JP6301831B2 - 軟骨細胞増殖促進剤 - Google Patents
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Description
[1]卵黄タンパク質加水分解物を有効成分として含有することを特徴とする軟骨細胞増殖促進剤。
[2]卵黄タンパク質加水分解物を有効成分として含有することを特徴とする軟骨障害および/または関節痛の予防または改善剤。
[3]軟骨障害および/または関節痛の予防または治療のための医薬であって、前記[1]に記載の軟骨細胞増殖促進剤を含む医薬。
[4]軟骨障害および/または関節痛の予防または改善のためのサプリメントであって、前記[1]に記載の軟骨細胞増殖促進剤を含むサプリメント。
[5]軟骨障害および/または関節痛の予防または改善のための食品添加剤であって、前記[1]に記載の軟骨細胞増殖促進剤を含む食品添加剤。
[6]軟骨細胞増殖促進剤を製造するための卵黄タンパク質加水分解物の使用。
[7]軟骨障害および/または関節痛の予防または改善剤を製造するための卵黄タンパク質加水分解物の使用。
[8]卵黄タンパク質加水分解物を軟骨細胞の増殖促進が必要なヒトに経口的に摂取させることを特徴とする非治療的な軟骨障害または関節痛の予防または改善方法。
[9]卵黄を脱脂処理する工程、得られた脱脂卵黄をタンパク質加水分解酵素を用いて加水分解して卵黄タンパク質加水分解物を得る工程、得られた、卵黄タンパク質加水分解物を有効成分として含有させる工程を有することを特徴とする軟骨細胞増殖促進剤の製造方法。
卵黄タンパク質加水分解物は、特に限定されないが、卵黄タンパク質を加水分解して得られるものが好ましい。卵黄タンパク質加水分解物の原料として用いる卵黄は、鶏、アヒル、うずら等の卵黄が挙げられるが、生産性の点から鶏の卵黄が好ましく用いられる。卵黄は、卵黄液、卵黄粉末、脱脂卵黄粉末等を用いることができ、中でも卵黄粉末、脱脂卵黄粉末が好ましく用いられる。また、資源の有効利用やコストの点から、卵黄から卵黄油や卵黄レシチンを製造する際に副産物として生じる脱脂卵黄を用いることが好ましい。卵黄の脱脂処理は、卵黄に食品加工に使用可能な有機溶媒(例えば、エタノール、イソプロパノール、ヘキサンなどの少なくとも一種)を作用させて実施するのが好ましい。簡便性と安全性の点からエタノールが好ましく用いられる。
得られた卵黄タンパク質加水分解物は、適宜脱塩してそのまま用いることができる。また、限外ろ過膜、ゲルろ過や各種カラムクロマトグラフィー、メンブレンフィルター、等電点を利用した方法などで精製や分画して用いてもよい。精製、分画後の卵黄タンパク質加水分解物が軟骨細胞増殖促進作用を有することは、例えば実施例2に記載の方法で確認することができる。
また、より好ましい卵黄タンパク質加水分解物としては、分子量1,000の限外濾過膜を用いた分画により得られた卵黄タンパク質加水分解物であって、ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約500以上約20,000以下の部分の面積比が約85%以上、好ましくは約90%以上を占める卵黄タンパク質加水分解物が挙げられる。
(1)脱脂卵黄の調製
卵黄粉末1kgにエタノール5Lを加え、ブレンダーで30分間攪拌したのち固形物を回収した。この操作を3回繰り返して卵黄から脱脂を行い、風乾し、568gの脱脂卵黄粉末を得た。
(2)卵黄タンパク質加水分解物の調製
(1)で得られた脱脂卵黄粉末500gに水2.5kgおよびノボザイムズ社製のアルカラーゼ(商品名、Bacillus licheniformis 由来のプロテアーゼ)25gを加え、pHを7にあわせて、55℃で3時間酵素反応させ、その後、80℃で15分間の熱処理で酵素を失活させ、3000×gで20分間遠心分離し、不溶物を除去し、ろ過後、ろ液をスプレー乾燥して、約140gの卵黄タンパク質加水分解物を得た。
カラム:Diol 60(6.0×300mm)(商品名、ワイエムシイ社製)
溶出液:0.2Mリン酸カリウム緩衝液、0.2M NaCl(pH6.9)/アセトニトリル(70:30)
流速:0.7ml/分
検出波長:280nm
