JP2022158197A - 筋肥大促進用医薬組成物及び食品組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 筋肥大促進用医薬組成物及び筋肥大促進用食品組成物の提供。【解決手段】 本発明は５－アセチル－１ベンジルピロリジン－２－オンを有効成分として含有してなる筋肥大促進用医薬組成物及び筋肥大促進用食品組成物に関する。【選択図】 なし
Description
本発明は、筋肥大促進用の医薬組成物及び食品組成物に関する。
本発明に係る医薬組成物及び食品組成物の有効成分たる５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン（５-Acetyl-１-benzylpyrrolidin-２-one）は、ピロリジンの５位に位置する炭素にアセチル基がついており、１位に位置する窒素にベンジル基がついており、２位に位置する炭素に酸素の二重結合がついている化合物である。
この５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンについては、下記非特許文献１に合成化合物の一例として示唆されているが、存在が示唆されているにすぎず、具体的な属性については何らの開示も示唆もなされていない。
また、下記特許文献１，２に示すように、本発明者は、既に５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンのＰＤＥ５阻害作用及びエストラジオール産生促進作用を見出しているが、筋肥大促進作用については見出していなかった。
DESKUS、外2名、「SYNTHESIS OF 5S-(1-OXOALKYL AND ARYL)-2-PYRROLIDINONE DERIVATIVES」、SYNTHETIC COMMUNICATIONS、アメリカ合衆国、Marcel Dekker,Inc.、1998年5月、第28巻、第9号、p.1649-1659
上述したように、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンが筋肥大を促進する作用を有していることを開示又は示唆する文献はない。
本発明者は、鋭意研究の結果、筋肥大を促進する作用を５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンが有していることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなる筋肥大促進用医薬組成物または筋肥大促進用食品組成物に関する。
本発明の筋肥大促進用医薬組成物及び食品組成物は、成熟後に筋繊維となる筋管細胞を肥大させ当該筋管細胞の短径（太さ）のサイズアップを促すことができ、ひいては筋肥大を促進させることができる。
本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有する筋肥大促進用医薬組成物に関する。筋肥大による骨格筋量の維持・増加は、肥満、骨粗しょう症、ロコモティブシンドローム、サルコペニア、認知症、うつ病、不眠症等の骨格筋量の減少に伴う疾病の予防及び／又は治療に貢献する。
５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンは、ピロリジンの５位に位置する炭素にアセチル基がついており、１位に位置する窒素にベンジル基がついており、２位に位置する炭素に酸素の二重結合がついている化合物であり、構造式は下記化１のとおりである。また、分子式はＣ１３Ｈ１５ＮＯ２である。
骨格筋は運動の制御や姿勢の維持などの物理的作用だけでなく、糖や脂質の代謝やグリコーゲンの貯蔵などの生理的作用も担っている。骨格筋は筋線維から構成されており、筋線維にはいくつもの筋サテライト細胞が寄り添うように付着している。筋サテライト細胞は通常、休止状態であるが、筋力トレーニング等で骨格筋が損傷を受けると活性化し、筋線維の損傷の起きた部位に遊走される。活性化された筋サテライト細胞は筋芽細胞へと分化し、単核の筋芽細胞はさらに分化し、筋芽細胞同士又は既存の筋線維と融合することで多核な筋管細胞となる。最終的に筋管細胞は成熟することで筋線維となる。
骨格筋量の減少はロコモティブシンドロームやメタボリックシンドロームなどの様々な疾病に罹患するリスクを増大させる。したがって、骨格筋の量を維持・増加することはこれらの疾患の予防と改善につながる。本発明に係る医薬組成物は上記の骨格筋減少により罹患するおそれのある疾病の予防及び／又は治療に貢献する。
本発明に係る医薬組成物は、医薬品又は医薬部外品として使用することができ、各種の形態とすることができる。これら医薬品又は医薬部外品は、例えば、散剤、丸剤、錠剤（例えば、コーティング錠、糖衣錠、チュワブル錠等）、カプセル剤（例えば、硬若しくは軟ゼラチンカプセル剤等）、顆粒剤、内服液剤（例えば、乳濁剤、懸濁剤、シロップ等）等の経口投与に適した剤形とすることができる。
その他、例えば、坐剤等の直腸内投与に適した剤形、例えば、注射剤、輸液等の血管内投与、筋肉内投与、皮下又は皮肉投与等に適した剤形、例えば軟膏、クリーム剤、ゲル剤、又は液剤（点眼液、洗眼液等を含む。）等の局部的又は経皮的投与に適した剤形、すなわち非経口的投与に適した剤形とすることもできるが、好ましくは経口投与である。
本発明の医薬組成物を錠剤、顆粒剤，カプセル剤、チュワブル錠の形態で用いる場合には、打錠加工助剤、顆粒加工助剤、カプセル加工助剤等をはじめとして既知の担体が用いられ得る。
打錠加工助剤としては、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム、おから等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類、ショ糖脂肪酸エステル等の界面活性剤、粉末油脂類、グリセリン、脂肪酸エステル等の油脂類、又はチュワブル錠に使用する各種甘味料、各種酸味料、各種香料等の味付け素材、コーティング素材としてのシェラック、トウモロコシタンパク、酵母細胞壁、デンプン、還元麦芽糖水飴、シュガーレス糖衣、マルチトール、グリセリン、ソルビトール、ＨＰＭＣ、ＨＰＣ等が例示される。ただし、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はない。
