JP7244024B2 - ニコチン摂取の影響による血管壁のコラーゲン分解防止剤 - Google Patents
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Description
より詳しくは、セサミンおよび/またはセサモリンを有効成分として含有する、ニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための健康食品または医薬組成物に関する。
腹部大動脈瘤の発生には大動脈壁の脆弱化が大きく関与しているとされ、炎症性疾患や先天性結合組織異常症、粥状硬化等による壁の構造異常や破壊によってもたらされると考えられている。
ニコチンは、酸化ストレスおよびマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-2発現を増加させ、血管壁の中膜に存在するエラスチンを分解することで血管壁の弱化を誘導する。
ニコチンは上記機構により腹部大動脈瘤の発生を促進すると考えられている。
しかしながら、ニコチンによって誘導される血管の劣化の予防方法については、ほとんど知られていない。
その結果、本発明者らは、セサミンおよび/またはセサモリンを有効成分として含有する、ニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための健康食品または医薬組成物の創出に至った。
すなわち、本発明者らは、従来技術の問題点を解決した、セサミンおよび/またはセサモリンを有効成分として含有する、ニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための健康食品または医薬組成物を初めて開発した。
尚、本明細書において、ニコチン摂取の影響による血管の劣化とは、ニコチンの摂取により、血管壁のエラスチンが分解された状態を指す。
血管壁のエラスチンが分解されることにより、血管壁は弾力性を失い、腹部大動脈瘤の発生および腹部大動脈瘤の破裂を促進する。
また、カレースパイス等の抽出物から得たものを用いることができ、特にゴマの抽出物から得たものを用いることができる。
草丈は約1mになり、葉腋に薄紫色の花をつけ、実の中に多数の種子を含む双子葉植物である。
野生種はアフリカで多く自生しているが、世界中で栽培されている。
主に種子が食材、食用油など油製品の材料とされる。
種子の色により、黒色の黒ゴマ、白色の白ゴマ、黄色の黄ゴマや金ゴマのように区別される。
その理由は、ゴマの種子をヘキサンおよび酢酸エチルで抽出することにより、セサミンおよびセサモリンを多く溶出させることができるからである。
セサミンおよびセサモリンを混合して使用する場合、その混合比率は特に限定されず、例えば1:99~99:1の間等、任意の比率で効果を奏することができる。
下記実施例で詳述するように、セサミンおよびセサモリンはニコチン摂取の影響による血管の劣化(すなわち、エラスチンの分解)を防止する作用を有しているので、これらを有効成分として含有する本発明の健康食品または医薬組成物は、各種用途に使用することができる。
また、ニコチン置換療法に使用される医薬製剤に、本発明のニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための医薬組成物を含有させ、ニコチン置換療法におけるニコチン摂取の影響による血管の劣化を予防する目的で本発明のニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための医薬組成物を用いても良い。
本発明に係る医薬製剤の投与量は、症状の程度、年齢、性別、体重、投与形態、疾患の具体的な種類等に応じて、製剤学的な有効量を適宜選択することができる。
投与量の一例を挙げると、経口投与の場合、通常、成人において、有効成分量として3~3000mg/kg程度が適当であり、これを1日1回~数回に分けて投与すれば良い。
尚、本明細書において、健康食品とは、広く健康の保持増進に資する食品として販売・利用されるもの全般を指し、機能性表示食品、栄養機能食品、特定保健用食品も包含する概念である。
このうち、賦形剤としては、これらに限定されないが例えば、微粒子二酸化ケイ素のような粉末類、ショ糖脂肪酸エステル、結晶セルロース・カルボキシメチルセルロースナトリウム、リン酸水素カルシウム、小麦デンプン,米デンプン,トウモロコシデンプン,バレイショデンプン,デキストリン,シクロデキストリン等のでんぷん類、結晶セルロース類、乳糖,ブドウ糖,砂糖,還元麦芽糖,水飴,フラクトオリゴ糖,ガラクトオリゴ糖,大豆オリゴ糖,イソマルトオリゴ糖,キシロオリゴ糖,マルトオリゴ糖,乳果オリゴ糖などの糖類、ソルビトール,エリストール,キシリトール,ラクチトール,マンニトール等の糖アルコール類が挙げられる。これらの賦形剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用することができる。