分子量分析の結果を図1に示した。図1から、実施例1の卵黄タンパク質加水分解物はタンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計を示す全面積に対して、分子量100以上20,000以下の部分の面積比が約90%を占めることが明らかとなった。
卵黄タンパク質加水分解物として上記実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を用いた。
細胞には、マウス胚細胞由来の軟骨細胞様に分化するATDC5(RIKEN BANK、RBC0565)培養細胞株を用いた。ATDC5を96ウェルプレートに2×104個/cm2の密度で播種し、5%FCS(牛胎児血清)含有イーグルMEM培地を用いて5%CO2下、37℃で培養した。1日間培養後、血清を含まないイーグルMEM培地で1回洗浄し、95μlのイーグルMEM培地を各ウェルに添加した後、5μlの試験液を入れ3日間37℃で培養した。試験液には、卵黄タンパク質加水分解物を、イーグルMEM培地に溶解した後0.45μmのフイルターでろ過滅菌したものを用いた。試験液の卵黄タンパク質加水分解物濃度は1ウェルに5μlを添加した時に、終濃度が1mg/mlまたは10mg/mlとなるように調製した。3日間培養後、細胞数をMTT法で測定した。
3−1 試験方法
(1)投与検体
卵黄タンパク質加水分解物として上記実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を用いた。当該卵黄タンパク質加水分解物を精製水で50mg/15mL(50mg/day群)、200mg/15mL(200mg/day群)となるように用時調製し、懸濁液を投与検体とした。
(2)試験動物および試験条件
22週齢のウサギ(Slc:JW、SPF、雄、日本エスエルシー株式会社)を購入した。入手した動物は、5日間の検疫期間を設け、その後1日または7日間の馴化期間を設けた。動物は、設定温度23℃、設定湿度55%に維持された飼育室で飼育した。動物入手後、アルミニウム製ケージを用いて個別飼育した。飼料は、固型飼料(LRC4、オリエンタル酵母工業株式会社)120g/日を給餌した。飲料水は、水道水を自由に摂取させた。
ケタミン塩酸塩およびキシラジン塩酸塩の混合液を大腿筋に筋肉内投与して麻酔を行った。大腿部周辺を毛刈し、動物を仰臥位に固定し、5%ヒビテン液(登録商標、大日本住友製薬株式会社)の約10倍希釈液、消毒用アルコールおよびイソジン液10%で消毒後、リドカイン塩酸塩を左右大腿部皮下に2〜3mL投与した。左右大腿部について、外側の皮膚および筋膜をメスで切開して膝関節を露出させた。内側の膝蓋靱帯に沿って関節包を切開し、膝蓋骨を脱臼させた。各大腿骨関節溝に対し、2箇所(Φ2mm、Φ4mm)についてドリルを用いて骨面に対し垂直方向に骨孔を作製した。なお、損傷する際は、エンロフロキサシン添加(0.05%)生理食塩液(株式会社大塚製薬工場)で術野および骨孔を洗浄した。切開した左右大腿部の筋膜、皮膚を縫合糸(ナイロン縫合糸、4−0、3−0、アルフレッサファーマー株式会社)を用いて縫合した。縫合後、イソジンゲル(Meiji Seika ファルマ株式会社)を塗布した。エンロフロキサシンを術後2日間、頸背部に皮下投与した。切開部感染防止のため、エリザベスカラーを術後1週間装着した。
対照群(精製水投与)、50mg/day群および200mg/day群の3群を設けた。1群当たり3匹のウサギを用いた。損傷翌日から剖検前日までの3週間、1日1回強制経口投与(15mL/匹)した。投与期間中は、1日1回一般状態および死亡の有無を観察した。
全例の剖検日に4%ペントバルビタールナトリウム耳介静脈内投与による麻酔下で腹大動脈から放血致死後、剖検し、損傷部位およびその周囲を肉眼的に観察した。
(5)病理組織学的評価および統計学的方法
大腿骨(損傷部位を含む)を摘出し、4%パラホルムアルデヒド/りん酸緩衝液で固定し、脱脂後、K−CXで脱灰した。定法に従ってパラフィン包埋して、欠損処置部の中心部を標本とし、HE染色、アルシアンブルー染色およびサフラニンO染色標本を作製した。アルシアンブルー染色およびサフラニンO染色標本において、染色部位の面積を市販ソフト(Microsoft Office Excel 2003)を用いて計測した。
