は各種飲食品に配合される成分として好適に利用することができる。
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤は、運動器の機能低下を改善するための飲食品として有用である。
本発明の剤を飲食品として構成する場合、その態様に特に制限はなく、一般の加工食品のほかに、健康食品、機能性食品、濃厚流動食、栄養補助食品、飲料及び食品を含む飲食物、又は、これらの添加物とすることができる。具体的には、奇数脂肪酸を、清涼飲料(清涼飲料水)、サプリメント等に配合することができるが、特に限定されるものではない。また、本発明の飲食品においては、奇数脂肪酸をそのまま飲食品に添加してもよく、或いは飲食品の原材料として加工して添加してもよい。
飲食品の形態としては、固形状であっても液状であってもよい。例えば、顆粒状、粒状、ペースト状、ゲル状、液体等が挙げられる。また、食品中に含有することが認められている公知の添加物、例えば、賦形剤、結合剤、分散剤、増粘剤、乳化剤、甘味料、香料、増量剤、防湿剤、防腐剤、強化剤、食品添加物、調味料等を適宜含有させることができる。食品添加物としてはビタミン類、ミネラル(例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、乳酸カルシウム、酸化マグネシウム等)、キチン、キトサン、レシチン、ローヤルゼリーなどが挙げられる。調味料としては、果糖ブドウ糖液糖、グラニュー糖、蜂蜜、ソルビットなどの甘味料、;アルコール;クエン酸、リンゴ酸、酒石酸などの酸味料;香料;色素などが挙げられ、本発明の食品を好みの味や色に調整するために用いることができる。また、本発明の目的と関連する公知の素材を併用してもよい。添加物の含有量は特に限定されず、添加物の総量として、例えば0.01〜90質量%、0.01〜5質量%、0.1〜2質量%、0.1〜10質量%、10〜20質量%、20〜30質量%、30〜40質量%又は40〜50質量%、好ましくは0.1〜70質量%、より好ましくは0.1〜50質量%、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤は各種飲食品に配合される成分として好適に利用することができる。
本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤は、運動器の機能低下を改善するための飲食品として有用である。
本発明の剤を飲食品として構成する場合、その態様に特に制限はなく、一般の加工食品のほかに、健康食品、機能性食品、濃厚流動食、栄養補助食品、飲料及び食品を含む飲食物、又は、これらの添加物とすることができる。具体的には、奇数脂肪酸を、清涼飲料(清涼飲料水)、サプリメント等に配合することができるが、特に限定されるものではない。また、本発明の飲食品においては、奇数脂肪酸をそのまま飲食品に添加してもよく、或いは飲食品の原材料として加工して添加してもよい。
飲食品の形態としては、固形状であっても液状であってもよい。例えば、顆粒状、粒状、ペースト状、ゲル状、液体等が挙げられる。また、食品中に含有することが認められている公知の添加物、例えば、賦形剤、結合剤、分散剤、増粘剤、乳化剤、甘味料、香料、増量剤、防湿剤、防腐剤、強化剤、食品添加物、調味料等を適宜含有させることができる。食品添加物としてはビタミン類、ミネラル(例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、乳酸カルシウム、酸化マグネシウム等)、キチン、キトサン、レシチン、ローヤルゼリーなどが挙げられる。調味料としては、果糖ブドウ糖液糖、グラニュー糖、蜂蜜、ソルビットなどの甘味料、;アルコール;クエン酸、リンゴ酸、酒石酸などの酸味料;香料;色素などが挙げられ、本発明の食品を好みの味や色に調整するために用いることができる。また、本発明の目的と関連する公知の素材を併用してもよい。添加物の含有量は特に限定されず、添加物の総量として、例えば0.01〜90質量%、0.01〜5質量%、0.1〜2質量%、0.1〜10質量%、10〜20質量%、20〜30質量%、30〜40質量%又は40〜50質量%、好ましくは0.1〜70質量%、より好ましくは0.1〜50質量%、さらに好ましくは1.0〜35質量%である。
本発明の飲食品は、他の生理活性物質又は健康食品素材と組み合わせてもよい。このような物質としては、例えば、青汁、健康酢、健康茶、ローヤルゼリー、アロエ、ブルーベリー、プロポリス、イソフラボン、ノニ、核酸、にんにく、ウコン、酵素、高麗ニンジン、雑穀、納豆、イチョウ葉、発芽玄米、マカ、メシマコブ、ブドウ種子、スピルリナ、明日葉、フコイダン、牡蠣、馬油、桑葉、サラシア、ハナビラタケ、田七ニンジン、カシス、シジミ、キクイモ、コラーゲン、クロレラ、グルコサミン、キトサン、カルニチン、CoQ10、セラミド、オクタコサノールなどが挙げられる。
(食品の摂取期間及び摂取頻度)
