JP2023025533A - Precursor fat cell differentiation inhibitor, beverage/food product, pharmaceutical and cosmetic product containing the precursor fat cell differentiation inhibitor, and method of preventing or remedying obesity or metabolic syndrome - Google Patents

Precursor fat cell differentiation inhibitor, beverage/food product, pharmaceutical and cosmetic product containing the precursor fat cell differentiation inhibitor, and method of preventing or remedying obesity or metabolic syndrome Download PDF

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善之 川本
Yoshiyuki Kawamoto
祐人 吉川
Yuto Yoshikawa
佳明 高村
Yoshiaki Takamura
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Taisho Technos Co Ltd
Chubu University
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NIPPON YOURIYOKUSO KK
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Abstract

To provide a differentiation inhibitor that inhibits differentiation of a precursor fat cell to a fat sell; a beverage/food product, a pharmaceutical, and a cosmetic product for anti-metabolic syndrome including the differentiation inhibitor; and a method of preventing or remedying metabolic syndrome.SOLUTION: A precursor fat cell differentiation inhibitor includes melanin as an active principle, preferably including melanin and melanoprotein derived from squid ink, and particularly preferably including melanin derived from squid ink subjected to enzyme processing and/or melanoprotein subjected to enzyme processing.SELECTED DRAWING: None

Description

本技術は、前駆脂肪細胞分化抑制剤に関する。詳しくは、本技術は、前駆脂肪細胞分化抑制剤、該前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品、および抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料、並びに肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法に関する。 The present technology relates to preadipocyte differentiation inhibitors. Specifically, the present technology includes a preadipocyte differentiation inhibitor, an anti-obesity or anti-metabolic syndrome food and drink containing the preadipocyte differentiation inhibitor, an anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug, and an anti-obesity or The present invention relates to an anti-metabolic syndrome cosmetic and a method for preventing or treating obesity or metabolic syndrome.

脂肪細胞は、脂肪組織に存在する主要な細胞種である。中胚葉系多能性幹細胞から発生し、脂肪芽細胞、前駆脂肪細胞、未熟脂肪細胞を経て成熟脂肪細胞へと分化する細胞であり、脂肪の合成、貯蔵、放出を担う白色脂肪細胞と、脂肪を分解して熱を発生させる褐色脂肪細胞に分類される。 Adipocytes are the major cell type present in adipose tissue. Cells that develop from mesodermal pluripotent stem cells and differentiate into mature adipocytes via lipoblasts, preadipocytes, immature adipocytes, and white adipocytes that are responsible for fat synthesis, storage and release, and adipocytes. It is classified as brown fat cells that decompose and generate heat.

肥満は、糖尿病や脂質代謝異常症、高血圧症のほか、脂肪肝、睡眠時無呼吸症候群、そして様々な癌のリスクファクターと考えられている。また、肥満は白色脂肪細胞の肥大化が強く関与しており、過剰なエネルギーを蓄積した脂肪滴が形成され、様々な生理活性物質の分泌量の質的変化を来す。 Obesity is considered a risk factor for diabetes, dyslipidemia, hypertension, fatty liver, sleep apnea syndrome, and various cancers. In addition, obesity is strongly associated with enlargement of white adipocytes, formation of lipid droplets that accumulate excessive energy, and qualitative changes in the amount of secretion of various physiologically active substances.

このような背景の下、肥満を解消、防止する種々技術が提案されている。例えば、特許文献1では、全身もしくは局所の脂肪組織の減少を促進することによる肥満体質の改善、又は同組織の増大を防止することによる肥満の抑制もしくは防止に有効な脂肪分解促進剤が開示されている。 Under such circumstances, various techniques have been proposed to eliminate or prevent obesity. For example, Patent Document 1 discloses a lipolysis promoter that is effective in improving obesity by promoting the reduction of whole-body or local adipose tissue, or suppressing or preventing obesity by preventing the increase in the same tissue. ing.

一方、脂肪細胞の肥大化に加えて、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化による脂肪細胞数の増加そのものも肥満形成の大きな要因であることが分かってきた。実際、成人期以降においても白色脂肪細胞が増加し、肥満進行に関わることが指摘されている。従って、前駆白色脂肪細胞の分化を抑制し、成熟白色脂肪細胞数の増加を抑制することは肥満改善に貢献すると期待される。 On the other hand, it has been found that, in addition to hypertrophy of adipocytes, an increase in the number of adipocytes due to differentiation from preadipocytes to adipocytes itself is a major factor in obesity formation. In fact, it has been pointed out that the number of white adipocytes increases after adulthood and is involved in the progression of obesity. Therefore, it is expected that suppressing the differentiation of pre-white adipocytes and suppressing the increase in the number of mature white adipocytes contributes to amelioration of obesity.

脂肪細胞の分化を抑制することで抗肥満効果を導く技術としては、例えば、特許文献2では、海洋細菌シュードモナス・エスピーが生産する酸性ムコ多糖類WAK-1-AのO-アシル誘導体を有効成分とする前駆脂肪細胞分化抑制剤が開示されている。また、例えば、特許文献3では、4.2質量ppm以上のヨウ素を含有する鳥卵を有効成分とする、脂肪蓄積抑制剤、脂肪前駆細胞の分化抑制剤、内臓脂肪低減剤、及び内臓脂肪低減用飲食品が開示されている。また、特許文献4では、カワラタケ、カノコソウ等のキノコ、植物又は植物の部位群より選ばれる少なくとも1種を含有する前駆脂肪細胞の分化抑制剤が開示されている。 As a technology that induces an anti-obesity effect by suppressing the differentiation of adipocytes, for example, in Patent Document 2, an O-acyl derivative of the acidic mucopolysaccharide WAK-1-A produced by the marine bacterium Pseudomonas sp. A preadipocyte differentiation inhibitor is disclosed. Further, for example, in Patent Document 3, a fat accumulation inhibitor, an adipose precursor cell differentiation inhibitor, a visceral fat-reducing agent, and a visceral fat-reducing agent containing avian eggs containing 4.2 ppm by mass or more of iodine as an active ingredient Disclosed is a food and drink for In addition, Patent Document 4 discloses a preadipocyte differentiation inhibitor containing at least one selected from a group of mushrooms such as Versicolor versicolor and valerian, plants, and plant parts.

ここで、本技術に関わるメラニンについて説明する。メラニンは、生体内ではアミノ酸であるチロシンからL-Dopaを経て酵素的に酸化され重合反応によって生成する天然物である。ヒトの髪の毛や、紫外線照射によって皮膚でできる黒色色素であるが、イカスミの主要色素成分でもある。ドーパメラニンはL-Dopaを初期物質としてアルカリ溶液中で重合してできる黒色物質であり、人工的なメラニンと考えられている。天然メラニンも合成ドーパメラニンも正確な構造が明らかになっていないが推定構造は提唱されている。 Here, melanin related to the present technology will be described. Melanin is a natural product produced in vivo by enzymatic oxidation from the amino acid tyrosine via L-Dopa and polymerization reaction. It is a black pigment produced in human hair and skin by ultraviolet irradiation, and is also the main pigment component of squid ink. Dopa-melanin is a black substance produced by polymerizing L-Dopa as an initial substance in an alkaline solution, and is considered an artificial melanin. The exact structure of either natural melanin or synthetic dopa-melanin has not been clarified, but a putative structure has been proposed.

メラニンを用いた技術として、例えば、特許文献5では、可溶化メラニン又は分散化メラニンを有効成分として含む抗アレルギー剤が開示されている。また、特許文献6では、可溶化メラニン又は分散化メラニンを有効成分として含む細胞増殖抑制剤が開示されている。 As a technique using melanin, for example, Patent Document 5 discloses an antiallergic agent containing solubilized melanin or dispersed melanin as an active ingredient. In addition, Patent Document 6 discloses a cell growth inhibitor containing solubilized melanin or dispersed melanin as an active ingredient.

特開2000-169325号公報JP-A-2000-169325 特開2007-77025号公報JP 2007-77025 A 国際公開第2018/051471号パンフレットWO 2018/051471 Pamphlet 特開2004-75640号公報JP-A-2004-75640 特開2018-2663号公報JP 2018-2663 A 特開2018-20991号公報JP 2018-20991 A

上記のように、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を抑制することができれば、肥満の予防や肥満の進展を防止することができ、さらには、肥満による糖尿病、高血圧、脂質異常症などの生活習慣病の悪化やこれらの病気が重複して発症するメタボリックシンドロームの予防等にも貢献できることが期待される。 As described above, if the differentiation from preadipocytes to adipocytes can be suppressed, obesity can be prevented and the progression of obesity can be prevented. It is expected to contribute to prevention of exacerbation of habitual diseases and metabolic syndrome in which these diseases overlap.

そこで、本技術では、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を抑制する技術を提供することを主目的とする。 Therefore, the main object of the present technology is to provide a technology for suppressing the differentiation of preadipocytes into adipocytes.

本願発明者らは、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を抑制する技術について、鋭意研究を行った結果、メラニンに前駆脂肪細胞分化抑制作用があることを見出し、本技術を完成させるに至った。 The inventors of the present application conducted intensive research on techniques for suppressing the differentiation of preadipocytes into adipocytes, and as a result, found that melanin has a preadipocyte differentiation inhibitory effect, leading to the completion of the present technology. .

即ち、本技術では、まず、メラニンを有効成分とする、前駆脂肪細胞分化抑制剤を提供する。
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、イカスミ由来のメラニンおよびメラノプロテインを含んでいてもよい。
この場合、酵素処理したイカスミ由来のメラニン、および/または、酵素処理されたメラノプロテインを用いることができる。
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、合成メラニンを含んでいてもよい。
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、コロイド状で存在するメラニン、および/または、コロイド状で存在するメラノプロテインを含んでいてもよい。
That is, the present technology first provides a preadipocyte differentiation inhibitor containing melanin as an active ingredient.
The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology may contain melanin and melanoprotein derived from squid ink.
In this case, enzyme-treated squid-derived melanin and/or enzyme-treated melanoprotein can be used.
The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology may contain synthetic melanin.
The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology may contain colloidal melanin and/or colloidal melanoprotein.

本技術では、次に、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品を提供する。
また、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品も提供する。
さらに、本技術では、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料も提供する。
Next, the present technology provides food and drink for anti-obesity or anti-metabolic syndrome containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology.
In addition, an anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology is also provided.
Furthermore, the present technology provides an anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetic containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology.

本技術では、さらに、メラニンを投与する工程を含む、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法(ヒトに対する医療行為を除く)を提供する。 The present technology further provides a method of preventing or treating obesity or metabolic syndrome (excluding medical practice for humans), which comprises administering melanin.