また、顆粒加工助剤としても、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はないが、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類等が例示される。
また、カプセル加工助剤としても、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はないが、ハードカプセルタイプのカプセルを調製するための、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類等が、ソフトカプセルタイプのカプセルを調製するための、食品油脂、ミツロウ、グリセリン脂肪酸エステル等の内容物粘度調整剤等が、それぞれ例示される。
錠剤は、通常、打錠機を使用して調製され得るが、錠剤に味付け素材をブレンドしてチュワブル錠にしたり、錠剤表面を、自動コーティング機、噴霧顆粒機、又は手掛けパンを用いてコーティングしたりしてもよい。顆粒剤の成形には、噴霧顆粒機タイプ、練りだし（押し出し）タイプ、又は高速撹拌顆粒機タイプの各種顆粒機が使用され得る。カプセル剤の調製には、カプセル助剤を混合してカプセル充填機（ハードタイプ及びソフトタイプ）が使用され得る。
また、本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなる筋肥大促進用食品組成物に関する。筋肥大による骨格筋量の維持・増加は、肥満、骨粗しょう症、ロコモティブシンドローム、サルコペニア、認知症、うつ病、不眠症等の骨格筋量の減少に伴う疾病の予防及び／又は改善に貢献する。特に、近年は健康な生活を送るために骨格筋量の維持・増加をサポートする食品に期待がよせられている。
本発明の筋肥大促進用食品組成物は、食品、飲料又は動物用飼料として、例えば、健康食品、機能性食品、特定保健用食品、美容食品又は栄養補助食品（サプリメント）として使用することができる。これら食品、飲料及び動物用飼料は、例えば、アイスクリーム、ゼリー、あめ、チョコレート、及びチューインガム等の既知の食品形態、お茶及びジュース等の飲料水としての形態であってもよい。また、液剤、粉剤、粒剤、カプセル剤又は錠剤等の形態であってもよい。
本発明に係る筋肥大促進用医薬組成物及び筋肥大促進用食品組成物の摂取量は、特に制限されないが、使用者若しくは患者等の摂取者又は摂取動物の年齢、体重又は症状等や剤形に応じて適宜選択することができる。また、摂取期間は、摂取者又は摂取動物の年齢、症状に応じて任意に定めることができる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
〈マウス筋芽細胞を用いた筋肥大促進試験〉
既述のように、筋芽細胞は、筋芽細胞同士又は既存の筋繊維と融合して筋管細胞となり、筋管細胞は成熟して筋繊維となる。本試験では、マウス筋芽細胞株を筋管細胞へと分化させ、当該筋管細胞を５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン存在下で培養した後、培養した筋管細胞の短径（myotube diameter）を測定して、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンに筋肥大促進作用があるか否かを確認した。
既述のように、筋芽細胞は、筋芽細胞同士又は既存の筋繊維と融合して筋管細胞となり、筋管細胞は成熟して筋繊維となる。本試験では、マウス筋芽細胞株を筋管細胞へと分化させ、当該筋管細胞を５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン存在下で培養した後、培養した筋管細胞の短径（myotube diameter）を測定して、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンに筋肥大促進作用があるか否かを確認した。
〈筋芽細胞〉
マウス筋芽細胞株C2C12
European Collection of Authenticated Cell Culture（ECACC）（Salisbury, England）より入手。
マウス筋芽細胞株C2C12
European Collection of Authenticated Cell Culture（ECACC）（Salisbury, England）より入手。
〈検体の調整〉
・５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンをDMSO（Dimethyl Sulfoxide：ジメチルスルホキシド）に溶解して調整した。
・0.0006μｇ／ｍｌ、0.006μｇ／ｍｌ、0.06μｇ／ｍｌ、0.6μｇ／ｍｌ、6μｇ／ｍｌの濃度に調整した。
・５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンをDMSO（Dimethyl Sulfoxide：ジメチルスルホキシド）に溶解して調整した。
・0.0006μｇ／ｍｌ、0.006μｇ／ｍｌ、0.06μｇ／ｍｌ、0.6μｇ／ｍｌ、6μｇ／ｍｌの濃度に調整した。
〈方法〉
１）C2C12 筋芽細胞を48-well培養プレート（250μｌ容量）に播種し、増殖培地で培養。
２）筋芽細胞がコンフルエントになった時点で分化培地に交換し、さらに６日間培養し筋 管細胞に分化。
３）分化６日目の筋管細胞を各濃度の検体存在下でさらに４８時間培養した。
４）培養後、筋管細胞をPBS（-）（Phosphate-buffered saline：りん酸緩衝生理食塩水 ，Ca2+とMg2+不含）で３回洗浄した後、4%paraformaldehydeを含むPBS（-）を加え、 ３７℃のインキュベーター内で２０分間静置して細胞を固定。
５）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、0.1%TritonX-100を含むPBS（-）を加え、３ ７℃のインキュベーター内で５分間静置。
