JP6789522B2 - マクロファージ活性化剤及びマクロファージ活性化用食品組成物 - Google Patents

マクロファージ活性化剤及びマクロファージ活性化用食品組成物 Download PDF

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Description

本発明は、マクロファージ活性化剤及びマクロファージ活性化用食品組成物に関する。本発明のマクロファージ活性化剤及びマクロファージ活性化用食品組成物によれば、マクロファージを活性化することができる。
マクロファージは体内の老廃物の処理、並びに病原体(例えば、ウイルス又は微生物など)及び腫瘍細胞に対する防御機能を担っている。また、T細胞への抗原の提示とインターロイキン(IL)の産生を介し、細胞性免疫のエフェクターとしての機能も有している。したがって、感染症及び腫瘍などの治療にはマクロファージを活性化させることが重要である。
従来より核酸及び多糖類等のマクロファージを活性化する様々な物質が提案されている(特許文献1)。しかしながら、所望のマクロファージ活性化機能を十分に有しており、医薬品又は食品として実際に使用できる物質の開発は未だなされていない現状にある。
一方で、香辛料は我々の食生活において使用頻度の高い食品の1つであり、その中でも、コリアンダーは、独特の芳香を有し、コリアンダーの葉、茎、果実、及び種子は、香辛料として、肉料理、豆料理、及び煮込み料理などに主に用いられている。
特開2001−314172号公報
本発明者らは、種々の香辛料について、その抽出物のマクロファージ活性化能を比較検討したところ、コリアンダーの抽出物がマクロファージ活性化能を示すことを新たに見出した。コリアンダーの抽出物がマクロファージを活性化することは全く知られておらず、本発明はこうした知見に基づくものである。
従って、本発明は、
[1]コリアンダーの抽出物を有効成分として含むことを特徴とするマクロファージ活性化剤、
[2]前記抽出物が、アルコール、水性溶媒、又はアルコールと水性溶媒との混合物による抽出物である、[1]に記載のマクロファージ活性化剤、
[3]前記抽出物が、エタノール、水性溶媒、又はエタノールと水性溶媒との混合物による抽出物である、[2]に記載のマクロファージ活性化剤、
[4]前記抽出物が、種子の抽出物である、[1]〜[3]のいずれかに記載のマクロファージ活性化剤、
[5]コリアンダーの抽出物を有効成分として含むことを特徴とするマクロファージ活性化用食品組成物、
[6]前記抽出物が、アルコール、水性溶媒、又はアルコールと水性溶媒との混合物による抽出物である、[5]に記載のマクロファージ活性化用食品組成物、
[7]前記抽出物が、エタノール、水性溶媒、又はエタノールと水性溶媒との混合物による抽出物である、[6]に記載のマクロファージ活性化用食品組成物、及び
[8]前記抽出物が、種子の抽出物である、[5]〜[7]のいずれかに記載のマクロファージ活性化用食品組成物
に関する。
本発明のマクロファージ活性化剤によれば、マクロファージを活性化することができる。さらに、本発明のマクロファージ活性化剤によれば、マクロファージ活性化能を有し、かつ安全性の高い飲食品を提供することができる。
コリアンダー水溶性抽出物がマクロファージRAW264.7細胞のサイトカイン産生に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がP−Macのサイトカイン産生に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がRAW264.7細胞の遺伝子発現に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダーのエタノール抽出物がRAW264.7細胞のサイトカイン産生に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がRAW264.7細胞の貪食活性に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がNO産生に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がiNOS遺伝子発現に及ぼす影響を表すグラフである。 TLR4を介したマクロファージ活性化シグナル経路を表す模式図である。 コリアンダー水溶性抽出物がNF−κB経路に及ぼす影響を表す図及びグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物がMAPキナーゼ経路に及ぼす影響を表す図及びグラフである。 TLR4阻害剤がコリアンダー水溶性抽出物の活性発現に及ぼす影響を表すグラフである。 エンドトキシン阻害剤がコリアンダー水溶性抽出物の活性発現に及ぼす影響を表すグラフである。 コリアンダー水溶性抽出物のマウス経口投与実験のスケジューリングを示す模式図である。 マウス経口投与実験における各実験群のマウスの体重変化を示すグラフである。 マウス経口投与実験における各実験群のマウスのIL−6産生量を示すグラフである。
