JP2021165235A - アトロジン−１発現抑制剤 - Google Patents

Abstract

【課題】アトロジン−１発現抑制剤およびそれを含有する筋萎縮予防または筋力低下予防・改善剤の提供。【解決手段】α−リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を含有する筋萎縮抑制用組成物。α−リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を有効成分として含有するアトロジン−１遺伝子発現抑制剤。前記アトロジン−１遺伝子発現抑制剤を含む筋委縮抑制用飲食品。前記アトロジン−１遺伝子発現抑制剤を含むサルコペニア予防・改善剤。【選択図】図１

Description

本発明は、アトロジン−１発現抑制剤およびそれを含有する筋萎縮予防または筋力低下予防・改善剤に関する。

高齢者は、加齢による筋萎縮や筋力の低下が認められ、筋肉損傷や骨折しやすくなるなどの傷害が発生しやすくなる。この治療・療養のための安静状態やギプス固定等の活動制限下におかれるとさらに筋力が低下してくる。
また一般に、高齢者に発生する筋肉の筋質量や筋力が減少する筋萎縮には、廃用性筋萎縮やサルコペニア等が挙げられる。筋萎縮が起こると、それに伴ってさらに筋機能の低下がみられるようになる。
高齢者は、筋力の低下から筋萎縮となり、筋委縮からさらにこのような悪循環に陥りやすく、最悪の場合には寝たきりになる。このため、生活機能を改善し、クオリティオブライフ（ＱＯＬ）を維持するためには、ある程度の強制的な運動により廃用性筋萎縮や筋機能の低下を抑制することができると言われている（非特許文献１：寝たきりゼロへの１０カ条の普及について、厚生省、平成３年）。

これまで、筋萎縮や筋機能の低下を防ぐ試みとしては、健常時に適度な運動の継続或いはリハビリテーションの理学療法等に限られており、より効果的な筋萎縮の抑制方法が望まれている。
すでに運動や理学療法のみならず、筋萎縮及びそれに伴う筋機能の低下、ひいては寝たきりを予防しうる成分の探索が行われている。
果実ポリフェノールによる筋萎縮抑制（特許文献１：特開２００１−８９３８７号公報）、リコピンによる筋蛋白分解抑制（特許文献２：特開２００４−５９５１８号公報）、スーパーオキシドジスムターゼによる筋の酸化ストレス軽減（特許文献３：特開２００６−６２９７６号公報）、カテキン類を有効成分とする筋機能低下抑制剤（特許文献４：特開２００８−１３４７３号公報）、ミオスタチンペプチドによるミオスタチン拮抗物質（特許文献５：特表２００８−５３０００４号公報）、トゲドコロ抽出物を有効成分とする筋力増強剤（特許文献６：ＷＯ２００８−１２３４１７号国際公開公報）、Ｌ−ロイシンを総必須アミノ酸中にモル比で３５〜６６％を含有させた骨格筋減少予防剤（特許文献７：特開２０１２−１３１８１９号公報）などが挙げられる。

一方、遺伝子的な研究もおこなわれており、筋萎縮原因遺伝子（アトロジン：ａｔｒｏｇiｎｓ）が特定され廃用性筋萎縮の分子メカニズムが明らかにされてきた。とくにアトロジン−１と呼ばれる遺伝子の発現を抑制することで、廃用性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：生化学第８１巻第７号、６１４−６１８ページ、２００９年）。したがってアトロジン―１遺伝子の発現を抑制できれば、サルコペニアなどアトロジン―１遺伝子の発現活性化に伴って発生する筋萎縮を予防改善できるといわれている。

特開２００１−８９３８７号公報 特開２００４−５９５１８号公報 特開２００６−６２９７６号公報 特開２００８−１３４７３号公報 特表２００８−５３０００４号公報 ＷＯ２００８−１２３４１７号国際公開公報 特開２０１２−１３１８１９号公報

「寝たきりゼロへの１０か条」の普及について：平成３年３月７日 老健第１８号（厚生省発表） 雑誌「生化学」第８１巻第７号、６１４−６１８ページ、２００９年、日本生化学会発行

本発明の目的は、筋機能低下や筋萎縮を抑制し、寝たきり予防に有用な医薬品又は飲食品を提供することにある。

そこで本発明者は、天然物由来の成分および合成品について検討を行ったところ、α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンに強いアトロジン―１遺伝子発現の抑制作用を見出した。