なお、本技術において、「メラノプロテイン」とは、メラニン含有タンパク質複合体を示す技術用語である。メラニンは、様々な動物や植物、昆虫、菌類、真正細菌等が産生する天然色素であり、人工的に合成して出来るメラニンとは異なり、生体内ではタンパク質をバックボーンとしたメラニン-タンパク質複合体、すなわちメラノプロテインを形成して存在している。即ち、「メラノプロテイン」とは、メラニンと結合しているタンパク質の総称である。メラノプロテインのアミノ酸残基は、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸の他、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基(チオール基)を側鎖に持つアミノ酸が含まれる。メラノプロテインは、天然には、例えば、イカスミやヒトを含めた動物の毛髪中など、生物界に広く存在している。生物種によりそのタンパク質組成や構成は異なり、例えば、イカスミ由来のメラノプロテインはヒト毛髪由来のメラノプロテインと比べてアルカリ溶液やリン酸バッファーへの溶解度が非常に低く、より強く凝集した粒子であると考えられている。メラノプロテインは、直径がおよそ100nm~400nmの球形粒子であり、会合数が様々な凝集体として存在する。 In addition, in this technique, "melanoprotein" is a technical term indicating a melanin-containing protein complex. Melanin is a natural pigment produced by various animals, plants, insects, fungi, and eubacteria. That is, it exists in the form of melanoprotein. That is, "melanoprotein" is a general term for proteins that bind to melanin. Melanoprotein amino acid residues include acidic amino acids, basic amino acids, and amino acids having hydroxyl groups and sulfhydryl groups (thiol groups) in their side chains. Melanoproteins naturally exist widely in the living world, for example, in squid ink and the hair of animals including humans. The protein composition and structure differs depending on the species. For example, compared to human hair-derived melanoprotein, melanoprotein derived from squid ink has much lower solubility in alkaline solutions and phosphate buffers, and is more strongly agglomerated. It is considered. Melanoproteins are spherical particles approximately 100 nm to 400 nm in diameter and exist as aggregates with varying numbers of associations.

なお、メイラード反応と呼ばれるアミノ酸と糖の反応により生成する茶褐色の物質であるメラノイジン(味噌や醤油の褐色成分)がタンパク質と結合したものを、メラノプロテインと表現する場合があるが、本技術における「メラノプロテイン」とは、全く異なるものである。即ち、本技術における「メラノプロテイン」は、メラノイジン含有タンパク質は包含しない。 Melanoidins (brown components of miso and soy sauce), which are dark brown substances produced by the reaction of amino acids and sugars called the Maillard reaction, are sometimes expressed as melanoproteins when combined with proteins. melanoprotein” is completely different. That is, "melanoprotein" in the present technology does not include melanoidin-containing proteins.

脂肪細胞の分化のメカニズムを示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing the mechanism of adipocyte differentiation. FIG. イカスミの主要成分割合を示す円グラフである。It is a pie chart which shows the main component ratio of squid ink. 実施例(2)合成メラニンによる脂肪細胞の分化抑制における分化誘導スケジュールと合成メラニンの投与期間のパターンを示す概念図である。Example (2) It is a conceptual diagram showing the differentiation induction schedule and the administration period pattern of synthetic melanin in the suppression of adipocyte differentiation by synthetic melanin. 図3に示すパターンa~cのエンドポイントにおけるマウス前駆脂肪細胞3T3-L1の油滴染色像とその定量結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing oil droplet staining images of mouse preadipocytes 3T3-L1 at the end points of patterns a to c shown in FIG. 3 and the quantitative results thereof. FIG. 実施例(3)イカスミによる脂肪細胞分化抑制において、エンドポイントにおけるマウス前駆脂肪細胞3T3-L1の定量結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the quantitative results of mouse preadipocyte 3T3-L1 at the end point in the inhibition of adipocyte differentiation by squid ink in Example (3). 実施例(4)脂肪細胞分化関連因子の遺伝子レベルでの発現解析において、分化関連遺伝子の発現結果を示すグラフである。Fig. 4 is a graph showing the expression results of differentiation-related genes in the expression analysis of adipocyte differentiation-related factors at the gene level in Example (4). 実施例(5)脂肪細胞分化関連因子のタンパク質レベルでの発現解析における分化関連タンパク質のバンドシグナル像である。Example (5) It is a band signal image of a differentiation-related protein in expression analysis at the protein level of adipocyte differentiation-related factor. 実施例(6)TNF-α刺激で応答する遺伝子に対するメラニンの効果の検討において、TNF-α刺激で応答する遺伝子の発現結果を示すグラフである。Fig. 10 is a graph showing the results of expression of genes that respond to TNF-α stimulation in the study of the effect of melanin on genes that respond to TNF-α stimulation in Example (6). 実施例(7)セルカルチャーインサートを用いたマクロファージ遊走試験の結果を示す写真およびグラフである。Example (7) Photographs and graphs showing the results of a macrophage migration test using a cell culture insert. 実施例(8)高脂肪食負荷による肥満モデルに対するメラニンの効果において、図10Aは、実験期間における各群の摂食量の推移を示す結果であり、図10Bは、実験期間における各群の体重の推移を示す結果である。Example (8) In the effect of melanin on obesity model due to high-fat diet load, FIG. These results show transitions.

以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。 A preferred embodiment for implementing the present technology will be described below. It should be noted that the embodiments described below are examples of representative embodiments of the present technology, and the scope of the present technology should not be construed narrowly.

1.前駆脂肪細胞分化抑制剤
図1は、脂肪細胞の分化のメカニズムを示す概念図である。脂肪細胞は、中胚葉系多能性幹細胞から発生し、脂肪芽細胞を経て、前駆脂肪細胞が分化した細胞であり、脂肪細胞からは様々なアディポサイトカインが分泌されている。例えば、小型脂肪細胞からは善玉サイトカインであるアディポネクチン等が分泌され、インスリン感受性の向上、脂肪燃焼促進、動脈硬化の予防作用等を発揮する。
1. Preadipocyte Differentiation Inhibitor FIG. 1 is a conceptual diagram showing the mechanism of adipocyte differentiation. Adipocytes are cells that develop from mesodermal pluripotent stem cells, pass through lipoblasts, and differentiate into preadipocytes, and various adipocytokines are secreted from adipocytes. For example, small adipocytes secrete beneficial cytokines such as adiponectin, which improve insulin sensitivity, promote fat burning, and prevent arteriosclerosis.

しかしながら、運動不足やカロリーの過剰摂取により、脂肪細胞は次第に肥大化していき、肥大化脂肪細胞となると、アディポサイトカイン産生調節の破綻が生じてしまう。具体的には、悪玉サイトカインであるMCP-1(monocyte chemoattractant protein-1)、TNF-α(tumor necrosis factor alpha)、IL-6(interleukin-6)、遊離脂肪酸(FFA:Free Fatty Acid)など炎症促進因子の産生が増加する一方で、善玉サイトカインであるアディポネクチンなどの炎症抑制因子の産生が減少し、結果的に炎症が促進される。 However, due to lack of exercise and excessive calorie intake, adipocytes gradually become hypertrophied, and when hypertrophic adipocytes occur, regulation of adipocytokine production is disrupted. Specifically, bad cytokines such as MCP-1 (monocyte chemoattractant protein-1), TNF-α (tumor necrosis factor alpha), IL-6 (interleukin-6), free fatty acid (FFA: Free Fatty Acid), etc. While the production of promoting factors increases, the production of anti-inflammatory factors such as the beneficial cytokine adiponectin decreases, resulting in increased inflammation.

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を抑制する作用を持つ。また、後述する実施例で示す通り、善玉サイトカインであるアディポネクチンの発現低下を抑制する作用も持つ。 The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology has an action of suppressing the differentiation of preadipocytes into adipocytes. In addition, as shown in the examples below, it also has the effect of suppressing the decrease in the expression of adiponectin, which is a beneficial cytokine.

前記特許文献6では、可溶化メラニン又は分散化メラニンに癌細胞の増殖を抑制する効果がある旨が記載されているが、癌細胞の増殖と前駆脂肪細胞の分化とは、全く異なる概念である。即ち、癌細胞の増殖とは、未分化の細胞が異常に増殖するものであり、分化を促すことで、癌細胞の増殖は止まる。従って、分化を促すことによって、癌細胞の増殖を抑制することが可能である。逆に言うと、分化を抑制することにより、癌細胞の増殖が促進される可能性がある。 Patent Document 6 describes that solubilized melanin or dispersed melanin has an effect of suppressing the proliferation of cancer cells, but the proliferation of cancer cells and the differentiation of preadipocytes are completely different concepts. . That is, proliferation of cancer cells is the abnormal proliferation of undifferentiated cells, and the proliferation of cancer cells is stopped by promoting differentiation. Therefore, it is possible to suppress the growth of cancer cells by promoting differentiation. Conversely, inhibition of differentiation may promote proliferation of cancer cells.

一般的に、前駆脂肪細胞の分化抑制は、毒性を伴うことが多く、細胞の安全性を担保したまま前駆脂肪細胞の分化を完全に抑制することは困難である。一方、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、後述する実施例で示す通り、細胞毒性をほとんど示すことなく、ほぼ100%の前駆脂肪細胞の分化を抑制することができる。 In general, inhibition of preadipocyte differentiation is often accompanied by toxicity, and it is difficult to completely inhibit preadipocyte differentiation while ensuring cell safety. On the other hand, the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can inhibit almost 100% of the differentiation of preadipocytes without showing almost any cytotoxicity, as shown in the examples described later.

また、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、後述する実施例で示す通り、脂肪細胞の肥大化は抑制しない。即ち、健常体に必要な量の脂肪細胞の機能を阻害するものではない。 In addition, the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology does not suppress enlargement of adipocytes, as shown in Examples described later. In other words, it does not inhibit the function of the amount of adipocytes required for a healthy body.

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を用いて、前記脂肪細胞の分化を抑制することにより、脂肪細胞の増加によって発症する疾患または症状を、予防または治療することができる。具体的には、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を用いれば、肥満、メタボリックシンドローム等の予防または治療を行うことができる。 By suppressing the differentiation of adipocytes using the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology, diseases or symptoms caused by an increase in adipocytes can be prevented or treated. Specifically, obesity, metabolic syndrome, and the like can be prevented or treated by using the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology.