[1]マクロファージ活性化剤
本発明のマクロファージ活性化剤は、コリアンダーの抽出物を有効成分として含む。
本発明のマクロファージ活性化剤の有効成分の抽出に用いる、コリアンダーの使用部位は、特に限定されるものではなく、植物全体、根、茎、葉、花、果実、又は種子、あるいは、それらの少なくとも2種以上の混合物を挙げることができるが、好ましくは、種子を用いる。種子を用いる場合は、その他の部分が含まれてもよい。コリアンダーは、抽出操作を行う際に、生のまま用いてもよいが、乾燥させたものの方が、抽出効率がよいので好ましく使用できる。また、抽出効率が向上するように、破砕物又は粉体の状態に加工してもよい。
(抽出物)
本発明のマクロファージ活性化剤に含まれるコリアンダーの抽出物を抽出するための抽出溶媒は、抽出液中に有効成分が充分に抽出されることができる限りにおいては限定されないが、例えば、有機溶媒、水性溶媒、又は有機溶媒及び水性溶媒の混合物を使用することができる。
(有機溶媒)
本発明のマクロファージ活性化剤に含まれるコリアンダーの抽出物は、有機溶媒、例えば、アルコール、アセトン、ベンゼン、エステル、酢酸エチル、ヘキサン、クロロホルム、及びジエチルエーテルなどにより抽出されることができるが、好ましくはアルコールにより抽出されることができる。アルコールとしては、抽出液中に有効成分が充分に抽出されることができる限りにおいては限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、及びブチルアルコール等の炭素数1〜5の一価アルコールを使用することができる。1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、及びグリセリン等の炭素数2〜5の多価アルコールを使用することもできる。好ましいアルコールは、炭素数1〜5の一価アルコールであり、より好ましいアルコールは、メタノール及びエタノールであり、最も好ましいアルコールは、エタノールである。
(水性溶媒)
本発明のマクロファージ活性化剤に含まれるコリアンダーの抽出物は、水性溶媒により抽出されることができる。水性溶媒としては、水を含んでいる限りにおいて限定されるものではなく、例えば水、生理食塩水、又は緩衝液などを使用することができる。緩衝液としては、リン酸緩衝液、リン酸ナトリウム緩衝液、炭酸ナトリウム緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、及びトリス緩衝液などが挙げられる。好ましい水性溶媒は、リン酸ナトリウム緩衝液である。前記水性溶媒のpHは、特に制限されず、例えば、3〜10、好ましくは、5〜8、より好ましくは、7〜8である。
(有機溶媒と水性溶媒との混合物)
本発明のマクロファージ活性化剤に含まれるコリアンダーの抽出物は、有機溶媒と水性溶媒との混合物により抽出されることができる。抽出溶媒中に含まれる水性溶媒の量は、抽出液中に有効成分が充分に抽出されることができる限りにおいては限定されないが、抽出溶媒の全体量に対して、例えば、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、15%以下、10%以下、5.0%以下、4.0%以下、3.0%以下、2.0%以下、若しくは1.0%以下であることができ、又は、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、若しくは99%以上であることができる。
本発明のマクロファージ活性化剤に含まれる有効成分は、水性溶媒であるリン酸ナトリウム緩衝液又は有機溶媒であるエタノールにより抽出することができる。すなわち、前記有効成分は、様々な溶媒で抽出可能であると考えられ、リン酸ナトリウム緩衝液以外の水性溶媒又はエタノール以外の有機溶媒によっても抽出可能である。
抽出温度は、抽出液中に有効成分が充分に抽出されることのできる温度である限り、特に限定されるものではないが、−50℃〜100℃であることが好ましく、−25℃〜50℃であることがより好ましく、−25℃〜25℃であることがさらに好ましく、−10℃〜10℃であることがさらに好ましく、0℃〜10℃であることが最も好ましい。
