JP2023058828A - HUMAN eNAMPT-EVs PURIFICATION METHOD, COMPOSITION FOR INCREASING BIOSYNTHESIS OF NMN AND/OR NAD COMPRISING HUMAN eNAMPT-EVs, ANTI-AGING COMPOSITION, AND METHOD FOR MEASURING NAD SYNTHETIC ACTIVITY OF TEST SUBSTANCE COMPRISING eNAMPT-EVs - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法、ヒトeNAMPT-EVsを含むNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物、並びにeNAMPT-EVsを含有する被験物質のNAD合成活性の測定方法に関する。 The present invention provides a method for purifying human eNAMPT-EVs, a composition for increasing the biosynthesis of NMN and/or NAD containing human eNAMPT-EVs, an anti-aging composition, and a test substance containing eNAMPT-EVs. It relates to a method for measuring NAD synthesis activity.
加齢は、組織機能障害及び慢性疾患の重大な危険因子である。近年、加齢とともにニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)が全身で低下することが明らかになったことから、NAD+代謝が加齢及び寿命に関する分野において中心的テーマとなっている。また、加齢に伴うNAD+の低下が様々な病態生理学的変化の引き金となることも立証されている(非特許文献1~4参照)。 Aging is a significant risk factor for tissue dysfunction and chronic disease. In recent years, NAD+ metabolism has become a central theme in the field of aging and longevity, as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) levels decline throughout the body with aging. It has also been demonstrated that age-related decline in NAD+ triggers various pathophysiological changes (see Non-Patent Documents 1-4).
哺乳類では、加齢に伴うNAD+の低下は、NAD+生合成の減少とNAD+消費の増加という2つの主要な事象によって引き起こされると考えられる(非特許文献5~6参照)。前者は酸化ストレスの増強及び/又は炎症性サイトカインの増加を伴う慢性炎症によって引き起こされる可能性があり、後者はDNA損傷の増加によって引き起こされる可能性がある。その結果、加齢に伴い、脂肪組織、骨格筋、肝臓、膵臓、皮膚、神経感覚網膜、脳など複数の組織でNAD+量が低下する(非特許文献1~4、7参照)。このような全身性NAD+の低下が、加齢に伴う病態生理の原因の一つであることが明らかになったため、現在ではNAD+の主要な中間体であるニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)やニコチンアミドリボシド(NR)等を、抗老化のために用いるための開発が進められている(非特許文献2、4参照)。実際、NMN及びNRの有効性は、多くの研究によってすでに証明され、加齢に伴う機能低下を緩和し、加齢に伴う疾患状態を治療することも分ってきている(非特許文献2、4参照)。
In mammals, age-related decline in NAD+ is thought to be caused by two major events: decreased NAD+ biosynthesis and increased NAD+ consumption (5-6). The former may be caused by chronic inflammation with increased oxidative stress and/or increased pro-inflammatory cytokines, the latter by increased DNA damage. As a result, with aging, the amount of NAD+ decreases in multiple tissues such as adipose tissue, skeletal muscle, liver, pancreas, skin, neurosensory retina, and brain (see Non-Patent Documents 1-4 and 7). Since it has become clear that such a decrease in systemic NAD+ is one of the causes of age-related pathophysiology, nicotinamide mononucleotide (NMN) and nicotinamide, which are major intermediates of NAD+, are currently being investigated. Developments are underway to use riboside (NR) and the like for anti-aging (see Non-Patent
哺乳類では、ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ(NAMPT)が主要なNAD+生合成経路の律速酵素であり、ニコチンアミドと5’ホスホリボシル-ピロリン酸(PRPP)をNMNに変換する(非特許文献8、9参照)。哺乳類におけるNAMPTには細胞内NAMPT及び細胞外NAMPT(それぞれ、iNAMPT及びeNAMPT)の2つの異なる形態がある(非特許文献10参照)。iNAMPTのNAD+生合成酵素としての機能はよく知られているが、eNAMPTの生理学的機能は長い間明確にされていなかった。本発明者らは、脂肪組織特異的にNampt遺伝子を欠失、あるいは導入することで生体内におけるeNAMPTの生理的機能を明らかにした(非特許文献11、12参照)。また、脂肪組織特異的にNamptをノックアウトしたマウス(ANKO)において、体内を循環するeNAMPTレベルが著しく低下し、脂肪組織以外の組織でもNAD+レベルが著しく低下することを明らかにした(非特許文献11参照)。 In mammals, nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) is the rate-limiting enzyme in the major NAD+ biosynthetic pathway, converting nicotinamide and 5′ phosphoribosyl-pyrophosphate (PRPP) to NMN (8, 9). . There are two different forms of NAMPT in mammals: intracellular NAMPT and extracellular NAMPT (iNAMPT and eNAMPT, respectively) (see Non-Patent Document 10). Although iNAMPT's function as a NAD+ biosynthetic enzyme is well known, the physiological function of eNAMPT has long been unclear. The present inventors have elucidated the physiological functions of eNAMPT in vivo by deleting or introducing the Nampt gene specifically into adipose tissue (see Non-Patent Documents 11 and 12). In addition, in adipose tissue-specific Nampt knockout mice (ANKO), eNAMPT levels circulating in the body are significantly reduced, and NAD + levels are also significantly reduced in tissues other than adipose tissue (Non-Patent Document 11). reference).
その後のさらなる研究によりeNAMPTがNAD+を増強する新たな機能を持つことも明らかになった。また、eNAMPTがSIRT1活性を高め、視床下部の神経を活性化するということも明らかになった。これらの知見は、脂肪組織と視床下部の間に、eNAMPTを媒介とした新しい組織間情報伝達システムが存在することを示唆している(非特許文献5参照)。しかしeNAMPTが視床下部のNAD+レベルを具体的にどのように制御しているのかはまだ解明されていない。 Subsequent further research also revealed that eNAMPT has a new function of enhancing NAD+. It was also revealed that eNAMPT enhances SIRT1 activity and activates nerves in the hypothalamus. These findings suggest the existence of a new inter-tissue communication system mediated by eNAMPT between adipose tissue and hypothalamus (see Non-Patent Document 5). However, it remains to be clarified how eNAMPT specifically regulates NAD+ levels in the hypothalamus.
また、本発明者らは最近、マウス及びヒトにおいてeNAMPTの血中濃度が加齢とともに著しく低下することを見出した(非特許文献12参照)。そして、加齢マウスの脂肪組織特異的にNAMPTを過剰発現させることで、複数の組織のNAD+量が増加して組織の機能が向上し、マウスの健康寿命を延ばすことができることを明らかにした。興味深いことに、eNAMPTは細胞外小胞(EVs)に含まれる形でマウスやヒトの全身に運ばれ、細胞内に取り込まれてNAD+の生合成を促進する。若齢マウスから分離したeNAMPTを含むEVs(extracellular vesicles)(eNAMPT-EVs)を補給すると、高齢マウスの運動機能が有意に改善し、寿命が延びることがわかった。このことから、eNAMPT-EVsは、全身のNAD+生合成を促進し、老化を抑制することが明らかになった(非特許文献12参照)。 In addition, the present inventors recently found that blood levels of eNAMPT in mice and humans significantly decrease with aging (see Non-Patent Document 12). They also found that by overexpressing NAMPT specifically in adipose tissue of aged mice, the amount of NAD+ in multiple tissues increases, the function of the tissues improves, and the healthy lifespan of the mice can be extended. Interestingly, eNAMPT is carried throughout the body of mice and humans in the form of extracellular vesicles (EVs), is taken up into cells, and promotes NAD+ biosynthesis. Supplementation with EVs (extracellular vesicles) containing eNAMPT isolated from young mice (eNAMPT-EVs) was found to significantly improve motor function and extend lifespan in aged mice. This reveals that eNAMPT-EVs promote systemic NAD+ biosynthesis and suppress aging (see Non-Patent Document 12).
このような状況下、eNAMPT、特に微小粒子に封入された形態のeNAMPT-EVsを、アンチエイジングのための医薬品、機能性食品等に利用しようとする動きがある。しかし、一般にアンチエイジングのための機能性食品、医薬品等は、ヒトが長期間に渡って摂取するものであるため、抗老化効果に優れると共に、安全性が高いことも重要である。そのため、できるだけ不純物の含有量が少ないものが望ましいと考えられており、eNAMPT-EVsについても同様のことが求められる。また、製品として十分な量を供給できることも重要であるため、不純物の少ないeNAMPT-EVsを取得できるだけでなく、簡便で、かつ効率的に、十分な量を供給できる製造方法も求められている。 Under these circumstances, there is a movement to utilize eNAMPT, especially eNAMPT-EVs in the form of microparticles, for anti-aging pharmaceuticals, functional foods, and the like. However, since anti-aging functional foods, pharmaceuticals, etc. are generally taken by humans over a long period of time, it is important that they have excellent anti-aging effects and high safety. Therefore, it is considered desirable that the content of impurities is as low as possible, and the same is required for eNAMPT-EVs. In addition, it is also important to be able to supply a sufficient amount as a product, so there is a demand for a manufacturing method that can not only obtain eNAMPT-EVs with few impurities, but also can supply a sufficient amount simply and efficiently.
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、不純物が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、十分な量取得可能な精製方法を提供すること、また、その精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsを含む、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物を提供することである。さらには、生体試料中のeNAMPT-EVsのNAD合成活性の新規測定方法を確立し、被験者の老化の程度を判定することを可能とすることも目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a simple, efficient, and sufficient amount of human eNAMPT-EVs with few impurities. Furthermore, another object of the present invention is to provide a composition for increasing the biosynthesis of NMN and/or NAD, and an anti-aging composition, containing human eNAMPT-EVs obtained by the purification method. Another object is to establish a novel method for measuring the NAD synthesis activity of eNAMPT-EVs in a biological sample, and to make it possible to determine the degree of aging of a subject.