各群のアルシアンブルー染色面積およびサフラニンO染色面積について平均および標準偏差を求め、対照群と50mg/day群および対照群と200mg/day群の有意差検定(t検定)を実施した。有意水準は5%とし、5%未満(P<0.05)と1%未満(P<0.01)とに分けて表示した。
いずれの個体にも死亡例および瀕死例はみられず、投与期間を通じて一般状態に異常は認められなかった。剖検時の損傷部位肉眼所見では、50mg/day群および200mg/day群とも、骨孔の修復が進んでいることが観察された。特にΦ2mmの骨孔の修復が顕著に進んでいた。
アルシアンブルー染色面積の結果を図2に示した。図2から明らかなように、50mg/day群および200mg/day群ともΦ2mmの骨孔において、対照群と比較して有意な増加が認められた。この結果から、卵黄タンパク質加水分解物の経口投与により、軟骨基質成分である酸性ムコ多糖類が増加していることが明らかになった。
サフラニンO染色面積の結果を図3に示した。図3から明らかなように、200mg/day群のΦ2mmおよびΦ4mmの骨孔において、対照群と比較して有意な増加が認められた。この結果から、卵黄タンパク質加水分解物の経口投与により、軟骨基質成分であるプロテオグリカン類が増加していることが明らかになった。
4−1 試験方法
(1)検体
卵黄タンパク質加水分解物として上記実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を用いた。当該卵黄タンパク質加水分解物を50mg含有するハードカプセルを検体とした。プラセボには、卵黄タンパク質加水分解物を含有しないハードカプセル(賦形剤のみ含有)を用いた。
以下の選定基準1〜5により選定した膝関節痛患者(平均年齢56.9歳)について、卵黄タンパク質加水分解物投与群(50mg/日)およびプラセボ群の2群に分け試験を開始した。
〔選定基準〕
1.膝関節の痛みを自覚し医師が認めるもの
2.40歳代〜70歳代
3.試験実施日に来院することが可能な人
4.膝関節に対する投薬治療を受けていない人
5.治療を要する精神的な疾患がなく健康な者
6.試験に関する説明を受け同意を得たもの
いずれの群も、ハードカプセル1粒を毎日朝食後1回適当量の水で服用し、8週間継続摂取した。
(4)評価
WOMAC(Western Orntario and McMaster Universities Osteoarthritis Index)アンケートにより評価した。WOMACは、変形性膝関節症の主観的痛みや主観的身体機能に対する世界的に用いられている指標であり、医師が問診し状態を判断し記入した。服用開始前、服用開始4週間目および8週間目に実施した。服用開始前の評価に偏りがないように群分けを行った。
結果を図4に示した。最終的な被験者数は、卵黄タンパク質加水分解物投与群が16名、プラセボ群が17名であった。図4から明らかなように、服用開始4週間目および8週間目で卵黄タンパク質加水分解物投与群に有意な膝関節痛の改善が認められた。
実施例1で調製した卵黄タンパク質加水分解物について、実施例1と異なる以下の条件のゲル濾過クロマトグラフィーで分子量の分析を行った。
カラム:Diol 60(8.0×500mm)(商品名、ワイエムシイ社製)
溶出液:0.1Mリン酸カリウム緩衝液、0.2M NaCl(pH6.9)/アセトニトリル(70:30)
流速:0.7ml/分
検出波長:215nm
分子量分析の結果を図5に示した。全面積に対する分子量100以上20,000以下の部分の面積比は、約90%を占めた。
実施例1と同じ方法で調製した卵黄タンパク質加水分解物を、分子量1,000の限外濾過膜を用いて分画した。得られた分画物について、上記実施例5と同じ条件のゲル濾過クロマトグラフィーで分子量の分析を行った。
分子量分析の結果を図6に示した。図6から、分画物はタンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計を示す全面積に対して、分子量500以上20,000以下の部分の面積比が約90%を占めることが明らかとなった。