また、抽出の際には、抽出効率が向上するように、撹拌又は振盪しながら実施することが好ましい。抽出時間は、例えば、コリアンダーの部位(すなわち、根、茎、葉、花、果実、又は種子のいずれかの部分)、コリアンダーの状態(生、又は乾燥物であるか、更には破砕物又は粉体の状態に加工した場合にはその加工状態)、抽出液の温度、又は撹拌若しくは振盪の有無若しくは条件に応じて、適宜決定することができるが、通常、1分〜72時間であり、1時間〜48時間であることが好ましく、12時間〜36時間であることが最も好ましい。
本発明における有効成分である、コリアンダーの抽出物は、それ単独で、あるいは、好ましくは薬剤学的又は獣医学的に許容することのできる通常の担体又は希釈剤と共に、結核及びインフルエンザなどの各種感染症、並びに肺癌及び胃がんなどの癌の治療又は予防が必要な対象[動物、好ましくは哺乳動物(特にはヒト)]に有効量で投与することができる。また、ヒト以外の動物には、飼料として飲食物の形で与えることも可能である。
本発明のマクロファージ活性化剤の投与剤型としては、特には限定がなく、散剤、細粒剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン剤、シロップ剤、エキス剤、若しくは丸剤等の経口剤、又は非経口剤を挙げることができる。
前記経口剤は、例えば、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、澱粉、コーンスターチ、白糖、乳糖、ぶどう糖、マンニット、カルボキシメチルセルロース、デキストリン、ポリビニルピロリドン、結晶セルロース、大豆レシチン、ショ糖、脂肪酸エステル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール、ケイ酸マグネシウム、無水ケイ酸、若しくは合成ケイ酸アルミニウムなどの賦形剤、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、希釈剤、保存剤、着色剤、香料、矯味剤、安定化剤、保湿剤、防腐剤、又は酸化防止剤等を用いて、常法に従って製造することができる。
非経口剤としては、例えば、注射剤を挙げることができる。注射剤の調製においては、有効成分の他に、例えば、生理食塩水若しくはリンゲル液等の水溶性溶剤、植物油若しくは脂肪酸エステル等の非水溶性溶剤、ブドウ糖若しくは塩化ナトリウム等の等張化剤、溶解補助剤、安定化剤、防腐剤、懸濁化剤、又は乳化剤などを任意に用いることができる。
本発明のマクロファージ活性化剤は、これに限定されるものではないが、コリアンダーの抽出物を、タンパク質濃度として、例えば、0.01〜100mg/mL、好ましくは、0.05〜50mg/mL、より好ましくは0.1〜30mg/mL、さらに好ましくは0.3〜20mg/mL、さらに好ましくは0.5〜10mg/mL、最も好ましくは0.6〜3mg/mL含むことができる。
本発明のマクロファージ活性化剤を用いる場合の投与量は、病気の種類、患者の年齢、性別、体重、症状の程度、又は投与方法などに応じて適宜決定することができるが、例えば、0.01〜100mgタンパク質/kg体重/日、好ましくは、0.05〜50mgタンパク質/kg体重/日、より好ましくは0.1〜30mgタンパク質/kg体重/日、さらに好ましくは0.3〜20mgタンパク質/kg体重/日、さらに好ましくは0.5〜10mgタンパク質/kg体重/日、最も好ましくは0.6〜3mgタンパク質/kg体重/日であることができる。
(マクロファージ活性化)
本発明のマクロファージ活性化剤が奏する具体的なマクロファージ活性化の作用としては、例えば、サイトカイン分泌促進、貪食活性促進、活性酸素(例えば、一酸化窒素)産生促進、及び/又は抗原提示作用の増強が挙げられる。
分泌が促進されるサイトカインとしては、例えば、インターロイキン、インターフェロン、ケモカイン、造血因子、細胞増殖因子、及び細胞傷害因子などが挙げられる。インターロイキンとしては、IL1、6、10、12、15、及び18などが挙げられる。インターフェロンとしては、IFN−αなどが挙げられる。ケモカインとしては、MIP及びCCLなどが挙げられる。造血因子としては、顆粒球単球コロニー刺激因子(GM−CSF)、及び顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)などが挙げられる。細胞増殖因子としては、血小板由来成長因子(PDGF)、上皮成長因子(EGF)、肝細胞増殖因子(HGF)、線維芽細胞増殖因子(bFGF)、及び血管内皮細胞増殖因子(VEGF)などが挙げられる。細胞傷害因子としては、TNF−α及びTNF−βなどが挙げられる。分泌が促進されるサイトカインは、好ましくは、IL−6及び/又はTNF−αである。分泌が促進されるサイトカインは、これらの1種であってもよく、又は2種以上であってもよい。