本発明の飲食品の摂取期間は、筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果を発揮しうる限り特に限定されないが、長期間摂取するほど、高い筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果が期待される。このような観点から、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、例えば、4週間以上、好ましくは12週間以上の期間に亘り摂取される。
本発明の食品の摂取頻度は、筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果を発揮しうる限り特に限定されないが、高頻度で摂取するほど、高いサルコペニア及びロコモティブシンドローム予防又は改善効果が期待される。このような観点から、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、例えば、1日に1回以上の頻度で摂取される。
好ましい態様において、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、1日に1回以上の頻度で、12週間以上の期間に亘り摂取される。
本発明の飲食品の摂取期間は、筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果を発揮しうる限り特に限定されないが、長期間摂取するほど、高い筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果が期待される。このような観点から、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、例えば、4週間以上、好ましくは12週間以上の期間に亘り摂取される。
本発明の食品の摂取頻度は、筋委縮及びサルコペニアの抑制、予防又は改善効果を発揮しうる限り特に限定されないが、高頻度で摂取するほど、高いサルコペニア及びロコモティブシンドローム予防又は改善効果が期待される。このような観点から、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、例えば、1日に1回以上の頻度で摂取される。
好ましい態様において、本発明の食品(奇数脂肪酸)は、1日に1回以上の頻度で、12週間以上の期間に亘り摂取される。
本発明の飲食品中における有効成分である奇数脂肪酸の含有量は、形態や利用方法などに応じて適宜決めることができ、例えば、0.01〜90質量%、0.01〜2質量%、0.1〜5質量%、1〜10質量%、10〜20質量%、20〜30質量%、30〜40質量%又は40〜50質量%、好ましくは0.1〜70質量%、より好ましくは0.5〜50質量%、さらに好ましくは0.5〜10質量%である。なお、奇数脂肪酸が塩、水和物又は溶媒和物である場合、その含有量については、遊離体に換算した上で計算を行うものとする。
以下に具体例を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、配合量はすべて質量%で示す。
<マウス横紋筋筋芽細胞におけるメタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制試験>
マウス横紋筋筋芽細胞株であるC2C12細胞株は筋肉の合成系や分解系の研究や筋分化の研究に用いられており、筋肉の遺伝子発現を観察する細胞として適している。
マウス横紋筋筋芽細胞株であるC2C12細胞株は筋肉の合成系や分解系の研究や筋分化の研究に用いられており、筋肉の遺伝子発現を観察する細胞として適している。
(試験試料)
化学合成により高純度に精製された奇数脂肪酸の試薬(ペンタデカン酸及びマルガリン酸、シグマアルドリッチジャパン合同会社)を試験試料とした。比較対象として、偶数脂肪酸であるパルミチン酸(シグマアルドリッチジャパン合同会社)を用いた。
化学合成により高純度に精製された奇数脂肪酸の試薬(ペンタデカン酸及びマルガリン酸、シグマアルドリッチジャパン合同会社)を試験試料とした。比較対象として、偶数脂肪酸であるパルミチン酸(シグマアルドリッチジャパン合同会社)を用いた。
(細胞株及び培養)
マウス横紋筋筋芽細胞株であるC2C12細胞を用いてリアルタイムPCRを行った。培養用培地はDMEM培地(Dulbecco’s modified Eagle medium)に4mMグルタミン(シグマアルドリッチジャパン合同会社)、10%牛胎児血清(FBS:株式会社エムピーバイオジャパン)、0.2%ペニシリン‐ストレプトマイシン(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)の濃度で加えたものとした。分化誘導培地はDMEM培地に4mMグルタミン、2%馬血清(HS:ライフテクノロジーズジャパン株式会社)、0.2%ペニシリン‐ストレプトマイシン(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)の濃度で加えたものとした。培養条件は37℃、5%CO2とした。