上記実施例6で調製した分画物を用い、実施例2と同じ方法で軟骨細胞増殖に対する効果を検討した。すなわち、ATDC5細胞を96ウェルプレートに2×104個/cm2の密度で播種し、5%FCS含有イーグルMEM培地を用いて5%CO2下、37℃で培養した。1日間培養後、血清を含まないイーグルMEM培地で1回洗浄し、95μlのイーグルMEM培地を各ウェルに添加した後、5μlの試験液を入れ3日間37℃で培養した。試験液には、上記分画物をイーグルMEM培地に溶解した後0.45μmのフイルターでろ過滅菌したものを用いた。試験液の分画物濃度は1ウェルに5μlを添加した時に、終濃度が1mg/mlまたは10mg/mlとなるように調製した。3日間培養後、細胞数をMTT法で測定した。
実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を含有する清涼飲料水を調製した。すなわち、組成が混合異性化糖15.0%、果汁10%、卵黄タンパク質加水分解物2.0%、香料0.1%、カルシウム0.1%、水72.8%である原料を混合し、プレート殺菌機を用いて90℃、15秒間殺菌し、清涼飲料水を製造した。
実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を含有するヨーグルトを調製した。すなわち、組成が卵黄タンパク質加水分解物3.0%、蔗糖7%、香料0.1%、ヨーグルト89.9%である原料を混合し容器に充填して、ヨーグルトを製造した。
実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物を含有するプロセスチーズを調製した。すなわち、ゴーダチーズ35%、チェダーチーズ35%、パルメザンチーズ20%、卵黄タンパク質加水分解物2.0%、リン酸カルシウム1.0%、水7.0%を含むように各原料を混合後、乳化温度85℃で乳化して、プロセスチーズを製造した。
実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物60%、コーンスターチ30%、乳糖10%を含むように各原料を配合して、ゼラチンカプセルに充填(カプセル1個当たり200mg)し、カプセル剤を製造した。
実施例1で製造した卵黄タンパク質加水分解物60%、還元麦芽糖18%、結晶セルロース18%、ショ糖エステル4%を含むように各原料を配合後打錠(1錠当たり300mg)して、錠剤を製造した。
Claims (5)
- ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約100以上約20,000以下の部分の面積比が約65%以上を占め、軟骨障害および/または関節痛の予防または改善作用を有する卵黄タンパク質加水分解物を有効成分として含有することを特徴とする軟骨障害および/または関節痛の予防または改善剤。
- 軟骨障害および/または関節痛の予防または治療のための医薬であって、ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約100以上約20,000以下の部分の面積比が約65%以上を占め、軟骨障害および/または関節痛の予防または治療作用を有する卵黄タンパク質加水分解物を含む医薬。
- 軟骨障害および/または関節痛の予防または改善のためのサプリメントであって、ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約100以上約20,000以下の部分の面積比が約65%以上を占め、軟骨障害および/または関節痛の予防または改善作用を有する卵黄タンパク質加水分解物を含むサプリメント。
- 軟骨障害および/または関節痛の予防または改善のための食品添加剤であって、ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約100以上約20,000以下の部分の面積比が約65%以上を占め、軟骨障害および/または関節痛の予防または改善作用を有する卵黄タンパク質加水分解物を含む食品添加剤。
- 軟骨障害および/または関節痛の予防または改善剤を製造するための、ゲルろ過クロマトグラフィーによる分子量分布分析において、タンパク質・ペプチド・アミノ酸の合計の面積比に対して、分子量約100以上約20,000以下の部分の面積比が約65%以上を占め、軟骨障害および/または関節痛の予防または改善作用を有する卵黄タンパク質加水分解物の使用。
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