マクロファージの貪食作用とは、マクロファージが、細菌、ウイルス、又は死細胞等の異物を取り込み、これらを分解する機能であり、食作用又はファゴサイトーシスとも呼ばれる。本発明のマクロファージ活性化剤は、このマクロファージの貪食作用を促進することができる。
[2]マクロファージ活性化用食品組成物
本発明のマクロファージ活性化用食品組成物は、コリアンダーの抽出物を有効成分として含む。具体的には、コリアンダーの抽出物を含む飲料、又はコリアンダーの抽出物を適当な手段(例えば、凍結乾燥)で水分を除去した乾燥体として含む、飲料又は食品を挙げることができる。
飲料としては、お茶、ジュース、牛乳、豆乳、酒類、コーヒー、紅茶、煎茶、ウーロン茶、スポーツ飲料、又はヨーグルトなどを挙げることができる。また、食品としては、クッキー、パン、ビスケット、乾パン、ケーキ、煎餅、羊羹、プリン、ゼリー、アイスクリーム類、チューインガム、クラッカー、チップス、若しくは飴等の菓子類、うどん若しくはそば等の麺類、かまぼこ、ハム、若しくは魚肉ソーセージ等の魚肉練り製品、チーズ若しくはバターなどの乳製品、みそ、しょう油、ドレッシング、マヨネーズ若しくは甘味料等の調味類、豆腐、又はこんにゃくなどを挙げることができる。
食品組成物には、機能性食品や健康食品(飲料)が含まれる。本明細書において「健康食品」とは、健康に何らかの効果を与えるか、あるいは、効果を期待することができる食品を意味し、「機能性食品」とは、前記「健康食品」の中でも、前記の種々の生体調節機能(すなわち、消化器系、循環器系、内分泌系、免疫系、又は神経系などの生理系統の調節機能)を充分に発現することができるように設計及び加工された食品を意味する。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
《製造例1:コリアンダー水溶性抽出物の調製》
10mMリン酸ナトリウム緩衝液(NaPB;pH7.4)を溶媒として水溶性成分を抽出した。0.1g/mLとなるように、コリアンダー種子粉末を10mM NaPBに懸濁し、4℃で20時間、ローテーターで懸濁抽出した。抽出後、遠心(70,000rpmで20分間)した。上清を回収し、水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを7.4に調整した後、NaPBを再度添加して、タンパク質濃度が5mg/mLとなるように調整した。その後、0.45μmフィルターで濾過滅菌を行ったものを粗抽出サンプルとして実験に使用した。
《実施例1:コリアンダー水溶性抽出物による細胞株におけるサイトカイン産生促進効果の検討》
本実施例では、コリアンダー水溶性抽出物が、マウスマクロファージ細胞株であるRAW264.7細胞及びマウス腹腔から回収した初代マクロファージ(P−Mac)において、インターロイキン(IL)−6及び腫瘍壊死因子(TNF)−α産生に及ぼす効果を評価した。10%ウシ胎児血清−DMEM培地に製造例1で調製したコリアンダー水溶性抽出物を、0μg/mL、125μg/mL、250μg/mL、500μg/mL、1000μg/mL、及び2000μg/mLの濃度で添加し、RAW264.7細胞又はP−Macを細胞密度1×10cells/mLとなるように接種した。6時間培養後、培養上清中のIL−6及びTNF−α濃度を、ELISAキット(Mouse IL−6 ELISA MAX Standard、BioLegend社製;Mouse TNF−α ELISA Ready−set−go、eBioscience社製)を用いて測定した。
その結果、RAW264.7細胞において、コントロールである0μg/mLではIL−6及びTNF−αの産生量は、それぞれ、30.5±10.4pg/mL及び20.5±1.3pg/mLとなったが、図1に示したように、コリアンダー水溶性抽出物は、IL−6及びTNF−αの産生を濃度依存的に促進することが明らかになった。また、P−Macにおいて、コントロールである0μg/mLではIL−6及びTNF−αの産生量は、それぞれ、1.35±0.91pg/mL及び5.0±0.5pg/mLとなったが、コリアンダー水溶性抽出物は、培養細胞に対する効果と同様、P−Macに対しても強力な産生促進効果を示すことが明らかになった(図2)。このことは、コリアンダー水溶性抽出物の効果が、特定の細胞株に対する特殊事例ではなく、マクロファージに広く作用することを示しており、効果の汎用性が示された。
(RNAの抽出)