本技術において、疾患または症状の「予防」とは、疾患または症状の発生を防止すること、該発生を遅延させること、発生の危険性を低下させることを含む。また、すでに疾患または症状が発生(罹患、発症)している場合であっても、疾患または症状のさらなる進行を抑制することも、「予防」に包含されてもよい。「治療」とは、疾患または症状の軽減、緩和若しくは進行速度の低下を意味する。従って、本技術において、「予防」および「治療」の技術的意味は、互いに重複する場合がある。 In the present technology, "prevention" of a disease or condition includes preventing the occurrence of the disease or condition, delaying the occurrence, and reducing the risk of occurrence. In addition, even when a disease or symptom has already occurred (affected, developed), suppression of further progress of the disease or symptom may also be included in "prevention". "Treatment" means alleviating, alleviating or slowing the rate of progression of a disease or symptom. Therefore, in the present technology, the technical meanings of "prevention" and "treatment" may overlap each other.

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、メラニンを有効成分とする。本技術で用いる技術用語「メラニン」は、構造の類似する各種メラニン(ユーメラニン、フェオメラニン、ニューロメラニン、アロメラニン、フィトメラニン等)を包括する用語として用いられる。メラニンは、様々な動物や植物、昆虫、菌類、真正細菌等に認められる色素である。本技術におけるメラニンの由来は特に限定されない。メラニンは、化学合成(例えば特表2003-509529号公報を参照)、酵素合成(例えば特開平07-313155号公報を参照)、天然物(例えばイカスミ、タコスミ、キノコ、バナナ、アサガオ種子など)からの抽出および/または精製、メラニン産生細胞(マウスB16、B16F10、シリアンハムスターRPMI 1846、ヒトHMY-1、MNT-1、HM3KO、A375、SK-Mel-28など)からの抽出および/または精製によって調製することができる。また、各種メラニンが市販されており(例えば、Sigma-Aldrichが提供するチロシンの過酸化水素処理により酸化的に合成されたメラニン、MP-Biochemicalsが提供するチロシンの過硫酸処理により酸化的に合成されたメラニン)などを用いてもよい。 The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology contains melanin as an active ingredient. The technical term “melanin” used in the present technology is used as a term encompassing various structurally similar melanins (eumelanin, pheomelanin, neuromelanin, allomelanin, phytomelanin, etc.). Melanin is a pigment found in various animals, plants, insects, fungi, eubacteria, and the like. The origin of melanin in the present technology is not particularly limited. Melanin is synthesized by chemical synthesis (see, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2003-509529), enzymatic synthesis (see, for example, JP-A-07-313155), natural products (eg, squid ink, octopus ink, mushrooms, bananas, morning glory seeds, etc.). prepared by extraction and/or purification from melanocytes (mouse B16, B16F10, Syrian hamster RPMI 1846, human HMY-1, MNT-1, HM3KO, A375, SK-Mel-28, etc.) can do. In addition, various types of melanin are commercially available (for example, melanin oxidatively synthesized by treating tyrosine with hydrogen peroxide provided by Sigma-Aldrich, and melanin oxidatively synthesized by treating tyrosine with persulfate provided by MP-Biochemicals). melanin) and the like may also be used.

メラニンの純度ないし精製度も特に限定されない。従って、期待される作用効果、即ち、前駆脂肪細胞分化抑制活性を示す限り、例えば、メラニンを含有する天然物自体(例えば、イカスミ等の天然物そのままの状態)、天然物由来の粗精製メラニンなど、未精製のメラニンや精製度の比較的低いメラニンを用いることも可能である。 The purity or degree of refinement of melanin is also not particularly limited. Therefore, as long as it exhibits the expected effects, that is, preadipocyte differentiation inhibitory activity, for example, natural products containing melanin (for example, natural products such as squid ink as they are), crudely purified melanin derived from natural products, etc. It is also possible to use unpurified melanin or relatively low-purified melanin.

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤中のメラニンの形態は特に限定されず、前述のようなメラニンを含有する天然物自体、メラニン単体、メラニンと他の物質(例えば、タンパク質等)との複合体(例えば、メラノプロテイン等)、およびこれらを組み合わせた状態で含有させることができる。 The form of melanin in the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology is not particularly limited, and the above-described melanin-containing natural product itself, melanin alone, or a complex of melanin and other substances (e.g., proteins, etc.) bodies (eg, melanoproteins, etc.), and combinations thereof.

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤には、イカスミ由来メラニン、メラノプロテイン、および合成メラニンから選択される1以上を用いることが好ましい。構造および/または分子量の点で異なる、二種以上のメラニンが混在した状態のものを有効成分としてもよい。 It is preferable to use one or more selected from squid ink-derived melanin, melanoprotein, and synthetic melanin for the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology. A mixture of two or more types of melanin that differ in structure and/or molecular weight may be used as the active ingredient.

合成メラニンとしては、ユーメラニン、すなわち5,6-ジヒドロキシインドール(DHI)、インドール-5,6-キノン(IQ)、5,6-ジヒドロキシインドール-2-カルボン酸(DHICA)、インドール-5,6-キノン-2-カルボン酸(IQCA)、がモノマーとして含まれるポリマーを用いることが好ましい。 Synthetic melanins include eumelanin, namely 5,6-dihydroxyindole (DHI), indole-5,6-quinone (IQ), 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid (DHICA), indole-5,6 -Quinone-2-carboxylic acid (IQCA) is preferably used as a monomer.

イカスミ由来メラニン、および/または、メラノプロテインとしては、消化酵素で処理されたイカスミ由来メラニン、および/または、酵素処理されたメラノプロテインを用いることが好ましい。後述する実施例で示す通り、イカスミ由来メラニン、および/または、メラノプロテインを消化酵素で処理することにより、前駆脂肪細胞分化抑制効果をより向上させることができる。 As the sac sac-derived melanin and/or melanoprotein, it is preferable to use sac sac-derived melanin and/or enzyme-treated melanoprotein treated with a digestive enzyme. As shown in Examples described later, by treating squid ink-derived melanin and/or melanoprotein with a digestive enzyme, the preadipocyte differentiation inhibitory effect can be further improved.

イカスミ由来メラニン、および/または、メラノプロテインを処理する消化酵素の種類は特に限定されない。例えば、タンパク質分解酵素、脂質分解酵素、糖質分解酵素などが挙げられ、本技術では、これらを1種または2種以上選択して用いることができる。本技術では、タンパク質分解能を有する消化酵素を用いることが好ましい。図2に示すように、イカスミの成分は、約75%が水分であり、水分を除くと、メラニンが約62%、タンパク質が約25%、脂質が約12%である。イカスミの成分中、メラニンの次に多いのがタンパク質であるため、タンパク質を分解することで、メラニンによる前駆脂肪細胞分化抑制効果をより向上させることができる。 The type of digestive enzyme that processes squid ink-derived melanin and/or melanoprotein is not particularly limited. For example, proteolytic enzymes, lipid-degrading enzymes, carbohydrate-degrading enzymes, etc. can be mentioned, and in the present technology, one or more of these can be selected and used. In this technique, it is preferable to use a digestive enzyme having proteolytic ability. As shown in FIG. 2, about 75% of the components of squid ink are water, and when water is removed, melanin is about 62%, protein is about 25%, and lipid is about 12%. Among the components of squid ink, protein is the second most abundant component after melanin. Therefore, by decomposing protein, it is possible to further improve the preadipocyte differentiation inhibitory effect of melanin.

また、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤中のメラニンや、メラノプロテインは、コロイド状で存在することが好ましい。コロイド状で存在することにより、前駆脂肪細胞分化抑制効果をより向上させることができる。 In addition, melanin and melanoprotein in the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology are preferably present in a colloidal form. By existing in a colloidal form, the preadipocyte differentiation inhibitory effect can be further improved.

本発明に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、本技術の効果を損なわない限り、最終製品に応じた各種成分を1種または2種以上、自由に選択して含有させることもできる。例えば、保存剤、安定剤、防腐剤、乳化剤、pH調整剤、増粘剤、香辛料、調味料、酵素、ビタミン類、ミネラル類、色素、香料等の成分を用いることができる。 The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present invention may contain one or more of various components according to the final product by freely selecting them, as long as the effect of the present technology is not impaired. For example, components such as preservatives, stabilizers, preservatives, emulsifiers, pH adjusters, thickeners, spices, seasonings, enzymes, vitamins, minerals, pigments and fragrances can be used.

2.抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、その前駆脂肪細胞分化抑制作用を利用して、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品に用いることができる。本技術に係る飲食品は、公知の飲食品に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を添加して調製することもできるし、飲食品の原料中に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を混合して新たな飲食品を製造することもできる。
2. Food and Beverage Products for Antiobesity or Antimetabolic Syndrome The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be used in food and drink products for antiobesity or antimetabolic syndrome by utilizing its preadipocyte differentiation inhibitory action. The food and drink according to the present technology can be prepared by adding the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology to a known food and drink, and the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be added to the ingredients of the food and drink. can be mixed to produce a new food or drink.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品は、液状、ペースト状、固体、粉末等の形態を問わず、錠菓、流動食等のほか、例えば、小麦粉製品、即席食品、農産加工品、水産加工品、畜産加工品、乳・乳製品、油脂類、基礎調味料、複合調味料・食品類、冷凍食品、菓子類、飲料およびこれら以外の市販品が挙げられる。 Food and drink for anti-obesity or anti-metabolic syndrome according to this technology, regardless of the form such as liquid, paste, solid, powder, etc. In addition to tablet confectionery, liquid diet, etc., for example, flour products, instant foods, agricultural processing products, processed marine products, processed livestock products, milk/dairy products, oils and fats, basic seasonings, compound seasonings/foods, frozen foods, confectionery, beverages, and other commercially available products.

また、本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品は、特定の用途(特に保健の用途)や機能が表示された飲食品として提供・販売することも可能である。例えば、健康食品、機能性食品、病者用食品、経腸栄養食品、特別用途食品、保健機能食品、特定保健用食品、機能性表示食品、栄養機能食品、医薬用部外品等として提供・販売することができる。 In addition, the anti-obesity or anti-metabolic syndrome food and drink according to the present technology can be provided and sold as food and drink labeled with specific uses (especially health uses) and functions. For example, provided as health food, functional food, food for the sick, enteral nutrition food, food for special dietary use, food with health claims, food for specified health use, food with function claims, food with nutrient function claims, quasi-drugs, etc. can be sold.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品は、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療に必要な量のメラニンの量を含む。本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品中のメラニンの量は、本技術の効果を損なわない限り、自由に設定することができるが、0.1~95重量%の範囲に設定することが好ましい。 The anti-obesity or anti-metabolic syndrome food or drink according to the present technology contains an amount of melanin necessary for preventing or treating obesity or metabolic syndrome. The amount of melanin in the anti-obesity or anti-metabolic syndrome food and drink according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the effect of the present technology, but is set in the range of 0.1 to 95% by weight. preferably.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品は、ヒト及びヒト以外の哺乳動物(ペット動物、家畜、実験動物を含む。具体的には例えばマウス、ラット、モルモット、ハムスター、サル、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、ニワトリ、ウズラ等である)用の飲食品として提供することができる。 Food and drink for anti-obesity or anti-metabolic syndrome according to the present technology include humans and non-human mammals (pet animals, domestic animals, experimental animals. Specifically, for example, mice, rats, guinea pigs, hamsters, monkeys, cows , pigs, goats, sheep, dogs, cats, chickens, quails, etc.).