本発明者らは、ヒト血漿を材料としてeNAMPT-EVsの分離を試みた。ヒト血漿を直接ウェスタンブロッティングのサンプルとして用いた場合、マウスの場合とは大きく異なり、抗NAMPT抗体でのeNAMPT-EVsの検出が不可能であった。その理由は明らかではないが、ヒト血漿中には、eNAMPTの検出を阻害する脂質等の物質が多く存在する可能性が考えられた。そこで、ヒト血漿に対してサイズ排除法による精製方法を試したところ、70kDa付近にきれいなeNAMPTのバンドが検出され、純度の高いeNAMPT-EVsが得られることが分かった。しかし、サイズ排除法では1回の処理量に限度があり、また収率が極めて低いことから、生体への投与を考えた精製方法としては適していないと考えられた。そこで、超遠心法によって精製することを試みたが、マウス血漿からeNAMPT-EVsを精製する際の実験条件等、一般的に知られている条件では、純度の高いeNAMPT-EVsを分離することが不可能であった。超遠心の条件を種々検討した結果、超遠心力と遠心時間を特定の組み合せとした場合にのみ、純度の高いヒトeNAMPT-EVsが得られることが明らかとなり、最終的に本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法を完成させた。さらに、この方法によって得られるヒトeNAMPT-EVsは、優れたNAD合成活性等を有することも確認できた。また、生体試料中のeNAMPT-EVsのNAD合成活性の新規測定方法を確立し、被験者の生体試料を用いて老化の程度を判定することも可能となった。このような本発明の要旨は以下のとおりである。 The present inventors attempted to isolate eNAMPT-EVs from human plasma. When human plasma was used as a sample for direct Western blotting, eNAMPT-EVs could not be detected with an anti-NAMPT antibody, unlike mouse. Although the reason for this is not clear, it is possible that there are many substances such as lipids that inhibit the detection of eNAMPT in human plasma. Therefore, when a purification method using the size exclusion method was tested on human plasma, a clear eNAMPT band was detected at around 70 kDa, indicating that highly pure eNAMPT-EVs could be obtained. However, the size-exclusion method has a limit to the amount that can be processed at one time, and the yield is extremely low. Therefore, we attempted to purify eNAMPT-EVs by ultracentrifugation, but under generally known conditions such as experimental conditions for purifying eNAMPT-EVs from mouse plasma, eNAMPT-EVs with high purity cannot be separated. It was impossible. As a result of various examinations of ultracentrifugation conditions, it became clear that human eNAMPT-EVs with high purity can be obtained only when a specific combination of ultracentrifugal force and centrifugation time is used, and finally the human eNAMPT-EV of the present invention. A method for purifying EVs was completed. Furthermore, it was also confirmed that the human eNAMPT-EVs obtained by this method have excellent NAD synthesis activity and the like. In addition, a new method for measuring the NAD synthesis activity of eNAMPT-EVs in biological samples has been established, making it possible to determine the degree of aging using biological samples from subjects. The gist of the present invention is as follows.
[1](A)ヒト生体試料を含む溶液を、180,000×g~250,000×g、30分~80分の条件で超遠心する工程を含む、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法。
[2]上記生体試料が、血清、又は血漿である、[1]に記載の精製方法。
[3]上記生体試料を含む溶液が、ヒト生体試料を緩衝液で希釈した溶液である、[1]又は[2]に記載の精製方法。
[4]上記(A)工程における超遠心の条件が、190,000×g~220,000×g、40分~75分である、[1]から[3]のいずれかに記載の精製方法。
[5]上記(A)工程における超遠心の条件が、210,000×g、50分である、[1]から[4]のいずれかに記載の精製方法。
[6][1]から[5]のいずれかに記載の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsを含む、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物。
[7]さらに担体及び/又は賦形剤を含む、[6]に記載の組成物。
[8][1]から[5]のいずれかに記載の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsを含む抗老化用組成物。
[9]さらに担体及び/又は賦形剤を含む、[8]に記載の抗老化用組成物。
[10](a)ヒト培養細胞を牛血清含有培地で一定期間培養する工程、
(b)工程(a)で得られたヒト培養細胞の培地を、無血清培地に変更し一定時間培養する工程、
(c)工程(b)で得られたヒト培養細胞に、eNAMPT-EVsを含む被験物質又は陰性対照物質を添加し、一定時間培養する工程、及び
(d)工程(c)において得られた、eNAMPT-EVsを含む被験物質を添加したヒト培養細胞と、陰性対照物質を添加したヒト培養細胞の、一定細胞数あたりのNAD量を計測して比較する工程
を含む、eNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法。
[11]上記eNAMPT-EVsを含む被験物質が、被験者の生体試料である、[10]に記載のNAD合成活性の測定方法。
[12]上記eNAMPT-EVsを含む被験物質が、被験者の血漿又は、被験者の血漿から[1]から[5]のいずれかに記載の方法で精製されたeNAMPT-EVsである、[10]又は[11]に記載のNAD合成活性の測定方法。
[13][10]から[12]のいずれかに記載の方法を用いて、被験者の血漿、又は被験者の血漿から精製されたeNAMPT-EVsの、NAD合成活性を測定する工程を含む被験者の老化の程度を判定する方法。
[1] (A) A method for purifying human eNAMPT-EVs, comprising the step of ultracentrifuging a solution containing a human biological sample at 180,000×g to 250,000×g for 30 to 80 minutes.
[2] The purification method of [1], wherein the biological sample is serum or plasma.
[3] The purification method according to [1] or [2], wherein the solution containing the biological sample is a solution obtained by diluting a human biological sample with a buffer solution.
[4] The purification method according to any one of [1] to [3], wherein the ultracentrifugation conditions in step (A) are 190,000×g to 220,000×g for 40 minutes to 75 minutes. .
[5] The purification method according to any one of [1] to [4], wherein the ultracentrifugation conditions in step (A) are 210,000 xg for 50 minutes.
[6] A composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis, comprising human eNAMPT-EVs obtained by the purification method according to any one of [1] to [5].
[7] The composition of [6], further comprising a carrier and/or excipient.
[8] An anti-aging composition containing human eNAMPT-EVs obtained by the purification method according to any one of [1] to [5].
[9] The anti-aging composition of [8], further comprising a carrier and/or excipient.
[10] (a) a step of culturing human cultured cells in a bovine serum-containing medium for a certain period of time;
(b) changing the medium of the human cultured cells obtained in step (a) to a serum-free medium and culturing for a certain period of time;
(c) adding a test substance or negative control substance containing eNAMPT-EVs to the human cultured cells obtained in step (b) and culturing for a certain period of time; and (d) obtained in step (c), A test containing eNAMPT-EVs, including the step of measuring and comparing the amount of NAD per certain number of cells of human cultured cells added with a test substance containing eNAMPT-EVs and human cultured cells with a negative control substance added A method for measuring the NAD synthesis activity of a substance.
[11] The method for measuring NAD synthesis activity according to [10], wherein the test substance containing eNAMPT-EVs is a biological sample from a subject.
[12] The test substance containing the eNAMPT-EVs is plasma of the subject or eNAMPT-EVs purified from the plasma of the subject by the method according to any one of [1] to [5], [10] or The method for measuring NAD synthesis activity according to [11].
[13] Using the method according to any one of [10] to [12], the plasma of the subject, or the eNAMPT-EVs purified from the plasma of the subject, aging of the subject including the step of measuring the NAD synthesis activity method of determining the degree of
本発明によると、不純物が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、取得可能な精製方法を提供することができる。また、この精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsは、優れたNAD合成活性等を有し、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物に好適に使用することができる。さらに、生体試料中のeNAMPT-EVsのNAD合成活性の新規測定方法によると、生体試料を用いて被験者の老化の程度を判定することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a simple and efficient purification method for obtaining human eNAMPT-EVs with few impurities. In addition, human eNAMPT-EVs obtained by this purification method have excellent NAD synthesis activity, etc., and are suitable for use in compositions for increasing NMN and/or NAD biosynthesis and anti-aging compositions. can do. Furthermore, according to the novel method for measuring the NAD synthesis activity of eNAMPT-EVs in biological samples, it is possible to determine the degree of aging of subjects using biological samples.
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書中で使用される用語は、特に言及しない限り、当該技術分野で通常用いられる意味で解釈される。 The present invention will be described in detail below. In addition, the terms used in this specification are interpreted as meanings commonly used in the technical field unless otherwise specified.
<ヒトeNAMPT-EVsの精製方法>
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法は、(A)ヒト生体試料を含む溶液を、180,000×g~250,000×g、30分~80分の条件で超遠心する工程を含むことを特徴とする。本発明の精製方法によると、不純物が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、取得することができる。また、この精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsは、優れたNAD合成活性等を有し、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物に好適に使用することができる。
<Purification method of human eNAMPT-EVs>
The method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention includes (A) a step of ultracentrifuging a solution containing a human biological sample under conditions of 180,000 × g to 250,000 × g for 30 minutes to 80 minutes. characterized by According to the purification method of the present invention, human eNAMPT-EVs with few impurities can be obtained simply and efficiently. In addition, human eNAMPT-EVs obtained by this purification method have excellent NAD synthesis activity, etc., and are suitable for use in compositions for increasing NMN and/or NAD biosynthesis and anti-aging compositions. can do.
(ヒトeNAMPT-EVs)
NAMPT(nicotinamide phosphoribosyltransferase;ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ)は、主要なNAD+(nicotinamide adenine dinucleotide;ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)生合成経路の律速酵素であり、ニコチンアミドと5´ホスホリボシル-ピロリン酸(PRPP)をNMN(nicotinamide mononucleotide;ニコチンアミドモノヌクレオチド)に変換する(非特許文献8、9参照)。哺乳類におけるNAMPTには細胞内NAMPT及び細胞外NAMPT(それぞれ、iNAMPT及びeNAMPT)の2つの異なる形態があり(非特許文献10参照)、「eNAMPT」は細胞外NAMPTである。eNAMPTは細胞外小胞(EVs)に含まれる形でマウスやヒトの全身に運ばれ、細胞内に取り込まれてNAD+の生合成を促進する。「eNAMPT-EVs」は、この細胞外小胞(EVs)に含まれる形態のeNAMPTをいう。
(human eNAMPT-EVs)
NAMPT (nicotinamide phosphoribosyltransferase) is the rate-limiting enzyme of the major NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) biosynthetic pathway and converts nicotinamide and 5′ phosphoribosyl-pyrophosphate (PRPP) into NMN. (nicotinamide mononucleotide; nicotinamide mononucleotide) (see Non-Patent Documents 8 and 9). There are two different forms of NAMPT in mammals, intracellular NAMPT and extracellular NAMPT (iNAMPT and eNAMPT, respectively) (see Non-Patent Document 10), where "eNAMPT" is extracellular NAMPT. eNAMPT is contained in extracellular vesicles (EVs), is transported throughout the body of mice and humans, is taken up into cells, and promotes NAD+ biosynthesis. "eNAMPT-EVs" refers to the form of eNAMPT contained in extracellular vesicles (EVs).
(生体試料)
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法において、生体試料とは、eNAMPT-EVsを含む生体由来の試料であれば特に限定されないが、ヒトeNAMPT-EVs含有量及び精製のし易さの観点から、ヒトの血清又は血漿であることが好ましく、血漿であることがより好ましい。
(biological sample)
In the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention, the biological sample is not particularly limited as long as it is a biological sample containing eNAMPT-EVs, but from the viewpoint of human eNAMPT-EVs content and ease of purification, Human serum or plasma is preferred, and plasma is more preferred.