但し、本発明は以下の実施例には限定されない。
ゴマの種子1kgを粉砕し、40℃のヘキサン5000mlで1時間の攪拌抽出を行い、上澄み液4200mlをろ紙でろ過した。
次いで、その残渣に40℃のヘキサン2500mlで0.5時間の攪拌抽出を行い、ろ紙でろ過した。
得られた抽出液に含まれる溶媒をエバポレーター(40℃)で留去し、ゴマのヘキサン抽出物を得た。
ゴマのヘキサン抽出後の残渣を乾燥させ、40℃の酢酸エチル5000mlで1時間撹拌抽出し、上澄み液4800mlをろ紙でろ過した。
次いで、残渣に40℃の酢酸エチル2500mlを加えて0.5時間撹拌抽出し、ろ紙でろ過した。得られた抽出液に含まれる溶媒をエバポレーター(40℃)で留去し、ゴマの酢酸エチル抽出物を得た。
ヘキサン抽出物および酢酸エチル抽出物の収率を以下の表1に示す。
ゴマの酢酸エチル抽出物から、以下のHPLC条件でセサミンおよびセサモリンを単離した。
装置;Shimadzu LC-solution system(LC-8A)
カラム;L-column ODS(20 i.d.×250mm,5μm,(株)化学物質評価研究機構)
移動層;水:アセトニトリル(1:9,v/v)
流速;18.9mL/分
カラム温度;40℃
検出器;フォトダイオードアレイ
検出波長;UV 286nm
RT(保持時間)7.5分および8.5分のピークより、2つの白色結晶が得られた。
それぞれの白色結晶の化学構造はセサミンおよびセサモリンであった。
酢酸エチル抽出物からの収率は、セサミンが1.0%、セサモリンが0.45%であった。
次に、セサミンおよびセサモリンのニコチン摂取の影響による血管の劣化の防止作用の有無を確認するために、マウスにセサミンおよびセサモリンを投与する試験を実施した。
第1群:コントロール食
第2群:セサミン/セサモリン食
第3群:コントロール食+ニコチン
第4群:セサミン/セサモリン食+ニコチン
まず、生後3週間のマウス(雌、C57BL/6J、日本エスエルシー株式会社から購入)を3日間ハビテーション(habitation)させ、マウスを夫々第1群~第4群に無作為に割り当てた。
第1群(コントロール食)および第2群(セサミン/セサモリン食)のマウスには蒸留水を2週間供給した。尚、本実施例に用いたセサミン/セサモリン食におけるセサミンとセサモリンの比率は1:1である。また、本実施例では、酢酸エチル抽出物から単離したセサミンとセサモリンを用いた。
一方、第3群(コントロール食+ニコチン)および第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)のマウスには、蒸留水の代わりに、蒸留水中にニコチン(富士フイルム和光純薬株式会社製)を0.5mg/mlの濃度で含むニコチン溶液を2週間供給した。
同時に、以下の表2に示す食餌を夫々の群のマウスに2週間摂取させた。
第1群(コントロール食)および第3群(コントロール食+ニコチン)は、以下の表2に示すコントロール食を2週間摂取させた。
第2群(セサミン/セサモリン食)および第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)は、以下の表2に示すセサミン/セサモリン食を2週間摂取させた。
セサミン/セサモリンの投与量は1日あたり3574.6±6.0mg/kgであった。これをヒト換算すると、1日あたり約357.5mg/kgの投与量となる。
屠殺したマウスから胸部大動脈および腹部大動脈を単離した。
単離した胸部大動脈および腹部大動脈を4%パラホルムアルデヒド(ナカライテスク株式会社製)で固定化し、10%スクロース溶液に浸し、それからO.C.T.compound(サクラファインテックジャパン株式会社製)に包埋し、これを測定サンプルとした。
測定サンプルは使用するまで-80°で保管した。
調製した胸部大動脈および腹部大動脈の断面を、ヘマトキシリン・エオジン(HE)、ピクロシリウスレッド(PSR)およびエラスチカ・ファン・ギーソン(EVG)で染色した。
ImageJ software(アメリカ国立衛生研究所製)を用いて上記組織学的染色の定量的解析を実施し、以下の3つの値を算出した。
・弾性板波状構造の欠損率
・コラーゲン陽性面積
・血管壁の厚み
弾性板波状構造の欠損率は、エラスチカ・ファン・ギーソン(EVG)染色を用いて測定した。
コラーゲン陽性面積は、ピクロシリウスレッド(PSR)染色を用いて測定した。
血管壁の厚みは、ヘマトキシリン・エオジン(HE)染色を用いて測定した。
それゆえに、弾性板波状構造の欠損率を算出することにより、ニコチンによるエラスチンの分解、ならびにセサミンおよびセサモリンによるニコチンに起因するエラスチンの分解防止作用の有無を確認することができる。
弾性板波状構造の欠損率は、EVG染色によって弾性線維を染色し、弾性板の平板化もしくは断片化することに起因する波状構造が欠損した領域を確認し、弾性板全体の面積に対する欠損した領域の面積の割合を計算することにより求めた。