3.抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、その前駆脂肪細胞分化抑制作用を利用して、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品に用いることができる。本技術に係る医薬品は、公知の医薬品に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を添加して調製することもできるし、医薬品の原料中に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を混合して新たな医薬品を製造することもできる。
3. Anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be used as an anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug by utilizing its preadipocyte differentiation inhibitory action. The pharmaceutical according to the present technology can be prepared by adding the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology to a known pharmaceutical, or by mixing the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology into the raw material of the pharmaceutical. It is also possible to manufacture new pharmaceuticals using

本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を用いた医薬品の製剤化は常法に従って行うことができる。製剤化する場合には、製剤上許容される他の成分(例えば、担体、賦形剤、崩壊剤、緩衝剤、乳化剤、懸濁剤、無痛化剤、安定剤、保存剤、防腐剤、生理食塩水など)を含有させることができる。賦形剤としては乳糖、デンプン、ソルビトール、D-マンニトール、白糖等を用いることができる。崩壊剤としてはデンプン、カルボキシメチルセルロース、炭酸カルシウム等を用いることができる。緩衝剤としてはリン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩等を用いることができる。乳化剤としてはアラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、トラガント等を用いることができる。懸濁剤としてはモノステアリン酸グリセリン、モノステアリン酸アルミニウム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ラウリル硫酸ナトリウム等を用いることができる。無痛化剤としてはベンジルアルコール、クロロブタノール、ソルビトール等を用いることができる。安定剤としてはプロピレングリコール、アスコルビン酸等を用いることができる。保存剤としてはフェノール、塩化ベンザルコニウム、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メチルパラベン等を用いることができる。防腐剤としては塩化ベンザルコニウム、パラオキシ安息香酸、クロロブタノール等を用いることができる。 Pharmaceutical preparations using the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be formulated according to conventional methods. When formulating, other pharmaceutically acceptable ingredients (e.g., carriers, excipients, disintegrants, buffers, emulsifiers, suspending agents, soothing agents, stabilizers, preservatives, preservatives, physiological saline solution, etc.). Lactose, starch, sorbitol, D-mannitol, sucrose and the like can be used as excipients. Starch, carboxymethyl cellulose, calcium carbonate and the like can be used as the disintegrant. Phosphate, citrate, acetate and the like can be used as buffers. Gum arabic, sodium alginate, tragacanth and the like can be used as emulsifiers. As suspending agents, glyceryl monostearate, aluminum monostearate, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, sodium lauryl sulfate and the like can be used. Benzyl alcohol, chlorobutanol, sorbitol and the like can be used as analgesics. Propylene glycol, ascorbic acid and the like can be used as stabilizers. Preservatives that can be used include phenol, benzalkonium chloride, benzyl alcohol, chlorobutanol, methylparaben, and the like. As antiseptics, benzalkonium chloride, paraoxybenzoic acid, chlorobutanol, and the like can be used.

また、本技術の抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品には、メラニンの他に、他の有効成分を含有させることも可能である。例えば、メラニンと脂肪分解作用を有する有効成分を含有させることにより、脂肪細胞の分化を抑制して脂肪細胞の数の増加を抑制しつつ、既に存在する脂肪細胞の分解を促進することで、肥満やメタボリックシンドロームの予防および治療に貢献することができる。また、糖尿病予防または治療剤、高血圧予防または治療剤、高脂血症予防または治療剤等と合剤とすることで、多面的にメタボリックシンドロームを予防または治療することが可能となる。 In addition, the anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug of the present technology may contain other active ingredients in addition to melanin. For example, by containing melanin and an active ingredient having a lipolytic action, obesity can be prevented by suppressing the differentiation of adipocytes and suppressing the increase in the number of adipocytes while promoting the decomposition of existing adipocytes. and can contribute to the prevention and treatment of metabolic syndrome. In addition, it is possible to prevent or treat metabolic syndrome from multiple perspectives by combining it with a preventive or therapeutic agent for diabetes, a preventive or therapeutic agent for hypertension, a preventive or therapeutic agent for hyperlipidemia, or the like.

製剤化する場合の剤型も特に限定されず、例えば、点鼻剤、点眼剤、錠剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、シロップ剤、注射剤、外用剤、及び座剤等に製剤化することができる。 The dosage form for formulation is also not particularly limited, and examples include nasal drops, eye drops, tablets, powders, fine granules, granules, capsules, syrups, injections, external preparations, and suppositories. Can be formulated.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品は、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療に必要な量のメラニンの量を含む。本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品中のメラニンの量は、本技術の効果を損なわない限り、自由に設定することができるが、0.1~95重量%の範囲に設定することが好ましい。 An anti-obesity or anti-metabolic syndrome pharmaceutical according to the present technology comprises an amount of melanin necessary for prevention or treatment of obesity or metabolic syndrome. The amount of melanin in the anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the effect of the present technology, but is set in the range of 0.1 to 95% by weight. is preferred.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品は、その剤型・形態に応じて経口または非経口(静脈内、動脈内、皮下、筋肉、又は腹腔内注射、経皮、経鼻、経粘膜、塗布など)で対象に適用される。ここでの「対象」は特に限定されず、ヒト及びヒト以外の動物(ペット動物、家畜、実験動物を含む。具体的には例えばマウス、ラット、モルモット、ハムスター、サル、ウシ、ブタ、ヤギ、ヒツジ、イヌ、ネコ、ニワトリ、ウズラ等である)を含む。 Anti-obesity or anti-metabolic syndrome pharmaceuticals according to the present technology may be administered orally or parenterally (intravenous, intraarterial, subcutaneous, intramuscular, or intraperitoneal injection, transdermal, nasal, transdermal) depending on the dosage form/form. mucous membranes, coatings, etc.). The "subject" here is not particularly limited, and includes humans and non-human animals (pet animals, domestic animals, experimental animals. Specifically, for example, mice, rats, guinea pigs, hamsters, monkeys, cows, pigs, goats, sheep, dogs, cats, chickens, quail, etc.).

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品の投与量・使用量は、本技術の効果を損なわない限り、自由に設定することができる。有効な投与量の設定においては一般に適用対象の症状、年齢、性別、体重などが考慮される。なお、当業者であればこれらの事項を考慮して適当な投与量を設定することが可能である。投与スケジュールとしては、例えば、1日1回~数回、2日に1回、或いは3日に1回などを採用できる。投与・使用スケジュールの作成においては、適用対象の症状や有効成分の効果持続時間などを考慮することができる。 The dose/use amount of the anti-obesity or anti-metabolic syndrome drug according to the present technology can be freely set as long as the effect of the present technology is not impaired. In setting an effective dosage, symptoms, age, sex, weight, etc. of the subject are generally taken into consideration. A person skilled in the art can set an appropriate dosage in consideration of these matters. As an administration schedule, for example, once to several times a day, once every two days, or once every three days can be adopted. When creating an administration/usage schedule, it is possible to take into consideration the symptoms of the subject of application and the duration of the effect of the active ingredient.

4.抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料
本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤は、その前駆脂肪細胞分化抑制作用を利用して、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料に用いることができる。本技術に係る化粧料は、公知の化粧料に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を添加して調製することもできるし、化粧料の原料中に本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤を混合して新たな化粧料を製造することもできる。
4. Anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetics The preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be used in anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetics by utilizing its preadipocyte differentiation inhibitory action. The cosmetic according to the present technology can be prepared by adding the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology to a known cosmetic, or the preadipocyte differentiation inhibitor according to the present technology can be added to the raw material of the cosmetic. can be mixed to produce a new cosmetic.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料は、本技術に係る前駆脂肪細胞分化抑制剤と、化粧料に通常使用される成分・基材(例えば、各種油脂、ミネラルオイル、ワセリン、スクワラン、ラノリン、ミツロウ、変性アルコール、パルミチン酸デキストリン、グリセリン、グリセリン脂肪酸エステル、エチレングリコール、パラベン、カンフル、メントール、各種ビタミン、酸化亜鉛、酸化チタン、安息香酸、エデト酸、カミツレ油、カラギーナン、キチン末、キトサン、香料、着色料など)を配合することによって得ることができる。 The anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetic according to the present technology comprises the pre-adipocyte differentiation inhibitor according to the present technology and ingredients and base materials usually used in cosmetics (for example, various oils and fats, mineral oil, vaseline, Squalane, lanolin, beeswax, denatured alcohol, dextrin palmitate, glycerin, glycerin fatty acid ester, ethylene glycol, paraben, camphor, menthol, various vitamins, zinc oxide, titanium oxide, benzoic acid, edetic acid, chamomile oil, carrageenan, chitin powder , chitosan, perfume, coloring agent, etc.).

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料の実施形態としては、フェイスまたはボディー用の乳液、化粧水、クリーム、ローション、エッセンス、オイル、パック、シート、洗浄料などの形態とすることができる。 Embodiments of anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetics according to the present technology are in the form of face or body emulsions, lotions, creams, lotions, essences, oils, packs, sheets, cleansers, and the like. can be done.

本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料は、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療に必要な量のメラニンの量を含む。本技術に係る抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料中のメラニンの量は、本技術の効果を損なわない限り、自由に設定することができるが、0.1~60重量%の範囲に設定することが好ましい。 The anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetic according to the present technology contains an amount of melanin necessary for preventing or treating obesity or metabolic syndrome. The amount of melanin in the anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetic according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the effects of the present technology, but is set in the range of 0.1 to 60% by weight. preferably.

5.肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法
メラニンの前駆脂肪細胞分化抑制作用を利用して、本技術では、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法を提供する。本技術に係る肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法は、メラニンを投与する工程を含む方法である。
5. Method for Preventing or Treating Obesity or Metabolic Syndrome Using the inhibitory effect of melanin on preadipocyte differentiation, the present technology provides a method for preventing or treating obesity or metabolic syndrome. A method for preventing or treating obesity or metabolic syndrome according to the present technology is a method including the step of administering melanin.