ヒト血清は、ヘパリン等の抗凝固剤を含まない採血管で採血し、一定時間放置して得られる上澄み液であり、血球成分は凝固因子により凝血するため沈殿を形成する。血清は凝固因子を含まないか、含んだとしてもわずかである。一方、ヒト血漿は、ヘパリン等の抗凝固剤を含む採血管で採血し、放置又は遠心分離した場合に、血球成分の沈殿によりできる上澄みである。血漿は凝固因子を含む。 Human serum is a supernatant obtained by collecting blood with a blood collection tube that does not contain an anticoagulant such as heparin and leaving it for a certain period of time. Serum contains little or no clotting factors. On the other hand, human plasma is a supernatant obtained by sedimentation of blood cell components when blood is collected with a blood collection tube containing an anticoagulant such as heparin and left to stand or centrifuged. Plasma contains clotting factors.
血漿成分は水分(90%)、タンパク質(約7~8%)、陽イオン、陰イオンなどの無機質(0.9%)、糖質、脂質、尿素、尿酸、アミノ酸など(2%)で成り立っており全血液量の55%を占める。血漿中のタンパク質にはアルブミン、グロブリン(αグロブリン、βグロブリン、Φフィブリノーゲン、γ-グロブリン)などがあり、さらにヒトeNAMPT-EVsも含まれる。血清成分は、血漿成分から凝固因子を除いたものとなり、血漿と同様にヒトeNAMPT-EVsも含まれる。 Plasma components consist of water (90%), protein (about 7-8%), minerals such as cations and anions (0.9%), carbohydrates, lipids, urea, uric acid, amino acids (2%). and accounts for 55% of the total blood volume. Proteins in plasma include albumin, globulin (α-globulin, β-globulin, Φ-fibrinogen, γ-globulin), and human eNAMPT-EVs. Serum components are plasma components minus clotting factors, and include human eNAMPT-EVs as well as plasma.
上記生体試料は、-80℃で冷凍保存することが可能である。冷凍保存後の生体試料を超遠心にかける場合には、37℃程度の温度で加温して解凍した後、2,000×g、15分程度の遠心分離を行い、凝固物等を沈殿させ、上清を回収して使用することができる。さらに超遠心の直前には、5%BSA(脂肪酸フリー)等を含むPBS等の緩衝液でブロッキングしたフィルター(ポアサイズ0.22μm等)を通して、凝固物等を取り除き、同様にブロッキングした遠沈管に入れる。 The biological sample can be stored frozen at -80°C. When subjecting a biological sample after frozen storage to ultracentrifugation, after thawing by heating at a temperature of about 37° C., it is centrifuged at 2,000×g for about 15 minutes to precipitate clots and the like. , the supernatant can be collected and used. Furthermore, immediately before ultracentrifugation, clots, etc. are removed through a filter (pore size 0.22 μm, etc.) blocked with a buffer such as PBS containing 5% BSA (fatty acid-free), etc., and placed in a similarly blocked centrifuge tube. .
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法において、超遠心にかける生体試料は、生体試料を緩衝液等で希釈した溶液であることが好ましい。その際の緩衝液としては、緩衝作用を有する液であれば特に制限されないが、例えば、リン酸、クエン酸緩衝液、酢酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、乳酸、リン酸カリウム、グルコン酸、カプリル酸、デオキシコール酸、サリチル酸、トリエタノールアミン、フマル酸等、他の有機酸等、あるいは、炭酸緩衝液、トリス緩衝液、ヒスチジン緩衝液、イミダゾール緩衝液等を挙げることが出来る。これらのうち、リン酸緩衝液、トリス緩衝液が好ましく、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、リン酸緩衝液(PB)、トリス緩衝生理食塩水(TBS)、トリス緩衝液(TB)がより好ましく、中でもリン酸緩衝生理食塩水(PBS)、トリス緩衝生理食塩水(TBS)がさらに好ましく、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)が特に好ましい。 In the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention, the biological sample to be ultracentrifuged is preferably a solution obtained by diluting the biological sample with a buffer or the like. The buffer at that time is not particularly limited as long as it has a buffering action. Examples include caprylic acid, deoxycholic acid, salicylic acid, triethanolamine, fumaric acid, other organic acids, carbonate buffer, Tris buffer, histidine buffer, imidazole buffer, and the like. Among these, phosphate buffer and Tris buffer are preferred, and phosphate buffer saline (PBS), phosphate buffer (PB), Tris buffer saline (TBS) and Tris buffer (TB) are more preferred. Phosphate-buffered saline (PBS) and Tris-buffered saline (TBS) are more preferred, and phosphate-buffered saline (PBS) is particularly preferred.
上記緩衝液の濃度は一般には1~500mMであり、好ましくは5~100mMであり、より好ましくは10~20mMである。超遠心にかける際に、生体試料は、これらの緩衝液で通常2倍~20倍に希釈され、3倍~15倍に希釈されることが好ましく、5倍~10倍に希釈されることがより好ましく、8倍程度に希釈されることがさらに好ましい。生体試料をこのような倍率で希釈することで、超遠心による分離の効率が向上し、不純物の混入を減少させることができる。 The concentration of the buffer is generally 1-500 mM, preferably 5-100 mM, more preferably 10-20 mM. When subjected to ultracentrifugation, the biological sample is usually diluted 2-fold to 20-fold with these buffers, preferably 3-fold to 15-fold, and preferably 5-fold to 10-fold. More preferably, it is even more preferably diluted about 8 times. By diluting the biological sample by such a factor, the efficiency of separation by ultracentrifugation is improved, and contamination by impurities can be reduced.
(超遠心)
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法において、生体試料を含む溶液に対する超遠心の条件は、超遠心力については、180,000×g~250,000×gであり、190,000×g~220,000×gであることが好ましく、195,000×g~215,000×g条件であることがより好ましく、210,000×g前後であることがさらに好ましく、210,000×gであることが特に好ましい。遠心時間は、上記超遠心力である場合に、30分~80分であり、40分~75分であることが好ましく、45分~60分であることがより好ましく、50分前後であることがさらに好ましく、50分であることが特に好ましい。また、超遠心における温度としては、4℃~37℃の範囲であり、ヒトeNAMPT-EVsの活性が保持され、不純物の混入が抑えられる条件となるように、適宜調整することが好ましい。
(ultracentrifuge)
In the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention, the conditions for ultracentrifugation for a solution containing a biological sample are 180,000 × g to 250,000 × g for ultracentrifugal force, and 190,000 × g to It is preferably 220,000 x g, more preferably 195,000 x g to 215,000 x g, even more preferably around 210,000 x g, and 210,000 x g. is particularly preferred. Centrifugation time is 30 minutes to 80 minutes, preferably 40 minutes to 75 minutes, more preferably 45 minutes to 60 minutes, and around 50 minutes in the case of the above ultracentrifugal force. is more preferred, and 50 minutes is particularly preferred. In addition, the temperature for ultracentrifugation is in the range of 4° C. to 37° C., and is preferably adjusted appropriately so that the activity of human eNAMPT-EVs is maintained and the contamination of impurities is suppressed.
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法において、生体試料を含む溶液に対する超遠心の条件は、180,000×g~250,000×g、30分~80分、4℃~37℃であり、190,000×g~220,000×g、40分~75分、4℃~37℃であることが好ましく、195,000×g~215,000×g、40分~75分、4℃~37℃であることがより好ましく、210,000×g、40分~75分、4℃~37℃であることがさらに好ましく、210,000×g、45分~60分、4℃~37℃であることが特に好ましく、210,000×g、50分、4℃~37℃であることがより特に好ましい。 In the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention, the conditions for ultracentrifugation for a solution containing a biological sample are 180,000×g to 250,000×g, 30 minutes to 80 minutes, 4° C. to 37° C., 190,000×g to 220,000×g, 40 to 75 minutes, preferably 4° C. to 37° C. 195,000×g to 215,000×g, 40 to 75 minutes, 4° C. to 37°C is more preferable, 210,000 × g, 40 to 75 minutes, 4°C to 37°C is even more preferable, 210,000 × g, 45 to 60 minutes, 4°C to 37°C is particularly preferred, and 210,000×g for 50 minutes at 4° C. to 37° C. is even more preferred.
(本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法の実施形態)
本発明のヒトeNAMPT-EVsの精製方法の実施形態は、ヘパリン処理により回収されたヒト血漿に対し、凝固物等を除去する操作を行い、PBS等の緩衝液で2倍~20倍、好ましくは3倍~15倍、より好ましくは5倍~10倍、さらに好ましくは8倍程度に希釈し、180,000×g~250,000×g、30分~80分、4℃~37℃、好ましくは190,000×g~220,000×g、40分~75分、4℃~37℃、より好ましくは195,000×g~215,000×g、40分~75分、4℃~37℃、さらに好ましくは210,000×g、40分~75分、4℃~37℃、特に好ましくはより210,000×g、45分~60分、4℃~37℃、より特に好ましくは210,000×g、50分、4℃~37℃の条件で超遠心を行い、ヒトeNAMPT-EVsのペレットを得るというものである。
(Embodiment of the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention)
In an embodiment of the method for purifying human eNAMPT-EVs of the present invention, the human plasma collected by heparinization is subjected to an operation to remove clots and the like, and a buffer solution such as PBS is added 2-fold to 20-fold, preferably Diluted 3 to 15 times, more preferably 5 to 10 times, more preferably about 8 times, 180,000 × g to 250,000 × g, 30 minutes to 80 minutes, 4 ° C. to 37 ° C., preferably is 190,000 × g to 220,000 × g, 40 minutes to 75 minutes, 4 ° C. to 37 ° C., more preferably 195,000 × g to 215,000 × g, 40 minutes to 75 minutes, 4 ° C. to 37 ° C., more preferably 210,000 x g, 40 min to 75 min, 4 ° C to 37 ° C, particularly preferably more than 210,000 x g, 45 min to 60 min, 4 ° C to 37 ° C, more particularly preferably 210 ,000×g for 50 minutes at 4° C. to 37° C. to obtain a pellet of human eNAMPT-EVs.
本発明の精製方法では、上記のとおりの条件とすることで、不純物の混入を抑え、十分な量のヒトeNAMPT-EVsを精製することが可能となる。ヒトの生体試料からeNAMPT-EVsを精製する際には、マウス等の他の動物種とは異なる課題が存在する。すなわち、マウス血漿からeNAMPT-EVsを精製する場合には、超遠心の時間の延長によって、eNAMPT-EVsの検出に阻害が出る現象は認められず、超遠心の時間が長くなると共に検出量も増大した。一方、ヒト血漿の場合には、超遠心の時間の延長によって、eNAMPT-EVsの検出に阻害が出る傾向があり、超遠心時間の増大と共にeNAMPT-EVsの収量が増えることが予想されるものの、それと共に検出を阻害するような不純物が大量に沈殿するものと考えられる。eNAMPT-EVsを生体に再投与する、といったeNAMPT-EVsの医薬面での利用法を考える場合、こうした不純物が混入することは望ましくない。そこで、ヒト血漿からeNAMPT-EVsを精製する方法としては、上述した条件に固定した、本発明の精製方法が望ましい。 In the purification method of the present invention, it is possible to suppress the contamination of impurities and purify a sufficient amount of human eNAMPT-EVs by setting the conditions as described above. Purification of eNAMPT-EVs from human biological samples presents challenges that are different from those of other animal species such as mice. That is, when purifying eNAMPT-EVs from mouse plasma, eNAMPT-EVs detection was not inhibited by extending the ultracentrifugation time, and the amount detected increased as the ultracentrifugation time increased. bottom. On the other hand, in the case of human plasma, the extension of the ultracentrifugation time tends to inhibit the detection of eNAMPT-EVs, and it is expected that the yield of eNAMPT-EVs will increase as the ultracentrifugation time increases. At the same time, it is thought that a large amount of impurities that hinder detection are precipitated. When considering the use of eNAMPT-EVs in medicine, such as readministration of eNAMPT-EVs to living bodies, contamination with such impurities is undesirable. Therefore, as a method for purifying eNAMPT-EVs from human plasma, the purification method of the present invention, which is fixed under the conditions described above, is desirable.