それゆえに、ニコチンによるコラーゲンの分解、ならびにセサミンおよびセサモリンのニコチンによるコラーゲンの分解防止作用の有無を確認することができる。
PSR染色によってコラーゲン線維を染色し、血管壁全体におけるコラーゲン線維の割合を測定した。
コラーゲン線維の割合は、PSR染色によってコラーゲン線維を染色し、血管壁全体における染色されたコラーゲン線維の割合を測定することにより求めた。
血管壁の厚みは、HE染色した画像から、内膜から外膜にかけての血管壁の厚みを測定することにより求めた。
図1は、胸部大動脈におけるセサミンおよびセサモリンの投与の影響に関する試験結果を示す図であって、(a)は弾性板波状構造の欠損率の測定結果を示す図、(b)はコラーゲン陽性面積の測定結果を示す図、(c)は血管壁の厚みの測定結果を示す図である。
図2は、腹部大動脈におけるセサミンおよびセサモリンの投与の影響に関する試験結果を示す図であって、(a)は弾性板波状構造の欠損率の測定結果を示す図、(b)はコラーゲン陽性面積の測定結果を示す図、(c)は血管壁の厚みの測定結果を示す図である。
一方、第3群と同様にニコチンを投与された第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)の弾性板波状構造の欠損率は、ニコチンを投与されていない第1群(コントロール食)および第2群(セサミン/セサモリン食)と略同等の、約40%であった。
この結果より、セサミンおよびセサモリンは、胸部大動脈の血管壁におけるニコチン摂取の影響によるエラスチンを含む弾性板波状構造の損傷を防止できることがわかった。
一方、第3群と同様にニコチンを投与された第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)のコラーゲン陽性面積は約50%であった。
また、第1群(コントロール食)のコラーゲン陽性面積は約35%であり、第2群(セサミン/セサモリン食)のコラーゲン陽性面積は約50%であった。
この結果より、セサミンおよびセサモリンは、胸部大動脈において、血管壁のコラーゲン線維の量を増加させる作用を有することがわかった。
加えて、セサミンおよびセサモリンは、胸部大動脈の血管壁におけるニコチン摂取の影響によるコラーゲン線維の損傷を防止できることがわかった。
この結果より、ニコチンならびにセサミンおよびセサモリンは、胸部大動脈の血管壁の厚みに影響を与えないことがわかった。
すなわち、セサミンおよびセサモリンは、ニコチン摂取の影響による血管壁の劣化を防止できることがわかった。
一方、第3群と同様にニコチンを投与された第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)の弾性板波状構造の欠損率は、ニコチンを投与されていない第1群(コントロール食)および第2群(セサミン/セサモリン食)と略同等の、約50%であった。
この結果より、セサミンおよびセサモリンは、腹部大動脈の血管壁におけるニコチン摂取の影響によるエラスチンを含む弾性板波状構造の損傷を防止できることがわかった。
一方、第3群と同様にニコチンを投与された第4群(セサミン/セサモリン食+ニコチン)のコラーゲン陽性面積は約22%であった。
また、第1群(コントロール食)のコラーゲン陽性面積は約18%であり、第2群(セサミン/セサモリン食)のコラーゲン陽性面積は約22%であった。
この結果より、セサミンおよびセサモリンは、腹部大動脈において、血管壁のコラーゲン線維の量を増加させる作用を有することがわかった。
加えて、セサミンおよびセサモリンは、腹部大動脈の血管壁におけるニコチン摂取の影響によるコラーゲン線維の損傷を防止できることがわかった。
この結果より、ニコチンならびにセサミンおよびセサモリンは、腹部大動脈の血管壁の厚みに影響を与えないことがわかった。
すなわち、セサミンおよびセサモリンは、ニコチン摂取の影響による血管壁の劣化を防止できることがわかった。
セサミンのみ、またはセサモリンのみの場合でもそれぞれ効果を得ることができると推定される。
それゆえに、本発明に係るセサミンおよび/またはセサモリンを有効成分として含有する健康食品または医薬組成物は、ニコチン摂取の影響による血管壁の劣化を防止できることがわかる。
それゆえに、セサミン/セサモリン食は、体重の変動に影響を及ぼさないことがわかった。
それゆえに、セサミン/セサモリン食は、摂餌量に影響を及ぼさないことがわかった。
平均体重、平均摂餌量、および臓器所見の結果から、セサミン/セサモリン食は高い安全性を備えていると考えられる。
それゆえに、本発明は、ニコチン摂取の影響による血管の劣化を防止するための健康食品または医薬組成物として好適に使用することができる。
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