メラニンの投与方法は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。投与方法および投与対象の具体例は、前記医薬品の適用方法および適用対象と同一であるため、ここでは説明を割愛する。 The method of administering melanin is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present technology. Specific examples of the administration method and the administration target are the same as the application method and the application target of the pharmaceutical product, and thus the description is omitted here.

メラニンの投与量、投与スケジュール等も、本技術の効果を損なわない限り、自由に設定することができる。投与量および投与スケジュールの具体例も、前記医薬品の投与量・使用量および投与スケジュールと同一であるため、ここでは説明を割愛する。 The dose of melanin, administration schedule, etc. can be freely set as long as the effects of the present technology are not impaired. Specific examples of the dosage and administration schedule are also the same as the dosage/usage and administration schedule of the drug, and thus the description is omitted here.

以下、実施例に基づいて本技術を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。 Hereinafter, the present technology will be described in further detail based on examples. It should be noted that the embodiments described below are examples of representative embodiments of the present technology, and the scope of the present technology should not be interpreted narrowly.

(1)材料と方法
[メラニンの合成]
L-Dopa(Sigma)2gに対し、超純水を780mL加え、1NのNaOH(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)を20mL添加後、エアーポンプを用いて通気しながら3日間室温で撹拌しながらインキュベートした。反応溶液45mLに対し濃塩酸を0.2mL加え、3000rpm,5分間遠心して沈殿物を得た。上清を廃棄し、沈殿に対して超純水40mLと濃塩酸0.1mLを添加して混ぜ、3000rpm,5分間遠心した。同操作を合計4回繰り返した後、上清を廃棄し、0.025NのNaOHを2mL添加し、全ての試料をまとめ、1NのNaOH溶液でpHを7.4へ調整した。それを透析チューブ(スペクトラム CE 透析チューブ, MWCO 20,000, 面積幅31mm)へ約80mL入れ、脱イオン水10L液中にて2日間脱塩・透析した。透析試料を回収し、凍結乾燥後、冷凍保存、もしくは任意の濃度となるように超純水またはHepes-KOH buffer(500mM, pH7.4)に溶解して4℃保存した。
(1) Materials and methods [Synthesis of melanin]
780 mL of ultrapure water was added to 2 g of L-Dopa (Sigma), 20 mL of 1N NaOH (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation) was added, and the mixture was incubated with stirring at room temperature for 3 days while aeration was performed using an air pump. 0.2 mL of concentrated hydrochloric acid was added to 45 mL of the reaction solution, and the mixture was centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes to obtain a precipitate. The supernatant was discarded, 40 mL of ultrapure water and 0.1 mL of concentrated hydrochloric acid were added to the precipitate, mixed, and centrifuged at 3000 rpm for 5 minutes. After repeating the same operation four times in total, the supernatant was discarded, 2 mL of 0.025N NaOH was added, all the samples were combined, and the pH was adjusted to 7.4 with a 1N NaOH solution. About 80 mL of this was placed in a dialysis tube (Spectrum CE dialysis tube, MWCO 20,000, area width 31 mm), and desalted and dialyzed in 10 L of deionized water for 2 days. The dialyzed sample was recovered, freeze-dried, and then stored frozen, or dissolved in ultrapure water or Hepes-KOH buffer (500 mM, pH 7.4) to an arbitrary concentration and stored at 4°C.

[細胞と培養]
脂肪細胞はマウス前駆脂肪細胞株3T3-L1細胞(ヒューマンサイエンス研究資源バンクから入手)を用い、ウシ胎児血清10%、ペニシリン(100IU/mL)、ストレプトマイシン(100μg/mL)を添加した低グルコースDMEM培地(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 041-29775)で継代培養した。マクロファージ細胞はマウスRAW264細胞(RIKEN BRCより入手)を用い、ウシ胎児血清10%、ペニシリン(100IU/mL)、ストレプトマイシン(100μg/mL)を添加したRPMI培地(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 189-02025)で継代培養した。培養は5%CO2、37℃のインキュベーター(SANYO)にて行った。
[Cells and culture]
Mouse preadipocyte 3T3-L1 cells (obtained from Human Science Research Resource Bank) were used as adipocytes in low-glucose DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, penicillin (100IU/mL), and streptomycin (100μg/mL). (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 041-29775). Mouse RAW264 cells (obtained from RIKEN BRC) were used as macrophage cells in RPMI medium supplemented with 10% fetal bovine serum, penicillin (100IU/mL), and streptomycin (100μg/mL) (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 189-02025). was subcultured in Culture was performed in an incubator (SANYO) at 5% CO 2 and 37°C.

[脂肪細胞の分化誘導法]
10cmディッシュにてセミコンフルエントとなった3T3-L1細胞をトリプシンで剥離し、高グルコースDMEM培地(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 043-30085)を用いて細胞を24穴培養ディッシュに播種し、3日間培養してコンフルエントとなったことを確認後、更に1日培養した。分化誘導初日に、高グルコースDMEM培地へ1μM Dexamethasone、250μM 3-Isobutyl 1-methylxanthine, 2μM insulinを添加した分化誘導培地に置換し、3日間培養した。3日目に2μM insulinのみを添加した高グルコースDMEM培地に置換し、以後、2日おきに同培地に置換して培養を行った。
[Adipose cell differentiation induction method]
3T3-L1 cells that had become semi-confluent in a 10cm dish were detached with trypsin, the cells were seeded in a 24-well culture dish using high-glucose DMEM medium (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 043-30085), and cultured for 3 days. After confirming that the cells became confluent, the cells were further cultured for one day. On the first day of induction of differentiation, the high-glucose DMEM medium was replaced with a differentiation-inducing medium supplemented with 1 μM dexamethasone, 250 μM 3-Isobutyl 1-methylxanthine, and 2 μM insulin, and cultured for 3 days. On day 3, the medium was replaced with a high-glucose DMEM medium supplemented with only 2 μM insulin, and thereafter, the medium was replaced with the same medium every two days and cultured.

[オイルレッドO染色、定量]
細胞をPBSで3回洗浄後、固定液(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 10%中性ホルムアルデヒド溶液)を用いて室温で10分間、固定処理した。固定液を除去してPBSで2回洗浄後、60%イソプロパノールで1分間処理し、除去後直ちにオイルレッドO (Sigma)染色液を添加した。室温で20分間処理後、染色液を除去し、60%イソプロパノールで1回、PBSで2回洗浄後、明視野にて顕微鏡観察を行った。染色した細胞からPBSを除去し、イソプロパノールを加え室温で1h処理した。オイルレッドO溶液を抽出し、490nmの吸光度を測定した。
[Oil Red O staining, quantification]
After washing the cells with PBS three times, they were fixed with a fixative (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, 10% neutral formaldehyde solution) at room temperature for 10 minutes. The fixative was removed, washed twice with PBS, treated with 60% isopropanol for 1 minute, and immediately after removal, Oil Red O (Sigma) staining solution was added. After treatment at room temperature for 20 minutes, the staining solution was removed, and the cells were washed once with 60% isopropanol and twice with PBS, and then observed under a bright field microscope. PBS was removed from the stained cells, isopropanol was added, and the cells were treated at room temperature for 1 hour. The oil red O solution was extracted and the absorbance at 490 nm was measured.

[細胞遊走試験(マイグレーションアッセイ)]
RAW264細胞を血清なしの培地で1晩培養した(スタベーション)。マイグレーションアッセイ用24wellプレートを用い、各ウェルに、必要に応じて誘引物質(MCP-1あるいはTNF-αなどのサイトカイン)を希釈した1%FBS-RPMI1640培地を0.8mL添加した。そこへインサート(ポアサイズ8μm)を入れ、1%FBS-RPMI1640培地に6.6×105/mLとなるように懸濁したRAW264細胞を0.3mL添加し(2×105個/well)、CO2インキュベーターへ入れて培養した。なお、必要に応じてインサート側へメラニンを各濃度添加した。24時間後、4%パラホルムアルデヒドリン酸緩衝液に20分間浸し、0.1%クリスタルバイオレット溶液で60分間染色した。超純水に置換して1時間静置した後、遊走によりインサート外側へ移動した細胞のみ検出するためにインサート内側の細胞を綿棒でやさしく掻き取った後、風乾し、インサートのメンブレン部分のみをはがし、プレパラートを作製し、顕微鏡観察した。
[Cell migration test (migration assay)]
RAW264 cells were cultured overnight in serum-free medium (starvation). A 24-well plate for migration assay was used, and 0.8 mL of 1% FBS-RPMI1640 medium diluted with an attractant (cytokine such as MCP-1 or TNF-α) was added to each well as necessary. Insert an insert (pore size 8 μm) there, add 0.3 mL of RAW264 cells suspended in 1% FBS-RPMI1640 medium to a concentration of 6.6×10 5 /mL (2×10 5 cells/well), and place in a CO 2 incubator. and cultured. In addition, each concentration of melanin was added to the insert side as needed. After 24 hours, it was immersed in 4% paraformaldehyde phosphate buffer for 20 minutes and stained with 0.1% crystal violet solution for 60 minutes. After replacing with ultrapure water and allowing to stand for 1 hour, the cells inside the insert were gently scraped off with a cotton swab in order to detect only the cells that migrated to the outside of the insert due to migration. , a preparation was prepared and observed under a microscope.