コリアンダー水溶性抽出物が、マクロファージのサイトカイン産生を顕著に促進することから、その作用メカニズムを明らかにするため、サイトカインの遺伝子発現に及ぼす影響をリアルタイムRT−PCRにて検討した。
コリアンダー水溶性抽出物あるいは10mMリン酸ナトリウム緩衝液を添加した10%FBS−DMEM培地で3時間培養したRAW264.7細胞を回収し、1mLのSepasol−RNA I Super G(ナカライテスク社製)を加えて5分間室温静置し、その後、200μLのクロロホルム(和光純薬社製)を加えて、撹拌した。70,000rpm、15分間遠心した後、上層を回収した。回収した上層に2−プロパノール(和光純薬社製)を500μL添加し、10分間室温静置した。70,000rpm、10分間遠心した後、上層を除去し、75%エタノールを1mL加え、転倒混和した。70,000rpm、10分間遠心した後、上層を除去し、風乾した。DEPC水を適量添加し、氷上で15分以上静置することで、RNAの沈殿を完全に溶解させた。
(cDNA合成)
PCR用チューブに1μgのRNAと10μMのオリゴdTを加え、サーマルサイクラー5分間70℃処理した後、氷冷した。そこに、逆転写酵素(Promega社製)、dNTPミックス(東洋紡社製)を加え、42℃で60分間インキュベートした。
(リアルタイムRT−PCR)
Thunderbird SYBR qPCR Mix(東洋紡社製)、センスプライマー、アンチセンスプライマー及びcDNAを加え、StepOnePlus Real−time PCR System(Applied Biosystem社製)にて、95℃ 1分−(95℃ 3秒、60℃ 30秒)×40サイクルの条件で反応させ、遺伝子発現レベルを解析した。内部標準として、βアクチン遺伝子を用いた。
IL−6センスプライマー:AAGCCAGAGTCCTTCAGAGAGAT(配列番号1)
IL−6アンチセンスプライマー:TTGGATGGTCTTGGTCCTTAGC(配列番号2)
TNF−αセンスプライマー:CTACTCCCAGGTTCTCTTCAA(配列番号3)
TNF−αアンチセンスプライマー:GCAGAGAGGAGGTTGACTTTC(配列番号4)
βアクチンセンスプライマー:CATCCGTAAAGACCTCTATGCCAAC(配列番号5)
βアクチンアンチセンスプライマー:ATGGAGCCACCGATCCACA(配列番号6)
その結果、コリアンダー水溶性抽出物は、図3に示したように、RAW264.7細胞のIL−6及びTNF−αの遺伝子発現を濃度依存的に促進することが明らかになった。
《製造例2:コリアンダーアルコール抽出物の調製》
コリアンダーの種子又は葉の粉末に10倍量の100%エタノールを加え、ボルテックスで十分に撹拌し、4℃で24時間震盪抽出後、直ちに3,000rpmで20分間遠心した。上清を回収しエバポレーターで濃縮乾固させ重量を測定した。濃度を1mg/mLとなるようにエタノールを加えて溶解し、0.22μmフィルターで濾過滅菌を行ったものを粗抽出サンプルとして実験に使用した。
《実施例2:コリアンダーアルコール抽出物による細胞株におけるサイトカイン産生促進効果の検討》
本実施例では、コリアンダーアルコール抽出物が、RAW264.7細胞において、インターロイキン(IL)−6産生に及ぼす効果を評価した。10%FBS−DMEM培地に製造例2で調製したコリアンダーアルコール抽出物を種々の濃度で添加し、RAW264.7細胞を細胞密度1.5×10cells/mLとなるように接種した。12時間培養後、培養上清中のIL−6濃度をELISAキット(Mouse IL−6 ELISA MAX Standard、BioLegend社製)を用いて測定した。
その結果、図4に示したように、種子及び葉の各々のコリアンダーアルコール抽出物は、IL−6の産生を促進することが明らかになった。
《実施例3:コリアンダー水溶性抽出物による細胞株における貪食活性促進効果の検討》
本実施例では、コリアンダー水溶性抽出物が、RAW264.7細胞において貪食活性に及ぼす効果を、Texas Redで標識したザイモサンA(商品名:Zymosan A S.cerevisiae BioParticles,Texas Red、Invitrogen社製)を用いて評価した。蛍光強度は、フローサイトメーターにより測定した。製造例1で調製したコリアンダー水溶性抽出物をRAW264.7細胞に様々な濃度で24時間作用させた。上清除去後、37℃に温めたPBSで細胞を洗浄した。暗室にてザイモサンA存在下で1時間培養した。培養上清除去後、氷冷PBSで細胞を遠心(1000rpm、5分、4℃)により回収した。再度、氷冷PBSで洗浄後、1mLの2%FBS−PBSに懸濁し、BD FACSCalibur(BD Biosciences社製)により分析を行った。解析はWindows Multiple Document Interface for Flow Cytometry version 2.9で行った。
