JP2021151223A - マイオカイン産生促進剤、筋出力増強剤、および筋芽細胞の分化促進剤 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] コエンザイムQ10を有効成分として含有する、マイオカイン産生促進剤。
[2] マイオカインがBDNFおよび/またはIrisinである、項目[1]に記載のマイオカイン産生促進剤。
[3] コエンザイムQ10を有効成分として含有する、筋出力増強剤。
[4] コエンザイムQ10を有効成分として含有する、筋芽細胞の分化促進剤。
[5] 筋出力、脳機能、糖もしくは脂質代謝機能、またはそれらの組み合わせを改善するための、コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物。
[6] 筋芽細胞の分化を促進するための、コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物。
[7] マイオカイン産生促進剤である、項目[5]又は[6]に記載の組成物。
[8] HMBカルシウム、ラクチュロース、ローヤルゼリー、マカエキス、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、およびビタミンDからなる群より選択される少なくとも1種をさらに含有する、項目[5]〜[7]のいずれか一項に記載の組成物。
[9] 経口投与用である、項目[5]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[10] 錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、咀嚼剤、液剤、またはシロップ剤である、項目[5]〜[9]のいずれかに記載の組成物。
[11] 食品または医薬組成物である、項目[5]〜[10]のいずれかに記載の組成物。
[12] コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物を摂取させることを含む、筋出力増強方法。
[13] 筋活動電位を増強するための、項目[12]に記載の筋出力増強方法。
[14] コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物を摂取させることを含む、マイオカイン産生、筋出力、脳機能、糖もしくは脂質代謝機能、筋芽細胞の分化、またはそれらの組み合わせの改善のための非治療的方法。
[15] マイオカイン産生促進、筋出力増強、または筋芽細胞の分化促進のための、コエンザイムQ10の使用。
[16] マイオカイン産生促進剤、筋出力増強剤、または筋芽細胞の分化促進剤の製造のための、コエンザイムQ10の使用。
[17] マイオカイン産生の不足による状態または疾患を予防、改善、または治療するための、コエンザイムQ10を含有する治療剤。
[18] コエンザイムQ10が還元型または酸化型である、項目[1]〜[17]に記載のマイオカイン産生促進剤、筋出力増強剤、筋芽細胞の分化促進剤、組成物、筋出力増強方法、非治療的方法、使用、または治療剤。
以下のとおり、コエンザイムQ10を含有する本発明の組成物による食品介入試験を行った。
試験デザイン
1群オープン試験
前後比較(食品介入前、および食品介入2週間および4週間後)
選定基準
1.30代40代の健康な女性、学生時代や日常生活で運動習慣の無い女性
2.BMI値が18.5から23の範囲にある女性
被験者数
19名
以下の成分を、1日3粒のタブレットに分けて、任意の機会に水などとともに摂取した。
介入前測定(0日め)
介入2週間後測定(14日め)
介入4週間後測定(28日め)
・血漿コエンザイムQ10濃度:摂取前後比較
・運動負荷後の血漿マイオカイン(Irisin、BDNF)濃度:摂取前後比較
・運動中の心拍数のモニタリング(エルゴメーター[コンビ]による計測)
・運動負荷後の筋肉疲労度(筋出力)の筋電測定(筋電アンプEMG−025、原田電子工業による計測):摂取前後比較
・体組成(InBody770による計測):摂取前後比較
各パラメーターにおける0週(介入前)に対する介入2週および介入4週との有差検定は多重比較検定(Dunnett)を行った。
血漿Irisin:PHOENIX PHARMACEUTICALS,INC. Irisin ENZYME IMMUNOASSAY KIT
血漿BDNF:Proteintech(登録商標) BDNF,Human,Mouse,Rat,ELISA Kit
血漿IL−6:R&D Systems,Inc. Quantikine(登録商標) ELISA Human IL−6 Immunoassay