[ウェスタンブロッティング]
細胞をPBSで3回洗浄後、リシスバッファー(30 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1% Triton X-100, 150mM NaCl, 1mM EDTA, protease inhibitor cocktails)に細胞を懸濁し、超音波処理により細胞を破壊後、20000×gで4℃にて30分間遠心し、上清を回収した。各サンプルのタンパク質濃度をBCA法により市販キット(PierceTM BCA Protein Assay Kit, Thermo Fisher Scientific)を用いて定量後、全てのサンプルのタンパク質濃度を一定に合わせた。各サンプルへ3-メルカプト-1,2-プロパンジオール含有4×sample buffer (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)を添加し、100℃、5分間加熱処理し、-30℃にて保存した。
サンプルのタンパク質は5-20%グラジェントゲル(SuperSepTM Ace, FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)を用いたSDS-PAGEで分離した。なお、各レーンあたり、タンパク質量として10-20μgとなるようにアプライした。SDS-PAGE電気泳動後、タンパク質をセミドライ式ブロット装置(ホライズブロット、ATTO)を用いてpolyvinylidene difluoride membrane (Merck Millipore)へ転写した。メンブレンを5%スキムミルク(PBS-T)でブロッキング処理し(室温、1時間)、特異的抗体を用いて4℃にて一晩反応させた。メンブレンをPBS-Tで洗浄後、対応する二次抗体を用いて室温にて1時間処理した。メンブレンをPBS-Tで洗浄後、化学発光試薬(Western Lightning Plus-ECL, PerkinElmer)を処理し、Light-Capture (ATTO)を用いてバンドシグナルを検出した。
[Western blotting]
After washing the cells with PBS three times, the cells were suspended in lysis buffer (30 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1% Triton X-100, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, protease inhibitor cocktails) and lysed by sonication. was disrupted, centrifuged at 20000×g at 4° C. for 30 minutes, and the supernatant was recovered. After quantifying the protein concentration of each sample by the BCA method using a commercially available kit (Pierce BCA Protein Assay Kit, Thermo Fisher Scientific), the protein concentration of all samples was adjusted to a constant value. A 4× sample buffer (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation) containing 3-mercapto-1,2-propanediol was added to each sample, heat-treated at 100°C for 5 minutes, and stored at -30°C.
Sample proteins were separated by SDS-PAGE using a 5-20% gradient gel (SuperSep Ace, FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation). The amount of protein applied was 10-20 μg per lane. After SDS-PAGE electrophoresis, proteins were transferred to a polyvinylidene difluoride membrane (Merck Millipore) using a semi-dry blotting apparatus (Horise Blot, ATTO). The membrane was blocked with 5% skimmed milk (PBS-T) (room temperature, 1 hour) and reacted overnight at 4°C with a specific antibody. After washing the membrane with PBS-T, it was treated with the corresponding secondary antibody at room temperature for 1 hour. After washing the membrane with PBS-T, it was treated with a chemiluminescent reagent (Western Lightning Plus-ECL, PerkinElmer), and band signals were detected using Light-Capture (ATTO).

[リアルタイムPCR法による遺伝子発現定量]
市販のRNA抽出キット(NucleoSpin(登録商標) RNA, Macherey-Nagel)を用いて細胞からRNAを抽出した。各サンプルのRNA濃度を定量し一定濃度に揃えた後、市販のキット(ReverTra Ace(登録商標), TOYOBO)を用いてcDNAを合成した。次に、PCR試薬 (THUNDERBIRD(登録商標) SYBR qPCR Mix, TOYOBO)と遺伝子特異的プライマーを混和し、専用サーマルサイクラー (Applied Biosystems(登録商標) 7500リアルタイムPCRシステム, Thermo Fisher ScientificもしくはCFX96 Touch Deep Well リアルタイムPCR解析システム, BioRad)を用いてリアルタイムPCRを行った。使用したプライマーセットを下記の表1に示す。
[Gene expression quantification by real-time PCR method]
RNA was extracted from the cells using a commercially available RNA extraction kit (NucleoSpin® RNA, Macherey-Nagel). After the RNA concentration of each sample was quantified and adjusted to a constant concentration, cDNA was synthesized using a commercially available kit (ReverTra Ace (registered trademark), TOYOBO). Next, PCR reagents (THUNDERBIRD (registered trademark) SYBR qPCR Mix, TOYOBO) and gene-specific primers were mixed and subjected to a dedicated thermal cycler (Applied Biosystems (registered trademark) 7500 real-time PCR system, Thermo Fisher Scientific or CFX96 Touch Deep Well real-time PCR). Real-time PCR was performed using a PCR analysis system, BioRad). The primer sets used are shown in Table 1 below.

Figure 2023025533000001
Figure 2023025533000001

[イカスミの酵素処理]
イカスミはイカスミパウダー(日本葉緑素株式会社)を用いた。2% (w/v)となるようにイカスミパウダーを超純水に懸濁した。酵素は天野エンザイム株式会社のペプチダーゼR、プロテアーゼA「アマノ」SDを用いた。もしくは人工腸液(50mM, KH2PO4, pH6.8)へ懸濁し、ここへ酵素を任意の濃度(0.1~1%(w/v))となるように添加し、37℃で3日間振とうしながらインキュベートした。100℃で10分処理し、酵素を不活化し、30秒インターバルで合計5分間超音波処理後、4℃にて保存した。
[Enzymatic treatment of squid ink]
Ikasumi powder (Nippon Chlorophyll Co., Ltd.) was used as the squid ink. Ikasumi powder was suspended in ultrapure water so as to be 2% (w/v). Peptidase R and protease A "Amano" SD manufactured by Amano Enzyme Co., Ltd. were used as enzymes. Alternatively, suspend in artificial intestinal fluid (50 mM, KH 2 PO 4 , pH 6.8), add the enzyme to an arbitrary concentration (0.1-1% (w/v)), and shake at 37°C for 3 days. Incubate while stirring. It was treated at 100°C for 10 minutes to inactivate the enzyme, sonicated at 30 second intervals for a total of 5 minutes, and then stored at 4°C.

[動物実験]
4週齢、オスのC57BL/6Jマウス(日本エスエルシー株式会社)を入手し、2週間馴化飼育した。体重を測定した後、群あたり6匹とし、バートレット検定およびOne-way ANOVAにて群間での体重有意差がないことを確認し、各ケージへ2匹ずつ分け飼育を開始した。実験動物は12時間毎の明暗制御飼育室にて、湿度50±10%、温度22±2℃、SPF環境下で飼育された。コントロール食にはAIN-93M、高脂肪食はHFD-60(株式会社オリエンタルバイオサービス)を用いた。
[Animal experimentation]
Four-week-old male C57BL/6J mice (Japan SLC, Inc.) were obtained and acclimatized for two weeks. After measuring the body weight, 6 mice per group were confirmed by Bartlett test and One-way ANOVA to confirm that there was no significant difference in body weight between the groups. Experimental animals were reared in a light-dark controlled rearing room every 12 hours under a humidity of 50±10%, a temperature of 22±2°C, and an SPF environment. AIN-93M was used as a control diet, and HFD-60 (Oriental Bio Service Co., Ltd.) was used as a high-fat diet.

[高脂肪食モデルを用いたメラニンの効果]
4週齢マウスを2週間馴化飼育した後、通常食コントロール群、(AIN93M+H2O)、通常食メラニン投与群(AIN93M+DM)、高脂肪食コントロール群(HFD60+H2O)、高脂肪食メラニン投与群(HFD60+DM)の4群に分けた。メラニンは100mg/mLを調製し、1日おきにゾンデ(シナノ製作所)を用いて、H2O(0.2mL)またはメラニン(100mg/mL,0.2mL)を胃内強制投与した。投与量はメラニン量として1,000mg/kgとなるようにした。1日おきにマウスの体重を測定し、その都度、餌を換え、与えた量と残量を記録した。ケージ交換は週に1回実施した。記録は12週(84日)行った(n=5/群)。
[Effect of melanin using high-fat diet model]
After acclimating 4-week-old mice for 2 weeks, normal diet control group (AIN93M + H 2 O), normal diet melanin administration group (AIN93M + DM), high fat diet control group (HFD60 + H 2 O), high They were divided into 4 groups of fat diet melanin administration group (HFD60+DM). Melanin was prepared at 100 mg/mL, and H 2 O (0.2 mL) or melanin (100 mg/mL, 0.2 mL) was intragastrically administered every other day using a sonde (Shinano Seisakusho). The dose was set to 1,000 mg/kg as melanin amount. Mice were weighed every other day, the food was changed each time, and the amount fed and remaining was recorded. Cage exchange was performed once a week. Recordings were made for 12 weeks (84 days) (n=5/group).

(2)合成メラニンによる脂肪細胞の分化抑制
[分化誘導スケジュールと合成メラニンの投与期間]
図3に、分化誘導スケジュールと合成メラニンの投与期間のパターンを示す。まず、メラニンが脂肪細胞の分化誘導を抑制するかどうか調べるため、メラニンを分化誘導刺激と同時に添加するパターンを調べた(パターンa)。具体的に、パターンaでは、合成メラニンを、分化誘導剤と同時に3日間投与し、その後7日間培養した。
(2) Suppression of adipocyte differentiation by synthetic melanin [differentiation induction schedule and administration period of synthetic melanin]
FIG. 3 shows the differentiation induction schedule and the pattern of administration period of synthetic melanin. First, in order to investigate whether melanin suppresses differentiation induction of adipocytes, a pattern in which melanin is added at the same time as differentiation induction stimulation was investigated (pattern a). Specifically, in pattern a, synthetic melanin was administered simultaneously with a differentiation inducer for 3 days, and then cultured for 7 days.

次に、メラニンが肥大化の抑制に寄与できるかどうか調べるため、前駆脂肪細胞が小型脂肪細胞に分化した後に合成メラニンを投与し、分化誘導開始から28日目の細胞内油滴の形成を評価した(パターンbおよびc)。具体的に、パターンbでは、合成メラニンを、分化誘導刺激後の7日目から3日間投与し、その後、細胞は通常のインスリン添加培地で28日目まで培養した。また、パターンcでは、合成メラニンを、分化誘導刺激後の7日目から投与し、28日目まで培養した。 Next, to investigate whether melanin can contribute to the suppression of hypertrophy, synthetic melanin was administered after preadipocyte differentiation into small adipocytes, and the formation of intracellular oil droplets was evaluated 28 days after initiation of differentiation induction. (patterns b and c). Specifically, in pattern b, synthetic melanin was administered for 3 days starting 7 days after differentiation-inducing stimulation, after which cells were cultured in normal insulin-supplemented medium for up to 28 days. In pattern c, synthetic melanin was administered from day 7 after differentiation-inducing stimulation, and cultured until day 28.

なお、パターンa~cのいずれにおいても、分化誘導開始から3日以降、培地にはインスリンのみ添加し、3日おきに培地を交換しながら、エンドポイントまで培養した。また、合成メラニンは、0.062,0.125,0.25mg/mLとなるように投与した。 In all of patterns a to c, after 3 days from the initiation of differentiation induction, only insulin was added to the medium, and the culture was continued until the end point while exchanging the medium every 3 days. Synthetic melanin was administered at 0.062, 0.125 and 0.25 mg/mL.

[油滴染色像とその定量]
パターンa~cのそれぞれのエンドポイントにおいて、前記(1)材料と方法の[オイルレッドO染色、定量]に記載した方法を用いて、オイルレッドOの色素を抽出後、吸光度を測定した。なお、分化誘導のみのサンプルの吸光度を100とし相対吸光度として示した。
[Oil droplet staining image and its quantification]
At each endpoint of patterns a to c, the absorbance was measured after extracting Oil Red O dye using the method described in (1) Materials and Methods [Oil Red O staining, quantification]. The relative absorbance was shown by taking the absorbance of the sample with only differentiation induction as 100.