テキサスレッドで蛍光標識したザイモサンAの取込をフローサイトメーターで計測することで、貪食活性を評価した結果、コリアンダー水溶性抽出物は、RAW264.7細胞の貪食活性を促進することが明らかになった(図5)。
《実施例4:コリアンダー水溶性抽出物による細胞株における一酸化窒素(NO)産生促進効果の検討》
NOは活性酸素の一種であり、体内に侵入した微生物の殺傷のためにマクロファージによって産生される。本実施例では、RAW264.7細胞のNO産生に及ぼすコリアンダー水溶性抽出物の効果を検討するために、コリアンダー水溶性抽出物を0μg/mL、125μg/mL、250μg/mL、500μg/mL、1000μg/mL、及び2000μg/mLの濃度で添加してNO産生量を測定した。その結果、コントロールである0μg/mLにおいては、NOの産生量は、0.17±0.15μMとなったが、図6に示したように、コリアンダー水溶性抽出物は、濃度依存的にNO産生を促進することが明らかになった。その作用メカニズムを明らかにするため、NO産生に関与する誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)の遺伝子発現に及ぼす効果をリアルタイムRT−PCRにて検討した。
(RNAの抽出)
コリアンダー水溶性抽出物が、マクロファージのサイトカイン産生を顕著に促進することから、その作用メカニズムを明らかにするため、サイトカインの遺伝子発現に及ぼす影響をリアルタイムRT−PCRにて検討した。
コリアンダー水溶性抽出物あるいは10mMリン酸ナトリウム緩衝液を添加した10%FBS−DMEM培地で3時間培養したRAW264.7細胞を回収し、1mLのSepasol−RNA I Super G(ナカライテスク社製)を加えて5分間室温静置し、その後、200μLのクロロホルム(和光純薬社製)を加えて、撹拌した。70,000rpm、15分間遠心した後、上層を回収した。回収した上層に2−プロパノール(和光純薬社製)を500μL添加し、10分間室温静置した。70,000rpm、10分間遠心した後、上層を除去し、75%エタノールを1mL加え、転倒混和した。70,000rpm、10分間遠心した後、上層を除去し、風乾した。DEPC水を適量添加し、氷上で15分以上静置することで、RNAの沈殿を完全に溶解させた。
(cDNA合成)
PCR用チューブに1μgのRNAと10μMのオリゴdTを加え、サーマルサイクラーで5分間70℃処理した後、氷冷した。そこに、逆転写酵素(Promega社製)、dNTPミックス(東洋紡社製)を加え、42℃で60分間インキュベートした。
(リアルタイムRT−PCR)
Thunderbird SYBR qPCR Mix(東洋紡社製)、センスプライマー、アンチセンスプライマー及びcDNAを加え、StepOnePlus Real−time PCR System(Applied Biosystem社製)にて、95℃ 1分−(95℃ 3秒、60℃ 30秒)×40サイクルの条件で反応させ、遺伝子発現レベルを解析した。内部標準として、実施例1と同様にβアクチン遺伝子を用いた。
iNOSセンスプライマー:CCAAGCCCTCACCTACTTCC(配列番号7)
iNOSアンチセンスプライマー:CTCTGAGGGCTGACACAAGG(配列番号8)
その結果、コリアンダー水溶性抽出物はiNOS遺伝子発現を促進しており(図7)、コリアンダー水溶性抽出物は、一酸化窒素合成酵素の発現を活性化することで、NO産生を促進したと考えられる。
《実施例5:コリアンダー水溶性抽出物によるマクロファージ活性化作用メカニズムの検討》
コリアンダー水溶性抽出物は、遺伝子発現を活性化することで、IL−6、TNF−α、及びNO産生を促進していることが明らかになった。マクロファージ表面上には、活性化に関与するいくつかの受容体が存在する。その一つにToll様受容体(TLR)4がある。TLR4はリポ多糖(LPS)の受容体であり、その下流に転写活性の促進に関与するシグナル伝達系、すなわち、NF−κB経路及びMAPキナーゼ経路がある(図8)。そこで、コリアンダー水溶性抽出物のNF−κB経路及びMAPキナーゼ経路の活性化に及ぼす影響について解析した。なお、ポジティブコントロールとしてTLR4のリガンドであるLPSを用いた。
(1)コリアンダー水溶性抽出物がNF−κB経路活性化に及ぼす影響