以上説明した精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsは、優れたNAD合成活性等を有し、抗老化作用を有するものであり、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物に好適に使用することができる。これらの組成物については、以下に説明する。 Human eNAMPT-EVs obtained by the purification method described above have excellent NAD synthesis activity and the like, and have anti-aging effects. A composition for increasing NMN and / or NAD biosynthesis, It can be suitably used in anti-aging compositions. These compositions are described below.
<NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物>
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物は、上述の本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsを含むことを特徴とする。本発明の精製方法によると、不純物の混入が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、取得することができる。このようにして得られたヒトeNAMPT-EVsは、生体内或いは各種細胞でNMN及び/又はNADの生合成経路における酵素として機能するため、ヒトeNAMPT-EVsを含む組成物によると、生体内或いは各種細胞のNMN及び/又はNADの生合成を増加させることができる。このような各種細胞は、特に限定されるものではないが、例えば、動物(哺乳動物、及び哺乳動物以外の動物を含む)の生殖細胞(卵子、卵細胞、精子、精細胞、受精卵、未受精卵等)、幹細胞(胚性幹細胞、体性幹細胞、iPS細胞等)、分化細胞等が挙げられる。また、このような細胞に対して本発明の組成物を使用する場合は、これらの細胞の培養液に本発明の組成物を添加することが考えられる。なお、本発明の精製方法については、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法の項の記載内容をそのまま適用できる。
<Composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis>
The composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention is characterized by containing human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention described above. According to the purification method of the present invention, human eNAMPT-EVs with little contamination of impurities can be obtained simply and efficiently. Human eNAMPT-EVs thus obtained function as an enzyme in the biosynthetic pathway of NMN and/or NAD in vivo or in various cells. Cellular NMN and/or NAD biosynthesis can be increased. Such various cells are not particularly limited, but for example, reproductive cells (eggs, egg cells, sperm, sperm cells, fertilized eggs, unfertilized eggs, etc.), stem cells (embryonic stem cells, somatic stem cells, iPS cells, etc.), differentiated cells, and the like. Moreover, when using the composition of the present invention for such cells, it is conceivable to add the composition of the present invention to the culture medium of these cells. For the purification method of the present invention, the contents described in the section on the purification method of human eNAMPT-EVs can be applied as they are.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物は、医薬品、医薬部外品、食品、機能性食品等に使用され得る。このような本発明の組成物は、上述の本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsに加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、用途及び形態に応じて、その他の成分を含んでいてもよい。 The composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention can be used for pharmaceuticals, quasi-drugs, foods, functional foods, and the like. Such a composition of the present invention, in addition to the human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention described above, may contain other components depending on the application and form within a range that does not impair the effects of the present invention. may contain.
上記その他の成分としては、薬学的に許容される担体や添加物等が挙げられる。このような担体や添加物としては、例えば、水、等張化剤、増粘剤、糖類、糖アルコール類、防腐剤(保存剤)、殺菌剤又は抗菌剤、pH調節剤、安定化剤、キレート剤、油性基剤、ゲル基剤、界面活性剤、懸濁化剤、結合剤、賦形剤、滑沢剤、崩壊剤、発泡剤、流動化剤、分散剤、乳化剤、緩衝剤、溶解補助剤、抗酸化剤、甘味剤、酸味剤、着色剤、呈味剤、香料又は清涼化剤等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the above-mentioned other components include pharmaceutically acceptable carriers and additives. Examples of such carriers and additives include water, tonicity agents, thickeners, sugars, sugar alcohols, preservatives (preservatives), bactericides or antibacterial agents, pH adjusters, stabilizers, Chelating agents, oily bases, gel bases, surfactants, suspending agents, binders, excipients, lubricants, disintegrants, foaming agents, fluidizing agents, dispersing agents, emulsifiers, buffers, dissolving agents Adjuvants, antioxidants, sweeteners, acidulants, coloring agents, flavoring agents, flavoring agents or cooling agents, etc., may include, but are not limited to, these.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物が含むヒトeNAMPT-EVsの量は、1重量%~80重量%、1重量%~50重量%、又は1重量%~20重量%である。 The amount of human eNAMPT-EVs included in the composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention ranges from 1 wt% to 80 wt%, from 1 wt% to 50 wt%, or from 1 wt% to 20 wt%. % by weight.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物が含むヒトeNAMPT-EVsの小胞のサイズは、平均粒径が10nm~200nm、10nm~100nm、又は20nm~100nmである。 The vesicle size of human eNAMPT-EVs contained in the composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention has an average particle size of 10 nm to 200 nm, 10 nm to 100 nm, or 20 nm to 100 nm.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物は、経口又は非経口的に、全身或いは局所的に投与することができる。投与経路としては、静脈内、筋肉内、動脈内、髄内、髄腔内、脳室内、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、非経口、局所、舌下、直腸等によるもの等が挙げられる。これらのうち、経口、鼻腔内、腹腔内、静脈内、筋肉内、直腸、及び経皮が好ましい投与経路として挙げられる。 The compositions for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention can be administered orally or parenterally, systemically or locally. Examples of administration routes include intravenous, intramuscular, intraarterial, intramedullary, intrathecal, intracerebroventricular, transdermal, subcutaneous, intraperitoneal, intranasal, parenteral, topical, sublingual, rectal, and the like. be done. Among these, oral, intranasal, intraperitoneal, intravenous, intramuscular, rectal, and transdermal are preferred routes of administration.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物は、本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsと、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤等を常法により混合等することにより調製して製剤化することができる。 The composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention comprises human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention, a pharmaceutically acceptable carrier and/or excipient, etc. It can be prepared and formulated into a formulation by mixing or the like by a conventional method.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物を医薬品、医薬部外品として提供する場合の剤型としては、錠剤(糖衣錠を含む)、カプセル剤、顆粒剤、散剤、トローチ剤、チュアブル剤、丸剤、内用水剤、乳剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤等の経口剤;軟膏剤、ゲル剤、クリーム剤、貼付剤等の外用剤、注射剤(例えば、皮下注射剤、静脈内注射剤、筋肉内注射剤、腹腔内注射剤)、点滴剤、坐剤等の非経口剤等が挙げられる。また、本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物を食品、機能性食品として提供する場合は、通常の食品の形態でもよいし、カプセル剤、顆粒剤、散剤、トローチ剤、チュアブル剤、丸剤、内用水剤、乳剤、シロップ剤、懸濁剤、エリキシル剤等の形態でサプリメント等としてもよい。 When the composition for increasing the biosynthesis of NMN and/or NAD of the present invention is provided as a pharmaceutical or quasi-drug, dosage forms include tablets (including sugar-coated tablets), capsules, granules, powders, Oral preparations such as lozenges, chewables, pills, liquids for internal use, emulsions, syrups, suspensions and elixirs; external preparations such as ointments, gels, creams and patches; subcutaneous injections, intravenous injections, intramuscular injections, intraperitoneal injections), parenteral agents such as infusions and suppositories. In addition, when the composition for increasing the biosynthesis of NMN and/or NAD of the present invention is provided as a food or functional food, it may be in the form of ordinary food, capsules, granules, powders, troches. It may also be used as supplements in the form of tablets, chewables, pills, liquids for internal use, emulsions, syrups, suspensions, elixirs and the like.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物は、身体活動の低下、睡眠の質の低下、認知機能の低下、グルコース代謝の低下、視覚の低下、II型糖尿病、肥満、加齢に伴う肥満、加齢に伴う血中脂質レベルの増加、加齢に伴うインスリン感受性の低下、加齢に伴う記憶機能の喪失又は低下、加齢に伴う眼機能の喪失又は低下、加齢に伴う生理的機能低下、グルコース刺激性インスリン分泌の障害、I型糖尿病、ミトコンドリア機能の改善、神経死、アルツハイマー病、心虚血、再灌流障害、神経幹細胞/神経前駆細胞集団の維持、損傷後の骨格筋のミトコンドリア機能及び動脈機能の回復、菌疾患(筋脆弱性、筋萎縮、筋力低下を伴う疾患、具体的には、サルコペニア、ダイナペニア、悪液質、筋ジストロフィー、筋硬直性障害、脊髄性筋萎縮症、ミオパシー)等に対して好適に使用することができる。 The composition for increasing the biosynthesis of NMN and/or NAD of the present invention is effective for decreased physical activity, decreased sleep quality, decreased cognitive function, decreased glucose metabolism, decreased visual acuity, type II diabetes, and obesity. , age-related obesity, age-related increase in blood lipid levels, age-related decrease in insulin sensitivity, age-related loss or decrease in memory function, age-related loss or decrease in eye function, aging Age-related physiological decline, impaired glucose-stimulated insulin secretion, type I diabetes, improved mitochondrial function, neuronal death, Alzheimer's disease, cardiac ischemia, reperfusion injury, maintenance of neural stem cell/neural progenitor cell populations, post-injury Recovery of mitochondrial function and arterial function of skeletal muscle, fungal diseases (diseases associated with muscle weakness, muscle atrophy, muscle weakness, specifically sarcopenia, dynapenia, cachexia, muscular dystrophy, muscle stiffness disorder, spinal cord It can be suitably used for muscular atrophy, myopathy, etc.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物の投与量は、治療を必要とする患者、改善を必要とする被験体の状況に合わせて決定する必要があり、投与量及び投与回数は、活性成分であるヒトeNAMPT-EVsの効果が十分に発揮されるように調節され得る。本発明の実施形態において、本発明の組成物は、1日あたり、ヒトeNAMPT-EVsを1mg~500mg、10mg~500mg、又は50mg~500mgの用量で投与される。 The dosage of the composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention should be determined according to the conditions of the patient in need of treatment and the subject in need of improvement. And the administration frequency can be adjusted so that the effect of human eNAMPT-EVs, which is an active ingredient, is sufficiently exhibited. In embodiments of the invention, compositions of the invention are administered at doses of 1 mg to 500 mg, 10 mg to 500 mg, or 50 mg to 500 mg of human eNAMPT-EVs per day.