被験者の年齢、平静時心拍数(HR安静)、体重等に基づき、個別に運動強度(エアロバイク(登録商標)漕ぎのワット数(W):30W−60W)を設定し、心拍が120±5/分の範囲に収まる運動強度で10数分〜最大20分バイク漕ぎを行った。バイク漕ぎ中の心拍数は、0週、2週、4週ともに各平均心拍数に有意差なかった。また、平均心拍数と平常時心拍数および年齢から算出される最大心拍数を基に求めた運動強度%MHRは運動強度60%台の「少しキツイ」程度の運動負荷であった。
サンプリング時、ヘパリン処理採血管で回収した全血を30分以内に3000rpm10分遠沈し、血漿100μLに対して2−プロパノール700μLを加えて随時−80℃保管後、コエンザイムQ10濃度を測定した。
血漿検体中のIrisin、BDNF、およびIL−6の濃度をELISAで測定した。測定結果を図2に、平均値を表2に示す。
運動負荷後の大腿四頭筋の筋出力を以下の通り測定した。
脚固定式の椅子に骨盤矯正シート(MTG社)を載せて、座位の姿勢を一定に保持した。蹴り脚(サッカーなどで蹴り易い方の足)に電極を装着した(対照電極を膝頭に、測定電極を大腿四頭筋の中央部に装着)。地面と水平な角度になるように片脚を上げて2分間姿勢を維持する等尺性収縮(アイソメトリック)運動を負荷とした。30秒ごとに時間を連絡し、都度、足の角度の調整を指示しつつ、リアルタイムで筋電位を計測した。
体成分分析装置InBody770により、0週、2週、および4週の体組成を測定した。結果を表3に示す。
コエンザイムQ10を含有する本発明の組成物の筋芽細胞の分化に対する効果を、マウス骨格筋由来筋芽細胞株C2C12を用いて、定量的リアルタイムPCRおよび細胞免疫染色により評価した。
マウス骨格筋由来筋芽細胞株C2C12細胞を10%FCS,Penicillin/Streptomycin含有DMEM(高グルコース)培地にて1×105cells/mLの濃度に調整した。細胞はIWAKI コラーゲンTypeIコート24well plate(CD:11−0183、型式:4820−010)に1mL/wellで播種し(1×105cells/well)、24時間培養した。
24時間培養後、90%コンフルの状態か確認し、90%コンフルの場合は培養上清を除き、CoQ10 25μg/mL、1μg/mL、0.8μg/mL、0.4μg/mL、0μg/mL(コントロール),2%Horse Serum,Penicillin/Streptomycin含有DMEM(低グルコース)培地を添加した(N=3)。継代培地から各サンプル含有分化誘導培地へ培地交換した日を分化誘導0日目とし、分化誘導2、4、6、9日目に細胞を回収、RNA精製およびcDNA合成を行い、定量的リアルタイムPCRサンプルとした。
RNA(total RNA)抽出は、細胞培養液を吸引除去しPBS(−)で2回洗浄後、RNeasy MiniKit中のRLT bufferを加えて氷冷中でセルスクレーパーで細胞をはく離した。遠心分離(10,000g、3分間)して上澄みを2mlセーフロックチューブに移して、QIA−cubeでRNA精製を行った。RNA濃度測定はnano−drop(サーモフィッシャーサイエンティフィック)で行った。
cDNA合成はPrimeScript(商標)RT reagent Kit(Perfect RealTime;TaKaRa,RR037A)を用いた。total RNAが400μgになる各RNA抽出液の量を算出しておき、5xPrimeScript RT MasterMix4μLを加えてRNase free H2Oを加えて20μLになるよう全量調整した。サーマルサイクラーにセットして逆転写酵素反応を行った。
定量的リアルタイムPCRはLightCycler(登録商標)2.0(DX400)Instrumentを用いた。それぞれ測定したい遺伝子のプライマー(Forward、Reverse)を用意し、マスターミックス溶液、PCRグレードのH2Oとライマー(Forward、Reverse)の反応溶液を調整し、サンプルのcDNA溶液を2μlずつ加えて全量20μLにした。LCカローセル遠心して、遠心後にカロ―セルをLight Cyclerにセットして反応開始した。
・DMEM培地
(1)細胞継代用
商品名:ダルベッコ変法イーグル培地(4.5g/lグルコース)
(L−グルタミン,ピルビン酸含有、HEPES非含有)(液体)
会社名:ナカライテスク
商品コード:08458−16
※本培地に以下記載のPenicillin/Streptomycinを1/100希釈、血清(FBS)を終濃度10%(培地500mLに対してFBS 50mL)となるように添加し使用した。