細胞質内においてはNF−κBはIκBと結合しており、不活性化状態にある。TLR4が活性化されるとシグナルが伝達され、IκBがリン酸化を受けることで分解が誘導され、NF−κBは遊離状態となる。遊離状態のNF−κBは核内に移行し、転写因子として作用する。そこで、コリアンダー水溶性抽出物の作用により、RAW264.7細胞内のNF−κBの核移行がどの様な影響を受けるかを抗マウスNF−κB抗体及び抗マウスHiston H3抗体(Cell Signalling Technology社製)を使用してウエスタンブロット法により解析した。
その結果、図9に示したように、コリアンダー水溶性抽出物の作用により、細胞質NF−κB量が減少し、核内NF−κB量が増加することが明らかになった。このことから、コリアンダー水溶性抽出物は、NF−κBの核移行を促進することにより、転写活性を上昇させ、サイトカイン産生及びNO産生を促進していることが明らかになった。
(2)コリアンダー水溶性抽出物がMAPキナーゼ経路活性化に及ぼす影響
次に、MAPキナーゼ経路に及ぼすコリアンダー水溶性抽出物の効果を検討した。MAPキナーゼファミリーである、ERK、JNK、及びp38のリン酸化による活性化に及ぼす影響を、抗マウスERK抗体、抗マウスリン酸化ERK抗体、抗マウスJNK抗体、抗マウスリン酸化JNK抗体、抗マウスp38抗体、抗マウスリン酸化p38抗体、及び抗マウスActin抗体(Cell Signalling Technology社製)を使用してウエスタンブロット法により検討した。
その結果、コリアンダー水溶性抽出物の作用により、RAW264.7細胞のERK、JNK、及びp38のリン酸化による活性化が顕著に促進され、MAPキナーゼ経路が活性化されることが明らかになった(図10)。
(3)コリアンダー水溶性抽出物がTLR4に及ぼす影響
以上の結果から、コリアンダー水溶性抽出物は、NF−κBの核移行及びMAPキナーゼを活性化することにより転写活性を促進し、サイトカイン産生を活性化していることが確認された。これら活性化経路は、TLR4受容体の下流に存在するシグナル経路であることから、コリアンダー水溶性抽出物がTLR4を刺激することで細胞内シグナル伝達系を活性化しているのかどうかについて検討した。RAW264.7細胞をTLR4の選択的阻害剤であるTAK−242(フナコシ社製)で処理した後にコリアンダー水溶性抽出物の効果を検討した。
その結果、TLR4のリガンドであるLPS及びコリアンダー水溶性抽出物の効果は、TLR4阻害剤処理により抑制され、IL−6及びTNF−α産生に対する促進効果は有意に低下した(図11)。このことから、コリアンダー水溶性抽出物は、TLR4を刺激することで、NF−κB経路とMAPキナーゼ経路を活性化することが明らかになった。
(4)混入エンドトキシンがマクロファージ活性化に与える影響
コリアンダー水溶性抽出がTLR4を刺激してマクロファージを活性化したことから、コリアンダー水溶性抽出物のマクロファージ促進効果が、抽出物に混入するエンドトキシンの影響である可能性が懸念される。そこで、エンドトキシン阻害剤でサンプルを処理した後に活性評価した。エンドトキシン阻害剤としてPolymyxin B硫酸塩(Sigma社製)を用いた。コリアンダー水溶性抽出物に50μg/mLとなるようPolymyxin Bを添加し、10分間室温で反応させた後に活性評価した。
その結果、図12に示したように、ポジティブコントロールとして用いたLPSのIL−6及びTNF−α産促進効果は、Polymyxin B処理により顕著に抑制された。一方、コリアンダー水溶性抽出物の促進効果は、Polymyxin B処理の影響を全く受けなかった。このことから、コリアンダー水溶性抽出物のマクロファージ活性化効果は、混入するエンドトキシンの影響ではなく、コリアンダー成分による効果であることが示唆された。
《実施例6:マウスにおけるコリアンダー水溶性抽出物によるサイトカイン産生促進効果の検討》
(1)サンプル調製
コリアンダー(Coriandrum sativum L.)種子粉末を10mM NaPBに0.1g/mLとなるよう調整し、24時間4℃の条件下で懸濁した。24時間後、28,000×g、4℃、20分の条件で遠心した。遠心後、上部の白濁層をアスピレーターで除去し、上清を回収した。再度28,000×g、4℃、20分の条件で遠心し、上部の白濁層をアスピレート除去して上清を回収した。回収した上清を分子量14kDaカットの透析膜を用いて10mM NaPBに対して一晩透析した。透析後のコリアンダー種子水溶性抽出物を0.22μmフィルターでフィルター滅菌し、NaPBを再度添加して、タンパク質濃度が3mg/mLとなるように調整したものを、コリアンダー種子水溶性抽出物(CAE)として用いた。
(2)マウスへの経口投与