本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物投与の対象は、哺乳類であり、ヒト、馬、牛、イヌ、ネコ等が好ましく、ヒトがより好ましい。 The subjects of administration of the composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis of the present invention are mammals, preferably humans, horses, cows, dogs, cats, etc., more preferably humans.
<NMN及び/又はNADの生合成を増加させる方法>
本発明は、被験体或いは各種細胞におけるNMN及び/又はNADの生合成を増加させる方法であって、本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVs又はこれを含む組成物を被験体に投与若しくは被験体の各種細胞に添加することを含む方法も含む。このような各種細胞は、特に限定されるものではないが、例えば、動物(哺乳動物、及び哺乳動物以外の動物を含む)の生殖細胞(卵子、卵細胞、精子、精細胞、受精卵、未受精卵等)、幹細胞(胚性幹細胞、体性幹細胞、iPS細胞等)、分化細胞等が挙げられる。また、このような細胞に対して本発明の組成物を使用する場合は、これらの細胞の培養液に本発明の組成物を添加することが考えられる。なお、本発明の精製方法、本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVs、これを含む組成物、投与方法については、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法の項、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物の項における説明を参照されたい。
<Method for increasing NMN and/or NAD biosynthesis>
The present invention provides a method for increasing NMN and/or NAD biosynthesis in a subject or various cells, wherein human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention or a composition containing the same is administered to the subject. Alternatively, it also includes a method comprising adding to various cells of a subject. Such various cells are not particularly limited, but for example, reproductive cells (eggs, egg cells, sperm, sperm cells, fertilized eggs, unfertilized eggs, etc.), stem cells (embryonic stem cells, somatic stem cells, iPS cells, etc.), differentiated cells, and the like. Moreover, when using the composition of the present invention for such cells, it is conceivable to add the composition of the present invention to the culture medium of these cells. The purification method of the present invention, the human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention, the composition containing the same, and the administration method are described in the section on the purification method of human eNAMPT-EVs, the generation of NMN and / or NAD. See discussion under Compositions for Increased Synthesis.
<抗老化用組成物>
本発明の抗老化用組成物は、上述の本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsを含むことを特徴とする。本発明の精製方法によると、不純物の混入が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、取得することができる。このようにして得られたヒトeNAMPT-EVsは、生体内或いは各種細胞でNMN及び/又はNADの生合成経路における酵素として機能するため、ヒトeNAMPT-EVsを含む組成物によると、生体内或いは各種細胞のNMN及び/又はNADの生合成を増加させることができ、その結果、抗老化効果を奏する。このような各種細胞は、特に限定されるものではないが、例えば、動物(哺乳動物、及び哺乳動物以外の動物を含む)の生殖細胞(卵子、卵細胞、精子、精細胞、受精卵、未受精卵等)、幹細胞(胚性幹細胞、体性幹細胞、iPS細胞等)、分化細胞等が挙げられる。また、このような細胞に対して本発明の組成物を使用する場合は、これらの細胞の培養液に本発明の組成物を添加することが考えられる。なお、本発明の精製方法については、[ヒトeNAMPT-EVsの精製方法]の項の記載内容をそのまま適用できる。
<Anti-aging composition>
The anti-aging composition of the present invention is characterized by containing human eNAMPT-EVs obtained by the above purification method of the present invention. According to the purification method of the present invention, human eNAMPT-EVs with little contamination of impurities can be obtained simply and efficiently. Human eNAMPT-EVs thus obtained function as an enzyme in the biosynthetic pathway of NMN and/or NAD in vivo or in various cells. It can increase cellular NMN and/or NAD biosynthesis, resulting in an anti-aging effect. Such various cells are not particularly limited, but for example, reproductive cells (eggs, egg cells, sperm, sperm cells, fertilized eggs, unfertilized eggs, etc.), stem cells (embryonic stem cells, somatic stem cells, iPS cells, etc.), differentiated cells, and the like. Moreover, when using the composition of the present invention for such cells, it is conceivable to add the composition of the present invention to the culture medium of these cells. For the purification method of the present invention, the contents described in the section [Purification method of human eNAMPT-EVs] can be applied as they are.
本発明の抗老化用組成物は、実質的には、上述のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物と同じであるため、具体的な説明は、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物の項における説明を、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物を抗老化用組成物に置き換えて適用できる。 Since the anti-aging composition of the present invention is substantially the same as the composition for increasing NMN and/or NAD biosynthesis described above, the specific description is The description in the section on compositions for increasing biosynthesis can be applied by substituting compositions for increasing NMN and/or NAD biosynthesis with anti-aging compositions.
<抗老化効果を奏させる方法>
本発明は、被験体或いは各種細胞に対して抗老化効果を奏させる方法であって、本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVs又はこれを含む組成物を被験体に投与、或いは各種細胞に添加することを含む方法も含む。このような各種細胞は、特に限定されるものではないが、例えば、動物(哺乳動物、及び哺乳動物以外の動物を含む)の生殖細胞(卵子、卵細胞、精子、精細胞、受精卵、未受精卵等)、幹細胞(胚性幹細胞、体性幹細胞、iPS細胞等)、分化細胞等が挙げられる。また、このような細胞に対して本発明の組成物を使用する場合は、これらの細胞の培養液に本発明の組成物を添加することが考えられる。なお、本発明の精製方法、本発明の精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVs、これを含む組成物、投与方法については、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法の項、抗老化用組成物の項における説明を参照されたい。
<Method for exhibiting anti-aging effect>
The present invention is a method for exerting an anti-aging effect on a subject or various cells, wherein human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention or a composition containing the same is administered to a subject, or various Also included are methods comprising adding to a cell. Such various cells are not particularly limited, but for example, reproductive cells (eggs, egg cells, sperm, sperm cells, fertilized eggs, unfertilized eggs, etc.), stem cells (embryonic stem cells, somatic stem cells, iPS cells, etc.), differentiated cells, and the like. Moreover, when using the composition of the present invention for such cells, it is conceivable to add the composition of the present invention to the culture medium of these cells. The purification method of the present invention, the human eNAMPT-EVs obtained by the purification method of the present invention, the composition containing the same, and the administration method are described in the section of the purification method of human eNAMPT-EVs and the section of the anti-aging composition. See the explanation in
<eNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法>
本発明のeNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法は、
(a)ヒト培養細胞を牛血清含有培地で一定期間培養する工程、
(b)工程(a)で得られたヒト培養細胞の培地を、無血清培地に変更し、一定時間培養する工程、
(c)工程(b)で得られたヒト培養細胞に、eNAMPT-EVsを含む被験物質又は陰性対照物質を添加し、一定時間培養する工程、及び
(d)工程(c)において得られた、eNAMPT-EVsを含む被験物質を添加したヒト培養細胞と、陰性対照物質を添加したヒト培養細胞の、一定細胞数あたりのNAD量を計測して比較する工程を含むことを特徴とする。各工程について以下に説明する。
<Method for measuring NAD synthesis activity of test substance containing eNAMPT-EVs>
A method for measuring the NAD synthesis activity of a test substance containing eNAMPT-EVs of the present invention comprises:
(a) culturing human cultured cells in bovine serum-containing medium for a certain period of time;
(b) changing the medium of the human cultured cells obtained in step (a) to a serum-free medium and culturing for a certain period of time;
(c) adding a test substance or negative control substance containing eNAMPT-EVs to the human cultured cells obtained in step (b) and culturing for a certain period of time; and (d) obtained in step (c), It is characterized by including a step of measuring and comparing the amount of NAD per certain number of cells in human cultured cells to which a test substance containing eNAMPT-EVs has been added and human cultured cells to which a negative control substance has been added. Each step will be described below.
(工程(a))
本工程は、ヒト培養細胞を牛血清含有培地で一定期間培養する工程である。ヒト培養細胞としては、付着性の細胞であれば、特に限定されるものではないが、例えばHEK293細胞、OP9細胞、C2C12細胞等が挙げられる。これらのうち、NAD合成活性の測定感度に優れる観点から、HEK293細胞が好ましい。本工程では、あらかじめ増殖培地(10%FBS含有DMEM等)で増殖させておいたヒト培養細胞を、0.05%トリプシン/EDTA等の細胞剥離用の薬剤で処理してプレートから剥がし、増殖培地を添加して懸濁し、遠心等により洗浄し、再度増殖培地に懸濁する。ポアサイズ100μm程度のセルストレーナーを通し、TypeIコラーゲンコートされた24ウェルプレート等に播種する。24ウェルプレートを使用した場合に播種する細胞数の目安は、5×104cells/wellである。
(Step (a))
This step is a step of culturing human cultured cells in a bovine serum-containing medium for a certain period of time. Human cultured cells are not particularly limited as long as they are adherent cells, and examples thereof include HEK293 cells, OP9 cells, C2C12 cells and the like. Among these, HEK293 cells are preferable from the viewpoint of excellent sensitivity in measuring NAD synthesis activity. In this step, human cultured cells that have been grown in a growth medium (10% FBS-containing DMEM or the like) in advance are treated with a cell detachment agent such as 0.05% trypsin/EDTA and peeled off from the plate. is added and suspended, washed by centrifugation or the like, and suspended again in the growth medium. The cells are passed through a cell strainer with a pore size of about 100 μm and seeded on a Type I collagen-coated 24-well plate or the like. A guideline for the number of cells to be seeded when using a 24-well plate is 5×10 4 cells/well.
(工程(b))
本工程は、工程(a)で得られたヒト培養細胞の培地を、無血清培地に変更し、一定時間培養する工程である。この培地交換は、工程(a)において細胞を播種してから18~30時間後、20~28時間後、22~26時間後、又は24時間後に行う。なお、無血清培地としては、特に限定されないが、例えばαMEM、DMEM等を用いることが可能である。また、陽性対照としては、無血清培地への培地交換をせず、増殖培地のままとしたものを用いる。上記一定時間とは、0時間~10時間であり、0時間~5時間であることが好ましく、0時間~2時間であることがより好ましく、0時間~30分であることがさらに好ましく、0時間~10分であることが特に好ましい。
(Step (b))
This step is a step of changing the culture medium of the human cultured cells obtained in step (a) to a serum-free medium and culturing the cells for a certain period of time. This medium exchange is performed 18 to 30 hours, 20 to 28 hours, 22 to 26 hours, or 24 hours after seeding the cells in step (a). The serum-free medium is not particularly limited, but αMEM, DMEM, etc., can be used, for example. As a positive control, the growth medium is used without exchanging the medium with serum-free medium. The certain period of time is 0 to 10 hours, preferably 0 to 5 hours, more preferably 0 to 2 hours, even more preferably 0 to 30 minutes. Particularly preferred is between hours and 10 minutes.