[結果]
図4に、パターンa~cのエンドポイントにおけるマウス前駆脂肪細胞3T3-L1の油滴染色像とその定量結果を示す。図4のaに示すように、合成メラニンを3種混合分化誘導剤とともに3日添加した場合、分化誘導開始から7日目における細胞内油滴の形成はメラニンの処理濃度依存性に抑制された。
[result]
FIG. 4 shows oil droplet staining images of mouse preadipocytes 3T3-L1 at the endpoints of patterns a to c and their quantification results. As shown in Fig. 4a, when synthetic melanin was added for 3 days together with a 3-type mixed differentiation-inducing agent, the formation of intracellular oil droplets was suppressed in a melanin treatment concentration-dependent manner on day 7 after the initiation of differentiation induction. .

図4のbおよびcに示すように、合成メラニンを分化誘導開始から7日目に3日間投与した場合、および合成メラニンを分化誘導7日目から28日まで投与し続けた場合、いずれの場合においても28日目における油滴量の変化は認められなかった。すなわち、脂肪細胞の肥大化は抑制されなかった。 As shown in b and c of FIG. 4, when synthetic melanin was administered for 3 days on day 7 from the start of differentiation induction, and when synthetic melanin was continued to be administered from day 7 to day 28 of differentiation induction, in either case Also, no change in the amount of oil droplets was observed on the 28th day. That is, hypertrophy of adipocytes was not suppressed.

以上の結果から、メラニンは分化した脂肪細胞の肥大化は抑制せず、分化誘導を抑制することが示された。 These results indicate that melanin does not suppress hypertrophy of differentiated adipocytes, but suppresses induction of differentiation.

(3)イカスミによる脂肪細胞分化抑制
次に、イカスミ、および食品加工用酵素処理したイカスミが脂肪細胞の分化を抑制できるかかどうか調べた。
(3) Suppression of adipocyte differentiation by squid ink Next, it was investigated whether squid ink and squid ink treated with an enzyme for food processing can suppress differentiation of adipocytes.

[分化誘導スケジュールとイカスミ、および食品加工用酵素処理したイカスミの投与期間]
前記パターンaと同様に、イカスミ、および食品加工用酵素処理したイカスミの投与は3種混合分化誘導剤添加と同時に行い、3日間培養後、インスリン添加培地へ交換し、2日おきに培地を交換し、7日間培養した。
[Differentiation induction schedule and administration period of squid ink and enzyme-treated squid ink for food processing]
As in pattern a, squid ink and enzyme-treated squid ink for food processing are administered at the same time as the addition of the 3-kind mixed differentiation inducer, cultured for 3 days, then replaced with an insulin-added medium, and the medium is replaced every 2 days. and cultured for 7 days.

[油滴染色像とその定量]
培養7日目に、前記(1)材料と方法の[オイルレッドO染色、定量]に記載した方法を用いて、オイルレッドO染色後、色素を抽出し490nmの吸光度を測定した。なお、分化誘導のみのサンプルの吸光度を100とし相対吸光度として示した。
[Oil droplet staining image and its quantification]
On day 7 of the culture, using the method described in (1) Materials and Methods [Oil Red O staining, quantification], after Oil Red O staining, the dye was extracted and the absorbance at 490 nm was measured. The relative absorbance was shown with the absorbance of the sample that was only induced to differentiate as 100.

[結果]
図5に、エンドポイントにおけるマウス前駆脂肪細胞3T3-L1の定量結果を示す。図5Aに示すように、イカスミは酵素処理しない場合でも、陽性対照(PC)に対して、84%と有意に抑制された。また、2種類の代表的な食品加工用消化酵素、それぞれ0.1%もしくは1%の重量%濃度において処理したイカスミを投与した場合、イカスミ自体を投与した場合に対して、分化誘導抑制効果が有意に認められた。なお、酵素の重量%濃度は0.1%であっても1%であっても大差は見られなかった。
[result]
FIG. 5 shows the quantification results of mouse preadipocyte 3T3-L1 at the endpoint. As shown in FIG. 5A, squid ink was significantly inhibited by 84% against the positive control (PC) even without enzymatic treatment. In addition, when squid ink treated with two representative digestive enzymes for food processing at a concentration of 0.1% or 1% by weight, respectively, was administered, the differentiation induction inhibitory effect was significantly higher than when squid ink itself was administered. Admitted. There was no significant difference between 0.1% and 1% weight percent concentration of the enzyme.

図5Bは、未処理のイカスミと酵素処理したイカスミを、それぞれイカスミ濃度として0.4、0.8、1.6mg/mLの各濃度で分化誘導剤と同時投与した場合の結果である。酵素処理しない場合には処理濃度依存性に分化が有意に抑制され(Dunnett test)、酵素処理したイカスミでは、同じ濃度の酵素処理しないイカスミに比べ、より強く分化を抑制した(Student t-test)。 FIG. 5B shows the results when untreated squid ink and enzyme-treated squid ink were co-administered with a differentiation-inducing agent at squid ink concentrations of 0.4, 0.8, and 1.6 mg/mL, respectively. Without enzyme treatment, differentiation was significantly suppressed in a dose-dependent manner (Dunnett test), and enzyme-treated squid ink inhibited differentiation more strongly than non-enzyme-treated squid ink at the same concentration (Student t-test). .

以上の結果から、イカスミは酵素処理しない場合でも脂肪細胞の分化を有意に抑制するが、酵素処理することでより強く分化を抑制することが示された。 From the above results, it was shown that squid ink significantly inhibits adipocyte differentiation even without enzymatic treatment, but that enzymatic treatment inhibits differentiation more strongly.

酵素処理することによる分化抑制効果の向上のメカニズムは明らかではないが、イカスミに含まれるメラノプロテインのタンパク質が酵素処理によって分解され、メラノプロテインに内包されたメラニンが露出したり、あるいは、メラノプロテインの立体構造が変化(分解・変形等)したり、あるいは、粒子数がより少なくなったメラノプロテインの凝集体が生成することにより、メラニンおよび/またはメラノプロテインが脂肪細胞内に取り込まれたり、脂肪細胞に結合し易くなったりすることで、脂肪細胞分化の抑制に寄与するのではないかと推定された。 Although the mechanism by which the enzymatic treatment improves the differentiation inhibitory effect is not clear, the melanoprotein contained in squid ink is decomposed by the enzymatic treatment, and the melanin contained in the melanoprotein is exposed, or the melanoprotein is released. Melanin and/or melanoprotein are incorporated into adipocytes by changes in steric structure (decomposition/deformation, etc.) or formation of aggregates of melanoproteins with fewer particles. It was presumed that it may contribute to the suppression of adipocyte differentiation by making it easier to bind to .

(4)脂肪細胞分化関連因子の遺伝子レベルでの発現解析
メラニンによる脂肪細胞分化誘導抑制現象を遺伝子レベルで調べるため、3種混合分化誘導刺激と同時にメラニン(0.062,0.125,0.25mg/mL)を3日間投与した後、前記(1)材料と方法の[リアルタイムPCR法による遺伝子発現定量]に記載した方法を用いて、分化関連遺伝子発現を定量的PCR法により調べた。なお、内在性コントロール遺伝子としてRsp16(40S ribosomal protein S16)を用いた。
(4) Gene-level expression analysis of adipocyte differentiation-related factors After administration for 3 days, differentiation-related gene expression was examined by quantitative PCR using the method described in (1) Materials and Methods [Gene expression quantification by real-time PCR]. Rsp16 (40S ribosomal protein S16) was used as an endogenous control gene.

結果を図6に示す。図6に示すように、脂肪滴形成において調節的役割を担うFABP4(fatty acid binding protein 4)、脂肪細胞の分化を制御する転写因子C/EBP α(CCAAT/enhancer-binding protein alpha)、 脂肪酸を合成する役割を持つ酵素タンパク質Fasn (Fatty acid synthase)、脂肪酸のβ酸化の律速酵素をコードするAcox1(acyl-CoA oxidase 1)、主に脂肪細胞から分泌され、グルコース代謝や脂肪酸酸化の制御に関わるAdiponectinの全てについて、メラニンの濃度依存性に発現誘導が抑制された。 The results are shown in FIG. As shown in Figure 6, FABP4 (fatty acid binding protein 4), which plays a regulatory role in lipid droplet formation, transcription factor C/EBP α (CCAAT/enhancer-binding protein alpha), which controls adipocyte differentiation, and fatty acids. Enzyme protein Fasn (Fatty acid synthase), which plays a role in synthesis, Acox1 (acyl-CoA oxidase 1), which encodes the rate-limiting enzyme for β-oxidation of fatty acids, is mainly secreted by adipocytes and is involved in the regulation of glucose metabolism and fatty acid oxidation. The induction of expression of all adiponectins was suppressed in a melanin concentration-dependent manner.

(5)脂肪細胞分化関連因子のタンパク質レベルでの発現解析
メラニンによる脂肪細胞分化誘導抑制現象をタンパク質レベルで調べるため、3種混合分化誘導刺激と同時にメラニン(0.031,0.062,0.125,0.25mg/mL)を3日間投与した後、前記(1)材料と方法の[ウェスタンブロッティング]に記載した方法を用いて、分化関連タンパク質の発現解析を行った。なお、ローディングコントロールとしてβアクチンを用いた。
(5) Expression analysis of adipocyte differentiation-related factors at protein level ) for 3 days, expression analysis of differentiation-related proteins was performed using the method described in [Western blotting] in (1) Materials and methods above. β-actin was used as a loading control.

結果を、図7に示す。脂肪酸合成と脂肪酸β酸化の制御に関わるACC(acetyl-CoA carboxylase)はメラニンの処理濃度依存性に発現量が低下した。ACCの不活性化マーカーであるSer79のリン酸化は、ACCタンパク質レベルと相関していたことから、メラニンにより当該タンパク質の活性化が抑制されているのではなく、タンパク質発現そのものが抑制されていることが示唆された。また、PPARγ(The peroxisome proliferator-activated receptors gamma)、とC/EBPαは、前駆細胞から脂肪細胞への分化に関わるマスターレギュレーターと呼ばれ、脂肪細胞に特徴的なタンパク質発現の転写因子として働くが、メラニンはこれらマスターレギュレーターのタンパク質発現レベルを処理濃度依存性に抑制した。*マークは非特異的バンドシグナルを示す。 Results are shown in FIG. The expression level of ACC (acetyl-CoA carboxylase), which is involved in the regulation of fatty acid synthesis and fatty acid β-oxidation, decreased in a melanin treatment concentration-dependent manner. Phosphorylation of Ser79, an ACC inactivation marker, was correlated with ACC protein levels, suggesting that melanin does not suppress the activation of the protein, but suppresses the protein expression itself. was suggested. In addition, PPARγ (The peroxisome proliferator-activated receptors gamma) and C/EBPα are called master regulators involved in the differentiation of progenitor cells into adipocytes, and act as transcription factors for protein expression characteristic of adipocytes. Melanin suppressed the protein expression levels of these master regulators in a dose-dependent manner. * indicates a non-specific band signal.