６）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、３７℃のインキュベーター内で Blocking re agent（10% FBS、5% 牛血清アルブミン（BSA）、0.1% sodium azide を含む PBS（-） ）と１時間反応させた。
７）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、3% BSA と抗ミオシン重鎖（MyHC）マウスモ ノクローナル抗体（1/2000）を含むPBS（-）中で４℃で一晩静置。
８）再度PBS（-）で筋管細胞を６回洗浄後、３７℃のインキュベーター内で 3% BSA と Alexa fluor 抗マウス IgG（1/3000）を含むPBS（-）と１時間反応させた。
９）再度PBS（-）で筋管細胞を６回洗浄後、PBS（-）で希釈したDAPI（終濃度１μｇ／ｍ ｌ）と３７℃のインキュベーター内で１０分間反応させ、PBS（-）で１回洗浄。
10）control（検体存在なし）と各濃度の検体存在下における筋管細胞（核を２個以上有 するMyHC陽性の筋管細胞）を蛍光顕微鏡（BZ-9000、Keyence, Osaka, Japan）にて１０ 倍の倍率で異なる箇所を３カ所撮影し，各撮影箇所につき約１００本（計約３００本） の筋管細胞の短径を次の手順で測定。
11）各試験区の撮影箇所における筋管細胞の短径をImage J software(version 1.44p; Na tional Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)で測定。
12）各試験区の筋管細胞短径の平均値を求めた後、controlにおける短径平均値を１とし たときの各濃度の検体存在下の相対値を求め、検体存在下における筋肥大効果を比較評 価した。
１）C2C12 筋芽細胞を48-well培養プレート（250μｌ容量）に播種し、増殖培地で培養。
２）筋芽細胞がコンフルエントになった時点で分化培地に交換し、さらに６日間培養し筋 管細胞に分化。
３）分化６日目の筋管細胞を各濃度の検体存在下でさらに４８時間培養した。
４）培養後、筋管細胞をPBS（-）（Phosphate-buffered saline：りん酸緩衝生理食塩水 ，Ca2+とMg2+不含）で３回洗浄した後、4%paraformaldehydeを含むPBS（-）を加え、 ３７℃のインキュベーター内で２０分間静置して細胞を固定。
５）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、0.1%TritonX-100を含むPBS（-）を加え、３ ７℃のインキュベーター内で５分間静置。
６）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、３７℃のインキュベーター内で Blocking re agent（10% FBS、5% 牛血清アルブミン（BSA）、0.1% sodium azide を含む PBS（-） ）と１時間反応させた。
７）再度PBS（-）で筋管細胞を３回洗浄後、3% BSA と抗ミオシン重鎖（MyHC）マウスモ ノクローナル抗体（1/2000）を含むPBS（-）中で４℃で一晩静置。
８）再度PBS（-）で筋管細胞を６回洗浄後、３７℃のインキュベーター内で 3% BSA と Alexa fluor 抗マウス IgG（1/3000）を含むPBS（-）と１時間反応させた。
９）再度PBS（-）で筋管細胞を６回洗浄後、PBS（-）で希釈したDAPI（終濃度１μｇ／ｍ ｌ）と３７℃のインキュベーター内で１０分間反応させ、PBS（-）で１回洗浄。
10）control（検体存在なし）と各濃度の検体存在下における筋管細胞（核を２個以上有 するMyHC陽性の筋管細胞）を蛍光顕微鏡（BZ-9000、Keyence, Osaka, Japan）にて１０ 倍の倍率で異なる箇所を３カ所撮影し，各撮影箇所につき約１００本（計約３００本） の筋管細胞の短径を次の手順で測定。
11）各試験区の撮影箇所における筋管細胞の短径をImage J software(version 1.44p; Na tional Institutes of Health, Bethesda, MD, USA)で測定。
12）各試験区の筋管細胞短径の平均値を求めた後、controlにおける短径平均値を１とし たときの各濃度の検体存在下の相対値を求め、検体存在下における筋肥大効果を比較評 価した。
〈結果〉
control（検体存在なし）と各濃度の検体存在下の２群間で筋管細胞の短径平均値の有意差検定をStudentのt検定により行ったところ、特に終濃度0.06μｇ／ｍｌの検体存在下で培養された筋管細胞において、その短径が有意に大きくなっていることが確認できた（controlと比較してＰ＜0.05の有意水準）。よって、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンによる筋管細胞の短径増大の促進が確認され、筋肥大促進効果が認められた。
control（検体存在なし）と各濃度の検体存在下の２群間で筋管細胞の短径平均値の有意差検定をStudentのt検定により行ったところ、特に終濃度0.06μｇ／ｍｌの検体存在下で培養された筋管細胞において、その短径が有意に大きくなっていることが確認できた（controlと比較してＰ＜0.05の有意水準）。よって、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンによる筋管細胞の短径増大の促進が確認され、筋肥大促進効果が認められた。
Claims (2)
- ５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなる筋肥大促進用医薬組成物。
- ５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなる筋肥大促進用食品組成物。
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