(工程(c))
本工程は、工程(b)で得られたヒト培養細胞に、eNAMPT-EVsを含む被験物質又は陰性対照物質を添加し、一定時間培養する工程である。工程(b)において培地を無血清培地に変更したところに、被験物質又は陰性対照物質を添加し、15分~2時間、20分~1.5時間、30分~1.2時間、又は1時間、インキュベートする。その後、PBS等の緩衝液で十分に洗浄し、完全に液を除いた後、H2Cl4を適量添加する。24ウェルプレートを使用している場合の添加量の目安は300μL/wellである。すぐに工程(d)に進めない場合には、-80℃で冷凍保存をすることができる。なお、被験物質としては、被験者の生体試料を用いることができ、例えば被験者の血漿又は、被験者の血漿から本発明の方法で精製されたeNAMPT-EVsを被験物質とすることができる。
(Step (c))
This step is a step of adding a test substance containing eNAMPT-EVs or a negative control substance to the human cultured cells obtained in step (b) and culturing for a certain period of time. Where the medium was changed to serum-free medium in step (b), the test substance or negative control substance was added, 15 minutes to 2 hours, 20 minutes to 1.5 hours, 30 minutes to 1.2 hours, or 1 Incubate for hours. After that, the cells are sufficiently washed with a buffer solution such as PBS, the liquid is completely removed, and an appropriate amount of H 2 Cl 4 is added. The standard amount to be added when using a 24-well plate is 300 μL/well. If it is not possible to proceed to step (d) immediately, it can be stored frozen at -80°C. As the test substance, a biological sample from a subject can be used. For example, the subject's plasma or eNAMPT-EVs purified from the subject's plasma by the method of the present invention can be used as the test substance.
(工程(d))
本工程は、工程(c)において得られた、eNAMPT-EVsを含む被験物質を添加したヒト培養細胞と、陰性対照物質を添加したヒト培養細胞の、一定細胞数あたりのNAD量を計測して比較する工程である。一定細胞数あたりのNAD量を計測方法は、特に限定されるものではないが、測定の正確さ、簡便さに優れる観点から、HPLCによる測定が好ましい。工程(c)で得られた細胞を超音波処理により破壊し、セルスクレーパー等で細胞を底面から剥がし、チューブに移す。20,000×g、5分の条件で遠心し、上清を回収する。250μLあたり、3MのK2CO3を83μL程度添加し、ヴォルテックス等で撹拌し、on iceで15分程度インキュベートする。20,000×g、5分の条件で遠心し、上清を回収する。適量の×10PB等を添加してHPLC用のサンプルとし、HPLCにかけ、一定細胞数当たりのNAD量を測定する。
(Step (d))
In this step, the human cultured cells to which the test substance containing eNAMPT-EVs was added and the human cultured cells to which the negative control substance was added, obtained in the step (c), were measured. This is the step of comparison. Although the method for measuring the amount of NAD per certain number of cells is not particularly limited, measurement by HPLC is preferable from the viewpoint of excellent accuracy and simplicity of measurement. The cells obtained in step (c) are disrupted by sonication, scraped from the bottom surface with a cell scraper or the like, and transferred to a tube. Centrifuge at 20,000×g for 5 minutes to collect the supernatant. Add about 83 μL of 3M K 2 CO 3 per 250 μL, stir with a vortex or the like, and incubate on ice for about 15 minutes. Centrifuge at 20,000×g for 5 minutes to collect the supernatant. An appropriate amount of ×10 PB or the like is added to prepare a sample for HPLC, and the sample is subjected to HPLC to measure the amount of NAD per certain number of cells.
<老化の程度を判定する方法>
本発明は、本発明のeNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法を用いて、被験者の血漿、又は被験者の血漿から精製されたeNAMPT-EVsの、NAD合成活性を測定する工程を含む被験者の老化の程度を判定する方法も含む。本発明のeNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法によると、被験者の血漿のNAD合成活性を容易に測定することができる。被験者の血漿のNAD合成活性は血漿に含まれるeNAMPT-EVsの量に比例するため、被験者の血漿のNAD合成活性の測定結果から血漿に含まれるeNAMPT-EVsの量(相対量及び/又は絶対量)を知ることができる。血漿中のeNAMPT-EVsの量は老化と共に減少することが知られているため、血漿中のeNAMPT-EVsの量から、被験者の老化の程度を判定することが可能である。また、老化の程度が大きい場合(血漿中のeNAMPT-EVs量が、実際の年齢での平均的な血漿eNAMPT-EVs量よりも少ない場合)、eNAMPT-EVsを含む組成物(本発明のNMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物)を摂取することで、老化を改善し、老化による症状、機能不全等の改善をはかることが可能である。
<Method for determining the degree of aging>
The present invention uses the method for measuring the NAD synthesis activity of a test substance containing eNAMPT-EVs of the present invention to measure the NAD synthesis activity of a subject's plasma or eNAMPT-EVs purified from the subject's plasma. Also included is a method of determining the degree of aging in a subject comprising the steps. According to the method for measuring the NAD synthesis activity of a test substance containing eNAMPT-EVs of the present invention, the NAD synthesis activity of the subject's plasma can be easily measured. Since the NAD synthesis activity of the subject's plasma is proportional to the amount of eNAMPT-EVs contained in the plasma, the amount of eNAMPT-EVs contained in the plasma from the measurement results of the NAD synthesis activity of the subject's plasma (relative amount and / or absolute amount ) can be known. Since the amount of eNAMPT-EVs in plasma is known to decrease with aging, it is possible to determine the degree of aging of a subject from the amount of eNAMPT-EVs in plasma. Also, when the degree of aging is large (when the amount of eNAMPT-EVs in plasma is less than the average amount of eNAMPT-EVs in plasma at actual age), a composition containing eNAMPT-EVs (NMN and By ingesting a composition for increasing NAD biosynthesis or an anti-aging composition, it is possible to improve aging and improve symptoms, dysfunction, etc. due to aging.
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited by these examples.
(試験1)ウェスタンブロッティング法によるヒト血漿中のeNAMPT-EVsの検出
ヘパリン処理により回収されたヒト血漿(冷凍保存)を37℃恒温槽で解凍し、2,000×g、15分の条件で遠心して上清を回収しウェスタンブロッティング用のヒト血漿サンプルとした(whole human plasma;hP)。このサンプルについてウェスタンブロッティングを行い、抗NAMPT抗体(Bethyl社製、polyclonal anti-NAMPT抗体)で検出を試みた。その結果、図1(左図)に示すとおり、ヒト血漿サンプルでは、70kDa付近に見えるはずのNAMPTのバンドが検出されなかった。
(Test 1) Detection of eNAMPT-EVs in human plasma by Western blotting Human plasma collected by heparinization (preserved frozen) was thawed in a 37°C constant temperature bath and centrifuged at 2,000 xg for 15 minutes. The supernatant was carefully collected and used as a human plasma sample for Western blotting (whole human plasma; hP). This sample was subjected to Western blotting, and detection was attempted with an anti-NAMPT antibody (manufactured by Bethyl, polyclonal anti-NAMPT antibody). As a result, as shown in FIG. 1 (left figure), in the human plasma sample, the NAMPT band that should be visible around 70 kDa was not detected.
次に上記ヒト血漿サンプルを、5%BSA(脂肪酸フリー)PBS溶液にてブロッキング済みの0.22μmポアフィルター(Millex GP,Merck Millipore)に通し、同様にブロッキング済みの遠沈管に入れてPBSで8倍に希釈した。210,000×g、101分、4℃の条件で超遠心を行い(超遠心機;Beckman,XE-90,ローター;Beckman,70.Ti)、上清を取り除きペレットを回収した。さらに超遠心を行う場合は、ペレットをPBSで溶解し、210,000×g、101分、4℃の条件で2回目の超遠心を行った。回収したペレットにRIPA bufferを加えて溶解し、2ME(メルカプトエタノール)含有Loading bufferを加えて95℃、10分加熱し、ウェスタンブロッティング用のサンプルとした。これらのサンプルについて電気泳動を行い、抗NAMPT抗体(Bethyl社製、polyclonal anti-NAMPT抗体)で検出を試みた。その結果、図1(右図)に示すとおり、超遠心1回のサンプルではNAMPTのバンドが検出されなかったが。超遠心2回のサンプルではNAMPTのバンドが検出された。 Next, the human plasma sample was passed through a 0.22 μm pore filter (Millex GP, Merck Millipore) blocked with 5% BSA (fatty acid-free) PBS solution, placed in a similarly blocked centrifuge tube, and washed with PBS. Diluted twice. Ultracentrifugation was performed at 210,000×g for 101 minutes at 4° C. (ultracentrifuge; Beckman, XE-90, rotor; Beckman, 70.Ti), the supernatant was removed, and the pellet was recovered. For further ultracentrifugation, the pellet was dissolved in PBS and subjected to a second ultracentrifugation at 210,000 xg for 101 minutes at 4°C. A RIPA buffer was added to the collected pellets to dissolve them, a loading buffer containing 2ME (mercaptoethanol) was added, and the pellets were heated at 95° C. for 10 minutes to prepare samples for Western blotting. Electrophoresis was performed on these samples, and detection was attempted with an anti-NAMPT antibody (manufactured by Bethyl, polyclonal anti-NAMPT antibody). As a result, as shown in FIG. 1 (right figure), no NAMPT band was detected in the sample after one ultracentrifugation. A NAMPT band was detected in the sample that had been ultracentrifuged twice.
以上の結果から、ヒト血漿中には、eNAMPTのウェスタンブロッティングによる検出を阻害するものが存在する可能性が考えられた。 Based on the above results, it was considered possible that human plasma contains substances that inhibit the detection of eNAMPT by Western blotting.
(試験2)超遠心法によるマウスeNAMPT-EVsの精製
マウス(C57BL/6J)から血液を採取し、ヘパリンナトリウムを抗凝固剤として使用し2,000×g、5分の遠心をおこない血漿を得た。マウス血漿(mouse plasma; mP)を上記試験1と同様の方法で処理し、210,000×gの条件で、時間を振って超遠心にかけた。得られたペレットについても同様の処理を行い、ウェスタンブロッティングを行った。結果を図2に示す。
(Test 2) Purification of mouse eNAMPT-EVs by ultracentrifugation Blood was collected from mice (C57BL/6J) and centrifuged at 2,000 x g for 5 minutes using sodium heparin as an anticoagulant to obtain plasma. rice field. Mouse plasma (mP) was treated in the same manner as in
図2に示すとおり、マウス血漿では、超遠心の時間に依存して検出されるeNAMPTが増加することが分かった。また超遠心の時間の延長によってウェスタンブロッティングによる検出に悪影響が出ることは認められなかった。 As shown in FIG. 2, in mouse plasma, eNAMPT detected increased depending on the time of ultracentrifugation. Moreover, it was not observed that the extension of the ultracentrifugation time adversely affected the detection by Western blotting.