本発明は、次の構成からなる。
（１）α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を含有する筋委縮抑制用組成物。
（２）α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を有効成分とするアトロンジン−１遺伝子発現抑制剤。
（３）（２）記載のアトロジン―１遺伝子発現抑制剤を含む筋委縮抑制用飲食品。
（４）（２）記載のアトロジン―１遺伝子発現抑制剤を含むサルコペニア予防・改善剤。

本発明により、アトロジン−１遺伝子発現の抑制剤が提供される。本発明のアトロジン―１遺伝子発現抑制剤は、α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンを有効成分としており、アトロジン―１の遺伝子発現を抑制することで最終的に廃用性筋萎縮あるいはサルコペニアの進行を抑制する。その結果筋肉筋機能の低下を抑える。したがって、寝たきりを予防するための医薬または健康食品として利用できる。

α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンが横紋筋由来の筋芽細胞において、アトロジン―１遺伝子の発現を抑制していることを示すグラフである。

以下、本発明について詳述する。

本発明において、「筋萎縮」とは、筋細胞の減少や縮小により筋量が低下することをいい、長期間の安静臥床や骨折などによるギプス固定、あるいは微小重力暴露によるもの（廃用性筋萎縮という）、加齢に伴うもの（サルコペニアという。）が挙げられる。したがって筋萎縮の抑制とは、不活動や加齢に伴う筋量の低下を抑制することを意味する。
本発明は、α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を有効成分とするアトロジン−１の抑制剤である。アトロジン―１遺伝子が活性化すると骨格筋肉蛋白質の分解が促進され筋萎縮がすすむ。一方ＩＧＦ−１によって筋肉が肥大する際には、アトロジン−１遺伝子の発現が抑制され、筋肉が増強される。したがってα―リポ酸、セサモール、アンペロプシンは、筋萎縮やサルコペニアの予防・改善剤として利用できる。

本発明で用いるα−リポ酸（lipoic acid、別名：チオクト酸）は、多数の酵素の補助因子として欠かせない光学活性のある有機化合物である。抗酸化物質。カルボキシル基と環状のジスルフィドを含んでいる。

αリポ酸は、光学活性を示す化合物である。本発明におけるαリポ酸は、Ｒ，Ｓ−（＋／−）−α−リポ酸、Ｒ−（＋）−α−リポ酸、Ｓ−（−）−α−リポ酸のいずれであってもよく、酸の形態であってもよく、塩の形態であってもよい。
αリポ酸は、一般的に用いられている合成物及び天然物成分由来の抽出物、並び市販品を用いることができる。αリポ酸としては、そのまま粉体として用いても良く、乳化剤と共存させて水溶液中に分散させた形態でもよい。
また、αリポ酸はシクロデキストリンの包接体として使用することもできる。これにより、他の抗酸化物質との接触による反応を防止し、経時安定性を改善することができる。

セサモール(Sesamol)は、ごま油に含まれる天然有機化合物である。白色の結晶性固体で、フェノールの誘導体である。水には難溶であるが、ほとんどの油とは完全に混ざる。ヘリオトロピンから有機合成で生産することができる。
セサモールは、油の損傷を防止する抗酸化物質であり、フリーラジカルから身体を守る効果も持つと考えられている。抗菌物質としても油の損傷を防ぐ。
また、セサモールは、血圧降下剤等の医薬品の合成原料として重要である。セサモールの製造方法としては、ヘリオトロピンからの合成法（例えば、Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，１９８９，Ｍａｒｃｈ，１６７、Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．，１９８４，４９，４７４１、石油学会誌 ２９（５），３６４（１９８６）、Ｉｎｄ． Ｊ．Ｃｈｅｍ．，１９８３，２２，１１５０、特開平７−２５８６８号公報、特開２００２−１３８０８７号公報等）が知られている。

