JP7397541B1 - Ｎａｄｈ－ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用医薬組成物及び食品組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用医薬組成物及びＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用食品組成物の提供。【解決手段】 本発明は５－アセチル－１ベンジルピロリジン－２－オンを有効成分として含有してなるＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用医薬組成物及びＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用食品組成物に関する。【選択図】 なし
Description
本発明は、ＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子の発現亢進用の医薬組成物及び食品組成物に関する。なお、ＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６は、「NADH dehydrogenase subunit 6」又は「NADH:ubiquinone oxidoreductase chain 6」と表記される場合があるが、略称は「ＮＤ６」であり、以下、単に「ＮＤ６」という。
本発明に係る医薬組成物及び食品組成物の有効成分たる５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン（５-Acetyl-１-benzylpyrrolidin-２-one）は、ピロリジンの５位に位置する炭素にアセチル基がついており、１位に位置する窒素にベンジル基がついており、２位に位置する炭素に酸素の二重結合がついている化合物である。
この５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンについては、下記非特許文献１に合成化合物の一例として示唆されているが、存在が示唆されているにすぎず、具体的な属性については何らの開示も示唆もなされていない。
また、下記特許文献１乃至５に示すように、本発明者は、既に５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンのＰＤＥ５阻害作用、エストラジオール産生促進作用、筋肥大促進作用、キサンチンオキシダーゼ阻害作用及び５-アミノレブリン酸産生促進作用を見出しているが、ＮＤ６遺伝子の発現を亢進する作用については見出していなかった。
なお、下記非特許文献２に示すように、ＮＤ６の産生促進は、ＮＤ６遺伝子に起因することが知られている。すなわち、ＮＤ６遺伝子はＮＤ６をコードする遺伝子であるところ、ＮＤ６遺伝子を過剰発現させたマウスでＮＤ６の量の増加が確認されており、ＮＤ６の産生促進がＮＤ６遺伝子の発現亢進に起因することが知られている。
DESKUS、外2名、「SYNTHESIS OF 5S-(1-OXOALKYL AND ARYL)-2-PYRROLIDINONE DERIVATIVES」、SYNTHETIC COMMUNICATIONS、アメリカ合衆国、Marcel Dekker,Inc.、1998年5月、第28巻、第9号、p.1649-1659
Hua She、外6名、「Direct regulation of complex I by mitochondrial MEF2D is disrupted in a mouse model of Parkinson disease and in human patients」、The Journal of Clinical Investigation、アメリカ合衆国、American Society for Clinical Investigation、2011年3月、第3号、第121巻、p.930-940
上述したように、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンがＮＤ６遺伝子を発現亢進する作用を有していることを開示又は示唆する文献はない。
本発明者は、鋭意研究の結果、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンがＮＤ６遺伝子の発現を亢進する作用を有し、ひいてはＮＤ６を産生促進する作用を有していることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなるＮＤ６遺伝子発現亢進用医薬組成物またはＮＤ６遺伝子発現亢進用食品組成物に関する。
本発明のＮＤ６遺伝子発現亢進用医薬組成物及び食品組成物は、ＮＤ６遺伝子の発現を亢進することによってＮＤ６の産生を促進し、これにより、活性酸素増大抑制（抗酸化）及びＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の産生低下の抑制（ミトコンドリアによるエネルギー供給低下の抑制）の効果が期待でき、ひいては、メタボリックシンドロームの予防・改善，精子形成能改善による男性不妊改善，持久力向上等の効果が期待できる。
本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有するＮＤ６遺伝子発現亢進用医薬組成物に関する。本発明に係る医薬組成物は、ＮＤ６遺伝子の発現亢進に基づくＮＤ６産生促進により、活性酸素増大抑制（抗酸化）及びＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の産生低下の抑制（ミトコンドリアによるエネルギー供給低下の抑制）、ひいては、メタボリックシンドロームの予防・改善，精子形成能改善による男性不妊改善，持久力向上等に貢献する。
５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンは、ピロリジンの５位に位置する炭素にアセチル基がついており、１位に位置する窒素にベンジル基がついており、２位に位置する炭素に酸素の二重結合がついている化合物であり、構造式は下記化１のとおりである。また、分子式はＣ１３Ｈ１５ＮＯ２である。
ＮＤ６はミトコンドリア電子伝達系複合体Iを構成するＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素のサブユニットであり，ＮＤ６遺伝子にコードされる。
本発明に係る医薬組成物は、このＮＤ６をコードする遺伝子たるＮＤ６遺伝子の発現を亢進することによってＮＤ６の産生を促進して、活性酸素増大抑制（抗酸化）及びＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の産生低下の抑制（ミトコンドリアによるエネルギー供給低下の抑制）、ひいては、メタボリックシンドロームの予防・改善，精子形成能改善による男性不妊改善，持久力向上等に貢献する。