(試験3)サイズ排除カラムによるヒトeNAMPT-EVsの精製
サイズ排除クロマトグラフィー法によりヒト血漿からeNAMPT-EVsの精製を行った。具体的には、ヒト血漿を35~350nmの細胞外小胞抽出用のサイズ排除カラム(qEV35、メイワフォーシス)で精製後,Amicon Ultra ultracel,100kDa(Millipore)で濃縮したEV含有溶液にRIPA bufferを加えて溶解し、2ME(メルカプトエタノール)含有Loading bufferを加えて95℃、10分加熱し、ウェスタンブロッティング用のサンプルを作成した。結果を図3に示す。
(Test 3) Purification of human eNAMPT-EVs by size exclusion column eNAMPT-EVs were purified from human plasma by size exclusion chromatography. Specifically, after purifying human plasma with a size exclusion column (qEV35, Meiwaphoresis) for extracting extracellular vesicles of 35 to 350 nm, RIPA buffer was added to the EV-containing solution concentrated with Amicon Ultra ultracel, 100 kDa (Millipore). After addition and dissolution, a loading buffer containing 2ME (mercaptoethanol) was added and heated at 95° C. for 10 minutes to prepare a sample for Western blotting. The results are shown in FIG.
図3に示すとおり、ヒト血漿からサイズ排除クロマトグラフィー法で精製した場合は、全ての被験者の血漿について、70kDa付近のバンド(ヒトeNAMPT)だけがきれいに検出された(図3上図)。また、エクソソームのマーカーであるTSG101も検出されたことから(図3下図)、精製されたサンプルにEVsが含まれていることが確認できた。 As shown in FIG. 3, when purified from human plasma by size exclusion chromatography, only a band near 70 kDa (human eNAMPT) was clearly detected in the plasma of all subjects (upper diagram in FIG. 3). In addition, TSG101, an exosome marker, was also detected (Figure 3, bottom), confirming that the purified sample contained EVs.
以上のとおり、サイズ排除カラムによるヒトeNAMPT-EVsの精製では、純度の高いヒトeNAMPT-EVsが得られるが、1回の処理量に限界があり、また収率が低いため、ヒトeNAMPT-EVsの生体への投与を考えた場合の精製法としては適しているとはいえない。 As described above, purification of human eNAMPT-EVs by a size exclusion column yields highly pure human eNAMPT-EVs, but there is a limit to the amount that can be processed at one time, and the yield is low. It cannot be said that it is suitable as a purification method when administration to living bodies is considered.
(試験4)超遠心法によるヒト血漿からのeNAMPT-EVsの精製条件の検討
ヘパリン処理により回収されたヒト血漿(冷凍保存)を37℃恒温槽で解凍し、2,000×g、15分の条件で遠心して上清を回収しウェスタンブロッティング用のヒト血漿サンプルとした(whole human plasma;hP)。上記ヒト血漿サンプルを、5%BSA(脂肪酸フリー)PBS溶液にてブロッキング済みの0.22μmポアフィルター(Millex GP, Merck Millipore)に通し、同様にブロッキング済みの遠沈管に入れてPBSで8倍に希釈し、超遠心用のサンプルとした。
(Test 4) Investigation of purification conditions of eNAMPT-EVs from human plasma by ultracentrifugation Human plasma collected by heparinization (refrigerated storage) was thawed in a 37°C constant temperature bath, and 2,000 x g for 15 minutes. After centrifugation under these conditions, the supernatant was recovered and used as a human plasma sample for Western blotting (whole human plasma; hP). The human plasma sample was passed through a 0.22 μm pore filter (Millex GP, Merck Millipore) blocked with 5% BSA (fatty acid-free) PBS solution, placed in a similarly blocked centrifuge tube, and multiplied 8 times with PBS. It was diluted and used as a sample for ultracentrifugation.
超遠心力は210,000×gで固定し、遠心時間を30分から125分まで変え、その他の条件は上記試験1と同様として、超遠心を行い、得られたペレットについても同様の処理をしてウェスタンブロッティングを行った。結果を図4に示す。
The ultracentrifugal force was fixed at 210,000×g, the centrifugation time was changed from 30 minutes to 125 minutes, and the other conditions were the same as in
図4に示すとおり、ヒト血漿の場合、検出されるeNAMPT量は、遠心時間が50分の場合が最も多かった。遠心時間75分ではeNAMPTのバンドの強度はやや弱まるものの、まだはっきりとしていたが、遠心時間が101分、125分と長くなるにしたがって、eNAMPTのバンドの強度は顕著に弱まった。ヒト血漿の場合は、至適な遠心時間を設定することで、脂質等の不純物の混入量を減らし、十分な量のeNAMPT-EVsを回収できることがわかった。マウス血漿からのeNAMPT-EVsの精製の場合には、超遠心法を用いた場合、遠心時間を長くすればするほどeNAMPT-EVsの収量が増える結果であったが(試験2)、ヒト血漿からのeNAMPT-EVsの超遠心法を用いた精製の場合は、超遠心力を210,000×g、遠心時間を40~75分程度といったかなり限定された条件にする必要があることが、本研究によって初めて明らかとなった。この条件を、遠心効率を表すkファクターを用いると,t(min)/k=0.56~1.06の範囲が至適な遠心条件となる。なお、kファクターは、以下の式により算出される値である。(rmax:最大半径、rmin:最小半径、RPM:回転数/分) As shown in FIG. 4, for human plasma, the amount of eNAMPT detected was greatest when the centrifugation time was 50 minutes. Although the intensity of the eNAMPT band was slightly weakened at 75 minutes of centrifugation, it was still clear. In the case of human plasma, it was found that by setting the optimum centrifugation time, the amount of contamination with impurities such as lipids can be reduced and a sufficient amount of eNAMPT-EVs can be recovered. In the case of purification of eNAMPT-EVs from mouse plasma, when ultracentrifugation was used, the yield of eNAMPT-EVs increased as the centrifugation time was lengthened (Test 2). In the case of purification of eNAMPT-EVs using ultracentrifugation, it is necessary to set fairly limited conditions such as an ultracentrifugal force of 210,000 × g and a centrifugation time of about 40 to 75 minutes. revealed for the first time by Using the k factor representing centrifugal efficiency, the optimal centrifugal condition is t(min)/k=0.56 to 1.06. Note that the k factor is a value calculated by the following formula. (r max : maximum radius, r min : minimum radius, RPM: revolutions per minute)
(試験5)超遠心法によるヒト血漿からのeNAMPT-EVsの精製条件の確認
上記試験4で確立した超遠心法によるヒトの血漿からのeNAMPT-EVsの精製条件(超遠心力210,000×g、遠心時間50分)を、様々な性別、年齢のヒトの血漿サンプルを用いて検証した。対照は、超遠心力210,000×g、遠心時間を101分の条件とした。サンプルとしては、5人の異なる被験者から得た血漿、及び10人の様々な年齢・性別のヒトから採取した血漿をまとめたサンプル(pool)を用いた。上記試験4と同様の方法でウェスタンブロッティングを行った結果を図5に示す。
(Test 5) Confirmation of purification conditions for eNAMPT-EVs from human plasma by ultracentrifugation Conditions for purification of eNAMPT-EVs from human plasma by ultracentrifugation established in
図5に示すとおり、超遠心力210,000×g、遠心時間50分の条件では、いずれのヒトの血漿サンプルでも70kDa付近にeNAMPT-EVsの特異的なバンドを確認することができた。一方、超遠心力210,000×g、遠心時間101分の条件ではウェスタンブロッティングによる検出を阻害するものが一緒に沈殿されてくるためか、eNAMPT-EVsの特異的なバンドは確認できなかった。以上のとおり、上記試験4で確立した超遠心法によるヒトの血漿からのeNAMPT-EVsの精製条件(超遠心力210,000×g、遠心時間50分)は、いずれのヒト血漿サンプルに対して適用できることが分かった。
As shown in FIG. 5, under conditions of ultracentrifugal force of 210,000×g and centrifugation time of 50 minutes, a specific band of eNAMPT-EVs could be confirmed around 70 kDa in all human plasma samples. On the other hand, under conditions of an ultracentrifugal force of 210,000×g and a centrifugation time of 101 minutes, a specific band of eNAMPT-EVs could not be confirmed, probably because substances that inhibit detection by Western blotting are also precipitated. As described above, the purification conditions of eNAMPT-EVs from human plasma by the ultracentrifugation method established in
(試験6)ヒト培養細胞HEK293を用いたeNAMPT-EVsのNAD合成活性の測定
あらかじめ増殖培地(GM;growth medium; 10%FBS in DMEM)で増殖させておいたHEK293細胞を、0.05%トリプシン/EDTAで処理してプレートから剥離した。GMを加え、200×g、5分の遠心で細胞を洗浄後、GMに懸濁し、ポアサイズ100μmのセルストレーナーを通した。TypeIコラーゲンでコートされた24ウェルプレートに、5×104cells/wellで播種した。24時間後、37℃に加温したαMEMで1回洗浄し、10%マウス血漿を含有するαMEMを500μL、又はαMEMのみ(陰性対照)を500μL添加して20分インキュベートした。陽性対照としては、上記αMEMでの洗浄を行わずに、GM中での培養をそのまま継続したものを用いた。20分のインキュベート後、細胞を37℃に加温したPBSで3回洗浄し、最後はPBSを完全に吸引し、300μL/wellでH2ClO4を添加した。24ウェルプレートをパラフィルムで完全にシールし、-80℃で保存した。なお、上記20分インキュベート後の細胞の一部をウェスタンブロッティング用として回収し、マウスeNAMPTの細胞への取り込みを確認した。結果を図6(左図)に示す。
(Test 6) Measurement of NAD synthesis activity of eNAMPT-EVs using human cultured HEK293 cells HEK293 cells, which had been grown in advance in a growth medium (GM; growth medium; 10% FBS in DMEM), were treated with 0.05% trypsin. /EDTA and stripped from the plate. GM was added, and the cells were washed by centrifugation at 200×g for 5 minutes, suspended in GM, and passed through a cell strainer with a pore size of 100 μm. 5×10 4 cells/well were seeded on a 24-well plate coated with Type I collagen. After 24 hours, the plate was washed once with αMEM heated to 37° C., and 500 μL of αMEM containing 10% mouse plasma or 500 μL of αMEM alone (negative control) was added and incubated for 20 minutes. As a positive control, the culture in GM was continued without washing with αMEM. After incubation for 20 minutes, the cells were washed three times with PBS heated to 37° C. Finally, the PBS was completely aspirated, and H 2 ClO 4 was added at 300 μL/well. The 24-well plate was completely sealed with parafilm and stored at -80°C. A portion of the cells after the 20-minute incubation was collected for Western blotting to confirm the uptake of mouse eNAMPT into the cells. The results are shown in FIG. 6 (left).