アンペロプシンは、下記の構造式で表される。

アンペロプシンは、例えば、藤茶（学名：Ａｍｐｅｌｏｐｓｉｓ ｇｒｏｓｓｅｄｅｎｔａｔａ）、大叶蛇葡萄（学名：Ａｍｐｅｌｏｐｓｉｓ ｍｅｇａｌｏｐｈｙｌｌａ）、広東蛇葡萄（学名：Ａｍｐｅｌｏｐｓｉｓ ｃａｎｔｏｎｉｅｎｓｉｓ）、ケンポナシ（学名：Ｈｏｖｅｎｉａ ｄｕｌｃｉｓ）、オノエヤナギ（学名：Ｓａｌｉｘ ｓａｃｈａｌｉｎｅｎｓｉｓ）、ヨレハマツ（学名：Ｐｉｎｕｓ ｃｏｎｔｏｒｔａ）及びカツラ（学名：Ｃｅｒｃｉｄｉｐｈｙｌｌｕｍ ｊａｐｏｎｉｃｕｍ）から選ばれる植物の抽出物から単離精製することができる。これらの中でも藤茶が好ましい。

具体的には、Ａｍｐｅｌｏｐｓｉｓ属植物である藤茶（学名：Ａｍｐｅｌｏｐｓｉｓ ｇｒｏｓｓｅｄｅｎｔａｔａ）から、下記のようにして得ることができる。
すなわち、乾燥させた藤茶の枝葉部を含水エタノールで抽出した抽出物を濃縮し、例えば多孔性樹脂（ＤＩＡＩＯＮ ＨＰ−２０）を用いたカラムクロマトグラフィーにかけ、８０容量％含水メタノールで溶出される分画にアンペロプシンが得られる。これを逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィーや再結晶により、更に精製することができる。
精製されたアンペロプシンは、試薬としても販売されており、これを用いることもできる。

本発明のアトロジン―１発現抑制剤は医薬製剤としてヒトおよび動物に投与することができる他、各種飲食品、飼料（ペットフード等）に配合しても摂取させることができる。

医薬製剤は、経口的にあるいは非経口的（静脈投与、腹腔内投与、等）に適宜に使用される。
剤型も任意で、例えば錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤等の経口用固形製剤や、内服液剤、シロップ剤等の経口用液体製剤、または、注射剤などの非経口用液体製剤など、いずれの形態にも公知の方法により適宜調製することができる。
これらの医薬製剤には、通常用いられる結合剤、崩壊剤、増粘剤、分散剤、再吸収促進剤、矯味剤、緩衝剤、界面活性剤、溶解補助剤、保存剤、乳化剤、等張化剤、安定化剤やｐＨ調製剤などの賦形剤を適宜使用してもよい。

本発明医薬製剤において、上記有効成分の投与量は、その純度、その剤型、また患者の年令、体重、適応症状などによって異なるが、例えば経口投与の場合は、成人１日１回〜数回投与され、１日あたり１回約１ｍｇ〜5,000ｍｇ、好ましくは３ ｍｇ〜2,000ｍｇ／人程度投与するのがよい。

飲食品の形態としては、例えば、顆粒状、粒状、ペースト状、ゲル状、固形状、または、液体状に任意に成形することができる。これらには、食品中に含有することが認められている公知の各種物質、例えば、結合剤、崩壊剤、増粘剤、分散剤、再吸収促進剤、矯味剤、緩衝剤、界面活性剤、溶解補助剤、保存剤、乳化剤、等張化剤、安定化剤やｐＨ調製剤などの賦形剤を適宜含有させることができる。

本発明の飲食品中に含まれる上記有効成分の含有量は、それらの種類、目的、形態、利用方法などに応じて、適宜決めることができ、例えば、１〜１０質量％程度とすることができる。特に、保健用飲食品等として利用する場合には、本発明の有効成分を所定の効果が十分発揮されるような量で含有させることが好ましい。従ってこのような場合には、本発明の飲食品は、α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を含有し、筋萎縮により活動困難となる種々の疾患の予防または改善等に用いられるものである旨の表示を付した飲食品とすることができる。

以下、本発明を参考例、実施例に基づきさらに詳細に説明する。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。

実施例
＜横紋筋筋芽細胞におけるアトロジン−１遺伝子の抑制試験＞
マウス横紋筋筋芽細胞株であるＣ２Ｃ１２細胞株は筋タンパク質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目的に適している。