以上の結果から、メラニンは脂肪酸合成タンパク質の活性化を抑制するのではなく、分化関連遺伝子の発現を抑制することで、脂肪細胞の分化と油滴形成、すなわちアディポジェネシスを抑制していることが強く示唆された。 These results suggest that melanin suppresses adipocyte differentiation and oil droplet formation, that is, adipogenesis, by suppressing the expression of differentiation-related genes rather than by suppressing the activation of fatty acid synthesis proteins. strongly suggested.

(6)TNF-α刺激で応答する遺伝子に対するメラニンの効果の検討
分化した脂肪細胞に対するメラニンの効果について検討した。白色脂肪細胞は様々な有益な生理活性物質を分泌するが、そのうちの一つがアディポネクチンである。しかし、肥満に伴い、自身やマクロファージが産生するTNF-αによりその発現は抑制され、TNF-αは脂肪細胞から炎症性サイトカインであるMCP-1を惹起し、更なる炎症性マクロファージの遊走や血流へ放出され、動脈硬化症の発症、増悪に寄与すると言われている。
(6) Investigation of Effect of Melanin on Genes Responding to TNF-α Stimulation The effect of melanin on differentiated adipocytes was examined. White adipocytes secrete various beneficial physiologically active substances, one of which is adiponectin. However, with obesity, its expression is suppressed by TNF-α produced by itself and by macrophages. Released into the stream, it is said to contribute to the onset and exacerbation of arteriosclerosis.

図8Aは、分化した脂肪細胞にTNF-αを処理し、アディポネクチンの発現を調べた結果を示す。分化した脂肪細胞にTNF-αを処理した場合、TNF-αの処理濃度依存性にアディポネクチン遺伝子は抑制されていた。 FIG. 8A shows the results of treating differentiated adipocytes with TNF-α and examining the expression of adiponectin. When differentiated adipocytes were treated with TNF-α, the adiponectin gene was repressed in a TNF-α dose-dependent manner.

図8Bは、分化した脂肪細胞にTNF-αを処理し、MCP-1の遺伝子の発現を調べた結果を示す。分化した脂肪細胞にTNF-αを処理した場合、MCP-1遺伝子発現は増大した(Dunnett test)。 FIG. 8B shows the results of treating differentiated adipocytes with TNF-α and examining the expression of the MCP-1 gene. When differentiated adipocytes were treated with TNF-α, MCP-1 gene expression was increased (Dunnett test).

図8Cは、分化した脂肪細胞にメラニン0.125mg/mLを事前投与した後、分化した脂肪細胞にTNF-αを処理し、アディポネクチンの発現を調べた結果を示す。メラニンの事前投与によって、TNF-αによるアディポネクチン遺伝子発現の低下は抑制された。前述の通り、メラニン単独処理によりアディポネクチン遺伝子発現が上昇したことから、アディポネクチンの見た目の発現低下の抑制は、メラニンによるアディポネクチンの発現上昇がTNF-αによる遺伝子発現低下を上回った結果であると推定された。 FIG. 8C shows the results of pre-administering 0.125 mg/mL of melanin to differentiated adipocytes, treating the differentiated adipocytes with TNF-α, and examining the expression of adiponectin. Pretreatment with melanin inhibited the TNF-α-induced reduction of adiponectin gene expression. As mentioned above, since melanin treatment alone increased adiponectin gene expression, it is presumed that the suppression of the apparent decrease in adiponectin expression is the result of the increase in adiponectin expression due to melanin exceeding the decrease in gene expression due to TNF-α. rice field.

図8Dは、分化した脂肪細胞にメラニン0.5mg/mLを事前投与した後、分化した脂肪細胞にTNF-αを処理し、MCP-1の遺伝子の発現を調べた結果を示す。メラニンはTNF-αによるMCP-1の発現上昇を抑制することはなかった。 FIG. 8D shows the results of pre-administration of 0.5 mg/mL of melanin to differentiated adipocytes, treatment of TNF-α, and examination of MCP-1 gene expression. Melanin did not suppress the upregulation of MCP-1 by TNF-α.

以上のことから、メラニンは肥大化していない分化脂肪細胞において、TNF-αによるアディポネクチンの発現の低下は結果的に抑制されるが、炎症惹起ケモカインのMCP-1の発現は抑制できない可能性が示された。 From the above, it is possible that melanin does not suppress the expression of the inflammation-inducing chemokine MCP-1, although the decrease in adiponectin expression induced by TNF-α is consequently suppressed in differentiated adipocytes that are not hypertrophied. was done.

(7)セルカルチャーインサートを用いたマクロファージ遊走試験
3種混合分化誘導刺激と同時に図9に示す量のメラニン(0.0312,0.0625mg/mL)を3日間投与した後、前記(1)材料と方法の[細胞遊走試験(マイグレーションアッセイ)]に記載した方法を用いて、マクロファージの遊走に対するメラニンの効果を確かめた。
(7) Macrophage migration test using cell culture insert After administering the amount of melanin (0.0312, 0.0625mg/mL) shown in FIG. Using the method described in [Cell Migration Test (Migration Assay)], the effect of melanin on macrophage migration was confirmed.

図9Aは、分化脂肪細胞をTNF-αで処理した培養上清(コンディションドメディウム)を誘引物質として用い、一定数のマクロファージを各濃度のメラニンとともに培養し遊走細胞を計測した結果である。メラニンを処理しない場合には多数のマクロファージが遊走したのに対し、メラニン処理した細胞では処理濃度依存的に遊走が抑制された。 FIG. 9A shows the results of measuring migratory cells by culturing a certain number of macrophages with each concentration of melanin using a culture supernatant (conditioned medium) obtained by treating differentiated adipocytes with TNF-α as an attractant. In the absence of melanin treatment, a large number of macrophages migrated, whereas in melanin-treated cells, the migration was inhibited in a dose-dependent manner.

図9Bは、誘引物質としてレコンビナントのMCP-1のみを培地に添加し、応答して遊走するマクロファージ細胞を調べた結果である。メラニンの処理濃度依存性にマクロファージの遊走は強く抑制された。 FIG. 9B shows the result of adding only recombinant MCP-1 as an attractant to the medium and examining macrophage cells migrating in response. Macrophage migration was strongly inhibited in a melanin treatment concentration-dependent manner.

以上の結果から、MCP-1を含む、TNF-αに応答して産生される脂肪細胞由来の走化性質によるマクロファージの遊走を、メラニンは抑制することが示された。前記図8と図9の結果から、メラニンは分化白色脂肪細胞においてはTNF-αにより産生低下するアディポネクチンの発現を回復する一方で、マクロファージを誘引するMCP-1の発現は抑制できないが、マクロファージに対するMCP-1応答を抑制することで、炎症の遷延が抑制されうることが示唆された。 These results indicate that melanin suppresses macrophage migration due to adipocyte-derived chemotactic properties produced in response to TNF-α, including MCP-1. 8 and 9, melanin restores the expression of adiponectin, whose production is reduced by TNF-α, in differentiated white adipocytes, but cannot suppress the expression of MCP-1, which attracts macrophages. It was suggested that the prolongation of inflammation could be suppressed by suppressing the MCP-1 response.

(8)高脂肪食負荷による肥満モデルに対するメラニンの効果
前記(1)材料と方法の[動物実験]および[高脂肪食モデルを用いたメラニンの効果]に記載した方法を用いて、高脂肪食負荷による肥満モデルマウスに対するメラニンの投与効果について検討した。
(8) Effect of melanin on obesity model with high-fat diet load Using the method described in (1) Materials and methods [Animal experiment] and [Effect of melanin using a high-fat diet model], a high-fat diet We investigated the effects of melanin administration on obesity model mice caused by stress.

図10Aは、実験期間における各群の摂食量の推移を示す結果である。群間に摂食量の有意差は認められなかった。 FIG. 10A shows the results showing changes in food intake in each group during the experimental period. No significant difference in food intake was observed between the groups.

図10Bは、実験期間における各群の体重の推移を示す結果である。通常食群間において、水投与群とメラニン投与群とに有意差は見られなかった。一方、高脂肪食負荷群において、メラニン投与群では体重増加が投与7週目(49日)以降で有意な体重抑制効果が見られた(Student t-test)。 FIG. 10B shows the results showing changes in body weight in each group during the experimental period. No significant difference was observed between the water-administered group and the melanin-administered group between the normal diet groups. On the other hand, in the high-fat diet-loaded group, the melanin-administered group showed a significant weight-suppressing effect after 7 weeks (49 days) of administration (Student t-test).

Claims (9)

メラニンを有効成分とする、前駆脂肪細胞分化抑制剤。 A preadipocyte differentiation inhibitor containing melanin as an active ingredient. イカスミ由来のメラニンおよびメラノプロテインを含有する、請求項1に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤。 2. The preadipocyte differentiation inhibitor according to claim 1, which contains melanin and melanoprotein derived from squid ink. 酵素処理されたイカスミ由来のメラニン、および/または、酵素処理されたメラノプロテインを含有する、請求項2に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤。 3. The preadipocyte differentiation inhibitor according to claim 2, which contains enzyme-treated squid ink-derived melanin and/or enzyme-treated melanoprotein. 合成メラニンを含有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤。 The preadipocyte differentiation inhibitor according to any one of claims 1 to 3, which contains synthetic melanin. コロイド状で存在するメラニン、および/または、コロイド状で存在するメラノプロテインを含有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤。 5. The preadipocyte differentiation inhibitor according to any one of claims 1 to 4, which contains colloidal melanin and/or colloidal melanoprotein. 請求項1から5のいずれか一項に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用飲食品。 Food and drink for anti-obesity or anti-metabolic syndrome, containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から5のいずれか一項に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用医薬品。 An anti-obesity or anti-metabolic syndrome pharmaceutical containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から5のいずれか一項に記載の前駆脂肪細胞分化抑制剤を含有する、抗肥満用または抗メタボリックシンドローム用化粧料。 An anti-obesity or anti-metabolic syndrome cosmetic containing the preadipocyte differentiation inhibitor according to any one of claims 1 to 5. メラニンを投与する工程を含む、肥満またはメタボリックシンドロームの予防または治療方法(ヒトに対する医療行為を除く)。
A method for preventing or treating obesity or metabolic syndrome (excluding medical practice for humans), which comprises the step of administering melanin.
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