図6(左図)に示すとおり、10%FBSを含むGMからαMEMに培地を変更したものでは、細胞内にマウスeNAMPTは検出されないが、10%マウス血漿を加えてインキュベートしたものでは、マウスeNAMPTが細胞内に取り込まれているのが確認できた。 As shown in FIG. 6 (left), mouse eNAMPT was not detected in cells when the medium was changed from GM containing 10% FBS to αMEM, but when incubated with 10% mouse plasma, mouse eNAMPT was confirmed to be incorporated into cells.
次に、上記24ウェルプレートを-80℃から取り出し、超音波処理を行い、細胞を完全に破壊した。プレート遠心機で500×g、1分で遠心後、実体顕微鏡下で細胞が剥がれていることを確認しながら、セルスクレーパーで細胞を剥がして、1.5mLチューブに移した。20,000×g、5分で遠心し、250μLの上清を回収した。そこに83μLの3MのK2CO3を添加し、ヴォルテックス後、15分間、on iceでインキュベートした。20,000×g、5分で遠心し、上清を回収した。上清113μLに対し、17μLの×10PB(Phosphate buffer)を添加し、HPLC用のサンプルとした。HPLCを行い、NADを定量した。結果を図6(右図)に示す。 The 24-well plate was then removed from −80° C. and sonicated to completely disrupt the cells. After centrifugation at 500×g for 1 minute with a plate centrifuge, the cells were scraped off with a cell scraper while confirming that the cells had been scraped off under a stereoscopic microscope, and transferred to a 1.5 mL tube. Centrifuged at 20,000×g for 5 minutes and collected 250 μL of supernatant. 83 μL of 3M K2CO3 was added thereto, and after vortexing, incubated on ice for 15 minutes. After centrifugation at 20,000×g for 5 minutes, the supernatant was collected. 17 μL of ×10 PB (Phosphate buffer) was added to 113 μL of the supernatant to obtain a sample for HPLC. HPLC was performed to quantify NAD. The results are shown in FIG. 6 (right figure).
GMからαMEM培地に変更すると、HEK293細胞の細胞内のNADが大きく減少したが、マウス血漿を10%添加して培養した場合には、顕著なNADの増加(NADの合成)が認められた。 When the GM medium was changed to αMEM medium, intracellular NAD in HEK293 cells was greatly reduced, but when the cells were cultured with 10% mouse plasma added, a marked increase in NAD (NAD synthesis) was observed.
(試験7)ヒト培養細胞HEK293を用いたヒトeNAMPT-EVsのNAD合成活性の測定
マウス血漿を、ヒト血漿又はヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsに替え、インキュベート時間を1時間とした以外は上記試験6と同じ方法で試験を行った。ヒト血漿(whole plasma)の結果を図7(左図)に、ヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsの結果を図7(右図)に示した。ヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsとしては、培地の10%相当量のヒト血漿(被験者A~D,4人の血漿)から超遠心(超遠心力210,000×g、遠心時間50分の条件)で精製したeNAMPT-EVsを用いた。
(Test 7) Measurement of NAD synthesis activity of human eNAMPT-EVs using human cultured cells HEK293 Replace mouse plasma with human plasma or eNAMPT-EVs obtained by purifying human plasma by ultracentrifugation, and incubate for 1 hour. The test was conducted in the same manner as Test 6 above, except for the time. The results for human plasma (whole plasma) are shown in FIG. 7 (left), and the results for eNAMPT-EVs obtained by ultracentrifugation purification from human plasma are shown in FIG. 7 (right). As eNAMPT-EVs obtained by purifying human plasma by ultracentrifugation, human plasma (subjects A to D, plasma of 4 people) equivalent to 10% of the medium was ultracentrifuged (ultracentrifugal force 210,000 × g , centrifugation time of 50 minutes) were used.
図7(左図)に示すとおり、マウス血漿の試験の結果と同様に、ヒト血漿を培地量に対して10%加えた場合も、αMEMの場合と比べてNAD合成の顕著な増加が認められた。また、図7(右図)に示すとおり、被験者4人全ての精製eNAMPT-EVsで、ほぼ同程度のNAD合成の増加が認められた。なお、この試験条件では、NAD合成量が頭打ちになっているために被験者毎のNAD合成量の違いが検出されない可能性が考えられる。 As shown in FIG. 7 (left panel), similar to the results of the mouse plasma test, when human plasma was added to 10% of the medium volume, NAD synthesis was significantly increased compared to αMEM. rice field. In addition, as shown in FIG. 7 (right figure), almost the same increase in NAD synthesis was observed in purified eNAMPT-EVs of all four subjects. It is conceivable that under these test conditions, the amount of synthesized NAD peaked out, and thus the difference in the synthesized amount of NAD for each subject could not be detected.
(試験8)ヒト培養細胞HEK293を用いたヒトeNAMPT-EVsのNAD合成活性の測定
マウス血漿を、ヒト血漿又はヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsに替えた以外は上記試験6と同じ方法で試験を行った。ヒト血漿(whole plasma)の結果を図8(左図)に、ヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsの結果を図8(右図)に示した。ヒト血漿から超遠心で精製して得られたeNAMPT-EVsとしては、培地の5%相当量のヒト血漿(被験者BおよびC,2人の被験者の血漿)から超遠心(超遠心力210,000×g、遠心時間50分の条件)で精製したeNAMPT-EVsを用いた。また、NAMPT活性の阻害剤であるFK866をヒト血漿およびeNAMPT-EVsと事前に1時間反応させ培地に添加した群(FK866終濃度:100nM)の結果を斜線のバーで示した。
(Test 8) Measurement of NAD synthesis activity of human eNAMPT-EVs using human cultured cells HEK293 The test above except that mouse plasma was replaced with human plasma or eNAMPT-EVs obtained by purifying human plasma by ultracentrifugation. The test was performed in the same manner as in 6. The results for human plasma (whole plasma) are shown in FIG. 8 (left), and the results for eNAMPT-EVs obtained by ultracentrifugation purification from human plasma are shown in FIG. 8 (right). As eNAMPT-EVs obtained by purifying human plasma by ultracentrifugation, human plasma (subjects B and C, plasma of 2 subjects) equivalent to 5% of the medium was ultracentrifuged (ultracentrifugal force 210,000 ×g,
図8(左図)に示すとおり、マウス血漿の試験の結果と同様に、ヒト血漿を培地量に対して1%加えた場合も、αMEMの場合と比べてNAD合成の顕著な増加が認められた。また、図8(左図・右図)に示すとおり、被験者2人の血漿および精製eNAMPT-EVsで、被験者によりNAD合成量の差が検出された。したがって、この試験条件によると被験者毎のNAD合成量の違いを検出できるため、被験者の血漿に含まれるeNAMPT-EVs量を特定することも可能と考えられる。また、NAMPT阻害剤(FK866)を使用した群では、ヒト血漿及びeNAMPT-EVs添加によるNAD上昇がみらなかった。ヒト血漿及び精製したEVsにはeNAMPT以外にも様々な生理活性物質を含むが、細胞培地に添加した際にみられるNAD上昇はNAMPTの活性によるものであることを示す.また、この方法によると、わずか5μL程度の血漿でNAD合成活性を検出できるため、例えば指先を針で突いて得られるレベルの血液でeNAMPT-EVsの活性を判定することが可能である。 As shown in FIG. 8 (left panel), similar to the results of the mouse plasma test, when human plasma was added at 1% to the medium volume, NAD synthesis was significantly increased compared to αMEM. rice field. In addition, as shown in FIG. 8 (left and right diagrams), differences in NAD synthesis levels were detected between the plasma and purified eNAMPT-EVs of the two subjects. Therefore, under these test conditions, it is possible to detect differences in the amount of NAD synthesis between subjects, and thus it is possible to identify the amount of eNAMPT-EVs contained in the plasma of subjects. Also, in the group using the NAMPT inhibitor (FK866), no increase in NAD was observed due to addition of human plasma and eNAMPT-EVs. Human plasma and purified EVs contain various physiologically active substances other than eNAMPT, and we show that the increase in NAD observed when added to cell culture media is due to the activity of NAMPT. In addition, according to this method, NAD synthesis activity can be detected in as little as about 5 μL of plasma, so eNAMPT-EVs activity can be determined with blood at a level obtained by pricking a fingertip with a needle, for example.
本発明によると、不純物が少ないヒトeNAMPT-EVsを、簡便で、かつ効率的に、取得可能な精製方法を提供することができる。また、この精製方法によって得られたヒトeNAMPT-EVsは、優れたNAD合成活性等を有し、NMN及び/又はNADの生合成を増加させるための組成物、抗老化用組成物に好適に使用することができる。さらに、生体試料中のeNAMPT-EVsのNAD合成活性の新規測定方法によると、生体試料を用いて被験者の老化の程度を判定することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a simple and efficient purification method for obtaining human eNAMPT-EVs with few impurities. In addition, human eNAMPT-EVs obtained by this purification method have excellent NAD synthesis activity, etc., and are suitable for use in compositions for increasing NMN and/or NAD biosynthesis and anti-aging compositions. can do. Furthermore, according to the novel method for measuring the NAD synthesis activity of eNAMPT-EVs in biological samples, it is possible to determine the degree of aging of subjects using biological samples.
Claims (13)
を含む、ヒトeNAMPT-EVsの精製方法。 (A) Purification of human eNAMPT-EVs, including a step of ultracentrifuging a solution containing a human biological sample at 180,000 x g to 250,000 x g for 30 minutes to 80 minutes at 4 ° C to 37 ° C. Method.
(b)工程(a)で得られたヒト培養細胞の培地を、無血清培地に変更し一定時間培養する工程、
(c)工程(b)で得られたヒト培養細胞に、eNAMPT-EVsを含む被験物質又は陰性対照物質を添加し、一定時間培養する工程、及び
(d)工程(c)において得られた、eNAMPT-EVsを含む被験物質を添加したヒト培養細胞と、陰性対照物質を添加したヒト培養細胞の、一定細胞数あたりのNAD量を計測して比較する工程
を含む、eNAMPT-EVsを含有する被験物質の、NAD合成活性の測定方法。 (a) culturing human cultured cells in bovine serum-containing medium for a certain period of time;
(b) changing the medium of the human cultured cells obtained in step (a) to a serum-free medium and culturing for a certain period of time;
(c) adding a test substance or negative control substance containing eNAMPT-EVs to the human cultured cells obtained in step (b) and culturing for a certain period of time; and (d) obtained in step (c), A test containing eNAMPT-EVs, including the step of measuring and comparing the amount of NAD per certain number of cells of human cultured cells added with a test substance containing eNAMPT-EVs and human cultured cells with a negative control substance added A method for measuring the NAD synthesis activity of a substance.
被験者の老化の程度を判定する方法。 Using the method according to any one of claims 10 to 12, the subject's plasma, or eNAMPT-EVs purified from the subject's plasma, the subject's aging degree including the step of measuring the NAD synthesis activity how to judge.
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