(2)細胞分化用
商品名:ダルベッコ変法イーグル培地(1.0g/lグルコース)
(L−グルタミン,ピルビン酸含有、HEPES非含有)(液体)
会社名:ナカライテスク
商品コード:08458−65
※本培地に以下記載のPenicillin/Streptomycinを1/100希釈、ウマ血清(HS)を終濃度2%(培地500mLに対してHS 10mL)となるように添加し使用した。
・Penicillin/Streptomycin
商品名:抗生物質−抗真菌剤混合溶液(100倍)(安定化)細胞培養用
会社名:ナカライテスク
商品コード:09366−44
・ウマ血清(horse serum)
商品名:Horse Serum Donor Herd,USA origin,Heat inactivated,sterile−filtered,suitable for cell culture
会社名:Sigma−Aldrich
商品コード:H1138−500ML
使用ロット:18L063
10mLずつ分注し−30℃にて冷凍保存。
・PBS
商品名:ダルベッコりん酸緩衝生理食塩水(Ca,Mg不含)(液体)
会社名:ナカライテスク
商品コード:14249−24
・プライマー
タカラバイオのHP、Perfect real timeサポートシステムより購入
・コエンザイムQ10
カネカより入手したサンプルを使用
分化誘導2、4、6、9日目のMyod1発現量を図4に、Myf5発現量を図5に示す。myogenin活性化を引き起こすMyod1およびMyf5は、筋芽細胞の筋菅形成の分化マーカーである。
CoQ10を添加した群では、CoQ10を添加しなかったコントロールに比べて、Myod1およびMyf5遺伝子の発現量が、筋菅形成の初期段階(CoQ10添加4日後)で増加し、後期段階(CoQ10添加9日後)で低下した。
このことから、CoQ10が筋芽細胞の分化誘導を促進する効果を有することが示された。
マウス骨格筋由来筋芽細胞株C2C12細胞を10%FCS,Penicillin/Streptomycin含有DMEM(高グルコース)培地にて1×105cells/mLの濃度に調整した。細胞はIWAKI コラーゲンTypeIコート6well plate(CD:11−0181、型式:4810−010)に2mL/wellで播種し(2×105cells/well)、24時間培養した。
24時間培養後、90%コンフルの状態か確認し、90%コンフルの場合は培養上清を除き、CoQ10 25μg/mL、1μg/mL、0.8μg/mL、0.4μg/mL、0μg/mL(コントロール),2%Horse Serum,Penicillin/Streptomycin含有DMEM(低グルコース)培地を添加した。継代培地から各サンプル含有分化誘導培地へ培地交換した日を分化誘導0日目とし、分化誘導4、6、9、12日目に細胞を固定した。固定日に一次抗体としてMyosin 4 Antibody(14−6503−82)を1μg/mlの濃度で反応し、翌日に二次抗体(1:500、500倍希釈したMouse IgG(H+L)Highly Cross−Adsorbed Secondary Antibody(A−21424、Invitrogen Antibodies))で反応させて蛍光発色させた。併せてDAPI染色(1μg/mlに調整、DAPI:4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール二塩酸塩n水和物、富士フイルム和光純薬)を実施し、蛍光顕微鏡(ZEISS社)にて細胞を観察し写真を撮影した。
・DMEM培地
・Penicillin/Streptomycin
・ウマ血清(horse serum)
・PBS
・コエンザイムQ10
※以上の試薬は、定量的リアルタイムPCRで用いた試薬と同じ試薬を使用した。
・一次抗体
商品名:Myosin 4 Monoclonal Antibody (MF20)
会社名:eBioscience(商標)
商品コード:14−6503−82
・二次抗体
商品名:Alexa Fluor 555−conjugated Goat anti−Mouse IgG (H+L) Highly Cross−Adsorbed Secondary Antibody
会社名:Invitrogen Antibodies
商品コード:A−11029
・DAPI
商品名:4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール二塩酸塩n水和物、生化学用、5mg
会社名:富士フイルム和光純薬(株)