１） 細胞培養
培養は37℃、5％二酸化炭素、95％空気の条件下で行った。増殖用培地としては非働化したウシ胎児血清（FBS）（Hyclone laboratories）10%、Penicillin-Streptomycin（PS）（Sigma Aldrich）1%を添加したDMEM（Thermo Fisher Scientific/ 11995073）を用いた。分化誘導用培地としてはFBS 10%、PS 1%、L-Glutamine（終濃度2 mM）を添加したDMEMを用いた。
２） サンプル添加培地の調製
各サンプルをDMSOに溶解し、終濃度が以下の濃度になるように分化誘導用培地に添加した（DMSO終濃度は0.1%）。セサモ―ル(Sigma) 62.5 μM、アンペロプシン(自社精製品) 62.5 μM、αリポ酸(Sigma)100μM。なお各サンプルの終濃度において細胞毒性がないことをWST-8アッセイにより確認している。
３） 細胞の形態観察
形態観察には倒立型システム顕微鏡（OLYMPUS IX70）を用いて行った。
４） 筋委縮遺伝子発現量の確認試験
24wellプレートに細胞を2×105 cells/ well（1well当たり培地1mL）で播種した。24時間増殖用培地で前培養した後、分化誘導用培地（1 mL/well）と交換した。その後48時間毎に新しい分化誘導用培地と交換した。計6日間分化誘導を行った後、サンプル添加培地と交換し、12時間培養した。続いて、TNFα（終濃度12 ng/mL）添加分化誘導用培地で3時間培養し、筋委縮を誘導した。細胞のRNAはRNeasy Plus Mini Kit（QIAGEN）を用いて抽出した。抽出したRNA 500ngをPrime Script（登録商標） RT reagent Kit (Perfect Real Time)(Takara)を用いて逆転写し、cDNAを合成した。各遺伝子の発現量はリアルタイムPCR法にて測定し、Light Cycler 480（Roche）、Premix Ex Taq（登録商標） (Perfect Real Time)（Takara）、TaqManプローブ(Thermo Fisher Scientific)を用いて行った。使用したプライマーは下記の通りである。
Atrogin-1（別名：Fbxo32 F-box protein 32）：Assay ID: Mm00499523_m1
Gapdh（Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase）：Assay ID: Mm99999915_g1
（解析方法）
ターゲット遺伝子の発現量は、リファレンス遺伝子発現量との比較による相対定量法（ΔΔCt法）により算出した。リファレンス遺伝子には、Gapdhを使用した。
TNFα刺激のみのサンプルにおけるAtrogin-1発現量よりも発現量を低下させたサンプルをAtrogin-1発現抑制効果があると判断した。

４．結果
測定結果を図１に示す。
各サンプルはAtrogin-1遺伝子の発現を抑制した。
以上の結果から、α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンにはAtrogin-1遺伝子の発現増加によって引き起こされる筋委縮を抑制できる。

処方例１：サプリメント
（配 合 成 分） （質量％）
乳糖 ５４．０
結晶セルロース ３５．０
澱粉分解物 １０．０
α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンのいずれか １．０

処方例２：ソフトカプセル
（配 合 成 分） （質量％）
食用大豆油 ５０．０
α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンのいずれか １．０
グリセリン脂肪酸エステル １２．０
ミツロウ ５．０
ゼラチン １２．０
水 ２０．０

処方例３：グミ
（配 合 成 分） （質量％）
還元水飴 ４４．０
グラニュー糖 ２０．０
ブドウ糖 ２０．０
ゼラチン ４．７
水 ９．６
α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンのいずれか １．０
フレーバー ０．６
色素 ０．１

処方例３：清涼飲料
（配 合 成 分） （質量％）
果糖ブドウ糖液糖 ３０．０
ブドウ果汁 ２０．０
乳化剤 ０．５
ε−ビニフェリン １．０
香料 適量
精製水 残余

処方例４：錠菓
（配 合 成 分） （質量％）
砂糖 ７６．０
グルコース １９．０
α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンのいずれか １．０
ショ糖脂肪酸エステル ０．２
精製水 ３．８

処方例５：キャンディー
（配 合 成 分） （質量％）
砂糖 ５０．０
水飴 ３３．０
水 １４．０
有機酸 ２．０
α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンのいずれか ０．５
香料 ０．５

Claims (4)

1. α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を含有する筋萎縮抑制用組成物。
2. α―リポ酸、セサモール、アンペロプシンから選択される1種以上を有効成分として含有するアトロジン―１遺伝子発現抑制剤。
3. 請求項２に記載のアトロジン―１遺伝子発現抑制剤を含む筋委縮抑制用飲食品。
4. 請求項２に記載のアトロジン―１遺伝子発現抑制剤を含むサルコペニア予防・改善剤。
   

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