(1)で調製したCAEを、図13に示されている投与スケジュールに従い、マウスに投与した。1週間の馴化後、体重を基にマウスを1群5匹の3群に群分けした(Control=5、High dose=5、Low dose=5)。翌日から、Control群には10mM NaPBを1日1回20μLずつ1週間経口投与し、High dose群にはCAEの原液を1日1回、3mgタンパク質/kg体重/日で1週間経口投与し、Low dose群には1/5に希釈したCAEを1日1回、0.6mgタンパク質/kg体重/日で1週間経口投与した。
(3)腹腔内マクロファージの回収
Day4に、マウスの腹腔内に3%チオグリコレート培地をマウス1匹あたり2mLずつ26Gニードルと5mLシリンジを用いて投与した。Day7の最終投与の1時間後、マウスをジエチルエーテルで麻酔死させ、氷冷PBSを腹腔内に26Gニードルと5mLシリンジを用いて注入した。1分間腹腔を揉み込み、22Gニードルと1mLシリンジを用いて腹腔内の細胞を回収した。回収した細胞を750×g、4℃、5分の条件で遠心した。上清の除去後、細胞をRPMI−1640培地で洗浄し、再度750×g、4℃、5分の条件で遠心した。上清の除去後、細胞を5mLの10% FBS−RPMI−1640培地で懸濁し、6cmディッシュに撒いてインキュベートした。1時間後、細胞を氷冷PBSで3回洗浄し、マクロファージ以外の細胞を除去した。(この方法で得られた接着細胞の90%以上が腹腔内マクロファージとされている。)
(4)細胞培養
接着細胞を氷冷PBSで剥がし、遠心管に回収した。1200rpm、4℃、5分の条件で遠心した後、上清を除去し、RPMI−1640培地で細胞を再懸濁して洗浄した。再度1200rpm、4℃、5分の条件で遠心した後、上清を除去し、RPMI−1640培地で細胞数を1.0×10cells/mLになるよう調製した。48ウェル培養プレートに20% FBS−RPMI−1640培地を250μL/wellずつ添加し、その後、調製した細胞懸濁液を250μL/wellずつ添加した(培地の終濃度:10% FBS−RPMI−1640培地、最終細胞数:2.5×10cells/mL)。24ウェル培養プレートに20% FBS−RPMI−1640培地を500μL/wellずつ添加し、その後、調製した細胞懸濁液を500μL/wellずつ添加した(10% FBS−RPMI−1640培地、最終細胞数:5.0×10cells/mL)。各プレートを24時間培養した後、培養上清中のIL−6産生量をELISAキット(Mouse IL−6 ELISA MAX Standard、BioLegend社製)を用いて測定した。
(5)統計処理
有意差検定はDunnett法を用いた。*p<0.05、及び**p<0.01は統計学的に有意であると考えられる。
(6)結果
各マウス群の体重測定の結果を図14に示す。体重測定は、NaPB又はCAEの投与前に行った。Day5で体重の減少が見られるのは、Day4にチオグリコレート培地を腹腔内に注入したためと考えられる。3群の間で体重の減少に有意差は認められなかったことから、サンプル投与による体重への影響はないと考えられる。
各マウス群におけるELISA法によるIL−6量の測定結果を図15に示す。その結果、Control群と比べて、High dose群及びLow dose群の両方において、上清中IL−6量の有意な増加(p<0.05)が認められた。したがって、CAEの経口投与により、腹腔内マクロファージのIL−6産生能が活性化されることが示唆された。
本発明のマクロファージ活性化剤は、マクロファージを活性化することができる。さらに、本発明のマクロファージ活性化剤は、マクロファージ活性化作用を有し、かつ安全性の高い飲食品を提供することができる。

Claims (4)

  1. コリアンダーの葉又は種子の、−50℃〜100℃のアルコール、水性溶媒、又はアルコールと水性溶媒との混合物による抽出物を有効成分として含むことを特徴とするマクロファージ活性化剤。
  2. 前記抽出物が、エタノール、水性溶媒、又はエタノールと水性溶媒との混合物による抽出物である、請求項に記載のマクロファージ活性化剤。
  3. コリアンダーの葉又は種子の−50℃〜100℃のアルコール、水性溶媒、又はアルコールと水性溶媒との混合物による抽出物を有効成分として含むことを特徴とするマクロファージ活性化用食品組成物。
  4. 前記抽出物が、エタノール、水性溶媒、又はエタノールと水性溶媒との混合物による抽出物である、請求項に記載のマクロファージ活性化用食品組成物。
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