5×105cells/ディッシュとなるように、6mmディッシュにDMEM培地(10%FBS含有)を4mLずつ播種した。24時間後に細胞の接着を確認し、分化誘導培地に培地交換し、4日間培養した。分化誘導を確認後、DMSO(ナカライテスク株式会社)に溶解した試験物質をDMEM培地(2%HS含有)で希釈した試験液を1mL添加し、試験物質の最終濃度を100μMとし24時間培養した。対照群には、DMSOを希釈したDMEM培地(2%HS含有)を同様に1mL添加し、24時間培養した。24時間培養後に培地を除去し、D−PBS(和光純薬株式会社)で洗浄後に得られたC2C12細胞をRNA回収サンプルとした。
マウス横紋筋筋芽細胞株であるC2C12細胞を用いてリアルタイムPCRを行った。培養用培地はDMEM培地(Dulbecco’s modified Eagle medium)に4mMグルタミン(シグマアルドリッチジャパン合同会社)、10%牛胎児血清(FBS:株式会社エムピーバイオジャパン)、0.2%ペニシリン‐ストレプトマイシン(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)の濃度で加えたものとした。分化誘導培地はDMEM培地に4mMグルタミン、2%馬血清(HS:ライフテクノロジーズジャパン株式会社)、0.2%ペニシリン‐ストレプトマイシン(ライフテクノロジーズジャパン株式会社)の濃度で加えたものとした。培養条件は37℃、5%CO2とした。
5×105cells/ディッシュとなるように、6mmディッシュにDMEM培地(10%FBS含有)を4mLずつ播種した。24時間後に細胞の接着を確認し、分化誘導培地に培地交換し、4日間培養した。分化誘導を確認後、DMSO(ナカライテスク株式会社)に溶解した試験物質をDMEM培地(2%HS含有)で希釈した試験液を1mL添加し、試験物質の最終濃度を100μMとし24時間培養した。対照群には、DMSOを希釈したDMEM培地(2%HS含有)を同様に1mL添加し、24時間培養した。24時間培養後に培地を除去し、D−PBS(和光純薬株式会社)で洗浄後に得られたC2C12細胞をRNA回収サンプルとした。
(遺伝子発現の測定)
回収した細胞にRNAisoplus(タカラバイオ株式会社)を素早く加え撹拌後、常法にてRNAを抽出した後、液相でDNase処理後にRNeasyMinElute Cleanup Kit(QIAGEN)でRNAを精製した。RNAサンプルをLowInput Quick Amp Labeling Kit (Agilent)を用いてcDNAの合成、Cy3ラベル化cRNA合成と精製を行った。
Gene Expression Hybridization Kit(Agilent)を用い、それぞれのラベル化cRNAをフラグメンテーションし、WholeMouse Genome MicroarrayVer2.0(Agilent)にアプライ、65℃で17時間ハイブリダイゼーションした。
マイクロアレイスキャナーでスキャンしたアレイ画像をアレイ解析ソフトウェアGenePixPro (Molecular Devices)で数値化した。蛍光強度値を標準化し、Controlに対して各被験物質(ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸)の割合を算出した。
回収した細胞にRNAisoplus(タカラバイオ株式会社)を素早く加え撹拌後、常法にてRNAを抽出した後、液相でDNase処理後にRNeasyMinElute Cleanup Kit(QIAGEN)でRNAを精製した。RNAサンプルをLowInput Quick Amp Labeling Kit (Agilent)を用いてcDNAの合成、Cy3ラベル化cRNA合成と精製を行った。
Gene Expression Hybridization Kit(Agilent)を用い、それぞれのラベル化cRNAをフラグメンテーションし、WholeMouse Genome MicroarrayVer2.0(Agilent)にアプライ、65℃で17時間ハイブリダイゼーションした。
マイクロアレイスキャナーでスキャンしたアレイ画像をアレイ解析ソフトウェアGenePixPro (Molecular Devices)で数値化した。蛍光強度値を標準化し、Controlに対して各被験物質(ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸)の割合を算出した。
(試験結果)
試験結果を図1、2に示す。
奇数脂肪酸のペンタデカン酸、マルガリン酸、偶数脂肪酸のパルミチン酸ともに、コントロールと比較してマウス横紋筋筋芽細胞のメタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制した。これらの試験物質はメタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制に有用であることがわかる。
一方で、奇数脂肪酸のペンタデカン酸、マルガリン酸はさらにヌクレオポリン−210遺伝子の発現を促進した。パルミチン酸はヌクレオポリン−210遺伝子の発現を促進しなかったことがわかる。メタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制及びヌクレオポリン−210遺伝子の発現亢進は奇数脂肪酸に特有な作用であるといえる。