商品コード:043−18804
※粉末全量5mgを5mLのPCRスペックの滅菌水に溶解し、1mg/mLの溶液として遮光、4℃の冷蔵で保存。DAPI染色をする際は、1/1000の希釈でPBSに溶解し、使用した。
分化誘導12日目のミオシン重鎖抗体(MF20)での染色結果を図6に、その蛍光強度をグラフ化したものを図7に示す。ミオシン重鎖は筋芽細胞の分化後期から筋繊維成熟過程で発現増加するマーカーである。
細胞の継代によりコントロールおよびCoQ10添加群において細胞の分化が認められた。また、コントロールに比べてCoQ10添加群におけるミオシン重鎖の蛍光強度が高いことから、CoQ10が筋繊維形成を促進する効果を有することが示された。
Claims (18)
- コエンザイムQ10を有効成分として含有する、マイオカイン産生促進剤。
- マイオカインがBDNFおよび/またはIrisinである、請求項1に記載のマイオカイン産生促進剤。
- コエンザイムQ10を有効成分として含有する、筋出力増強剤。
- コエンザイムQ10を有効成分として含有する、筋芽細胞の分化促進剤。
- 筋出力、脳機能、糖もしくは脂質代謝機能、またはそれらの組み合わせを改善するための、コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物。
- 筋芽細胞の分化を促進するための、コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物。
- マイオカイン産生促進剤である、請求項5又は6に記載の組成物。
- HMBカルシウム、ラクチュロース、ローヤルゼリー、マカエキス、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB6、およびビタミンDからなる群より選択される少なくとも1種をさらに含有する、請求項5〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- 経口投与用である、請求項5〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、咀嚼剤、液剤、またはシロップ剤である、請求項5〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 食品または医薬組成物である、請求項5〜10のいずれか一項に記載の組成物。
- コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物を摂取させることを含む、筋出力増強方法。
- 筋活動電位を増強するための、請求項12に記載の筋出力増強方法。
- コエンザイムQ10を有効成分として含有する組成物を摂取させることを含む、マイオカイン産生、筋出力、脳機能、糖もしくは脂質代謝機能、筋芽細胞の分化、またはそれらの組み合わせの改善のための非治療的方法。
- マイオカイン産生促進、筋出力増強、または筋芽細胞の分化促進のための、コエンザイムQ10の使用。
- マイオカイン産生促進剤、筋出力増強剤、または筋芽細胞の分化促進剤の製造のための、コエンザイムQ10の使用。
- マイオカイン産生の不足による状態または疾患を予防、改善、または治療するための、コエンザイムQ10を含有する治療剤。
- コエンザイムQ10が還元型または酸化型である、請求項1〜17に記載のマイオカイン産生促進剤、筋出力増強剤、筋芽細胞の分化促進剤、組成物、筋出力増強方法、非治療的方法、使用、または治療剤。
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Cited By (1)
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2021
- 2021-03-12 JP JP2021040577A patent/JP2021151223A/ja active Pending
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CN115804759A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-03-17 | 江苏扬新生物医药有限公司 | 一种含有辅酶q10和钙的颗粒剂 |
CN115804759B (zh) * | 2022-12-09 | 2024-05-10 | 江苏扬新生物医药有限公司 | 一种含有辅酶q10和钙的颗粒剂 |
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