以上の結果より、奇数脂肪酸はメタロチオネイン−2遺伝子の活性化及びヌクレオポリン−210遺伝子の不活性化により引き起こされる筋萎縮、サルコペニアを抑制できることが判明した。
試験結果を図1、2に示す。
奇数脂肪酸のペンタデカン酸、マルガリン酸、偶数脂肪酸のパルミチン酸ともに、コントロールと比較してマウス横紋筋筋芽細胞のメタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制した。これらの試験物質はメタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制に有用であることがわかる。
一方で、奇数脂肪酸のペンタデカン酸、マルガリン酸はさらにヌクレオポリン−210遺伝子の発現を促進した。パルミチン酸はヌクレオポリン−210遺伝子の発現を促進しなかったことがわかる。メタロチオネイン−2遺伝子の発現抑制及びヌクレオポリン−210遺伝子の発現亢進は奇数脂肪酸に特有な作用であるといえる。
以上の結果より、奇数脂肪酸はメタロチオネイン−2遺伝子の活性化及びヌクレオポリン−210遺伝子の不活性化により引き起こされる筋萎縮、サルコペニアを抑制できることが判明した。
以下に示す表1〜3の処方で錠剤、ソフトカプセル、清涼飲料水を常法に従って製造することができる。
以上より、本発明の遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤、並びに、それらを含む飲食品は以下の効果を有することを確認した。
(1)Mt2遺伝子発現を抑制し、及びNup210遺伝子を亢進できる。
(2)筋委縮を抑制、予防又は改善できる。
(3)サルコペニアを抑制、予防又は改善できる。
(1)Mt2遺伝子発現を抑制し、及びNup210遺伝子を亢進できる。
(2)筋委縮を抑制、予防又は改善できる。
(3)サルコペニアを抑制、予防又は改善できる。
本発明は、遺伝子発現制御剤、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤、並びにサルコペニア抑制剤、予防剤又は改善剤、並びに、それらを含む飲食品を提供できる。
Claims (4)
- 奇数脂肪酸を有効成分とする遺伝子発現制御剤であって、メタロチオネイン−2遺伝子発現を抑制すること及び/又はヌクレオポリン−210遺伝子発現を亢進することを特徴とする、遺伝子発現制御剤。
- 請求項1に記載の遺伝子発現制御剤を含有する、筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
- 前記筋委縮がサルコペニアである、請求項2に記載の筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤。
- 請求項1〜3のいずれか1に記載の剤を含有する飲食品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018063366A JP2019172614A (ja) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 遺伝子発現制御剤及び筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤 |
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JP2019172614A true JP2019172614A (ja) | 2019-10-10 |
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ID=68169276
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JP2018063366A Pending JP2019172614A (ja) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 遺伝子発現制御剤及び筋委縮の抑制剤、予防剤又は改善剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2019172614A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022176677A1 (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 株式会社J-オイルミルズ | 筋肉増強用組成物及びその利用 |
-
2018
- 2018-03-28 JP JP2018063366A patent/JP2019172614A/ja active Pending
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WO2022176677A1 (ja) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 株式会社J-オイルミルズ | 筋肉増強用組成物及びその利用 |
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