本発明に係る医薬組成物は、医薬品又は医薬部外品として使用することができ、各種の形態とすることができる。これら医薬品又は医薬部外品は、例えば、散剤、丸剤、錠剤（例えば、コーティング錠、糖衣錠、チュワブル錠等）、カプセル剤（例えば、硬若しくは軟ゼラチンカプセル剤等）、顆粒剤、内服液剤（例えば、乳濁剤、懸濁剤、シロップ等）等の経口投与に適した剤形とすることができる。
その他、例えば、坐剤等の直腸内投与に適した剤形、例えば、注射剤、輸液等の血管内投与、筋肉内投与、皮下又は皮肉投与等に適した剤形、例えば軟膏、クリーム剤、ゲル剤、又は液剤（点眼液、洗眼液等を含む。）等の局部的又は経皮的投与に適した剤形、すなわち非経口的投与に適した剤形とすることもできるが、好ましくは経口投与である。
本発明の医薬組成物を錠剤、顆粒剤，カプセル剤、チュワブル錠の形態で用いる場合には、打錠加工助剤、顆粒加工助剤、カプセル加工助剤等をはじめとして既知の担体が用いられ得る。
打錠加工助剤としては、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム、おから等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類、ショ糖脂肪酸エステル等の界面活性剤、粉末油脂類、グリセリン、脂肪酸エステル等の油脂類、又はチュワブル錠に使用する各種甘味料、各種酸味料、各種香料等の味付け素材、コーティング素材としてのシェラック、トウモロコシタンパク、酵母細胞壁、デンプン、還元麦芽糖水飴、シュガーレス糖衣、マルチトール、グリセリン、ソルビトール、ＨＰＭＣ、ＨＰＣ等が例示される。ただし、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はない。
また、顆粒加工助剤としても、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はないが、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類等が例示される。
また、カプセル加工助剤としても、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はないが、ハードカプセルタイプのカプセルを調製するための、グラニュー糖、上白糖、粉糖、還元麦芽糖水飴粉末、乳糖、ブドウ糖、プルラン、エリスリトール、デンプン、デキストリン等あらゆる糖類、結晶セルロース、アラビアガム等の食物繊維類、トウモロコシタンパク、リン酸カルシウム等の食品カルシウム、食品エキス類、食品乾燥粉末類、天然果汁末類等が、ソフトカプセルタイプのカプセルを調製するための、食品油脂、ミツロウ、グリセリン脂肪酸エステル等の内容物粘度調整剤等が、それぞれ例示される。
錠剤は、通常、打錠機を使用して調製され得るが、錠剤に味付け素材をブレンドしてチュワブル錠にしたり、錠剤表面を、自動コーティング機、噴霧顆粒機、又は手掛けパンを用いてコーティングしたりしてもよい。顆粒剤の成形には、噴霧顆粒機タイプ、練りだし（押し出し）タイプ、又は高速撹拌顆粒機タイプの各種顆粒機が使用され得る。カプセル剤の調製には、カプセル助剤を混合してカプセル充填機（ハードタイプ及びソフトタイプ）が使用され得る。
また、本発明は、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンを有効成分として含有してなるＮＤ６遺伝子発現亢進用食品組成物に関する。本発明に係る食品組成物は、ＮＤ６遺伝子発現亢進に基づくＮＤ６産生促進によって、活性酸素増大抑制（抗酸化）及びＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の産生低下の抑制（ミトコンドリアによるエネルギー供給低下の抑制）の効果が期待でき、ひいては、メタボリックシンドロームの予防・改善，精子形成能改善による男性不妊改善，持久力向上等の効果が期待できる。
本発明のＮＤ６遺伝子発現亢進用食品組成物は、食品、飲料又は動物用飼料として、例えば、健康食品、機能性食品、特定保健用食品、美容食品又は栄養補助食品（サプリメント）として使用することができる。これら食品、飲料及び動物用飼料は、例えば、アイスクリーム、ゼリー、あめ、チョコレート、及びチューインガム等の既知の食品形態、お茶及びジュース等の飲料水としての形態であってもよい。また、液剤、粉剤、粒剤、カプセル剤又は錠剤等の形態であってもよい。
本発明に係るＮＤ６遺伝子発現亢進用医薬組成物及びＮＤ６遺伝子発現亢進用食品組成物の摂取量は、特に制限されないが、使用者若しくは患者等の摂取者又は摂取動物の年齢、体重又は症状等や剤形に応じて適宜選択することができる。また、摂取期間は、摂取者又は摂取動物の年齢、症状に応じて任意に定めることができる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
〈DNAマイクロアレイによるＮＤ６遺伝子の発現量の測定〉
本試験では、ヒト肝臓由来細胞 Hep G2を５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン存在下で培養した後 、DNAマイクロアレイ解析を実施し、ND6遺伝子発現亢進作用があるか否かを確認した。
本試験では、ヒト肝臓由来細胞 Hep G2を５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン存在下で培養した後 、DNAマイクロアレイ解析を実施し、ND6遺伝子発現亢進作用があるか否かを確認した。
〈肝臓由来細胞〉
ヒト肝癌株 Hep G2
国立研究開発法人 医薬基盤・健康・栄養研究所より入手。
ヒト肝癌株 Hep G2
国立研究開発法人 医薬基盤・健康・栄養研究所より入手。
〈検体の調製〉
１）５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン10 mg にDMSO を100 μL 加え溶解し，DMSO で被験物質の濃度が50 mMとなるよう段階希釈した。
２）さらに細胞培養用培地で被験物質の濃度が50 μMとなるよう希釈した。
１）５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン10 mg にDMSO を100 μL 加え溶解し，DMSO で被験物質の濃度が50 mMとなるよう段階希釈した。
２）さらに細胞培養用培地で被験物質の濃度が50 μMとなるよう希釈した。
〈方法〉
〈Hep G2細胞の調製〉
１）Hep G2 細胞を2×105 cell/mL の細胞濃度で6 cm dish に5 mL ずつ播種した。
２）播種24 時間後に接着を確認し、細胞培養用培地を除去後、新たに被験物質（最終濃度50 μM）含有の細胞培養用培地を各5 mL ずつ添加した。
３）添加後24 時間培養し、細胞培養用培地を抜いて接着細胞をPBS で洗浄後、得られた細胞を下述のRNA 抽出→DNA マイクロアレイ解析に用いた。
〈Hep G2細胞の調製〉
１）Hep G2 細胞を2×105 cell/mL の細胞濃度で6 cm dish に5 mL ずつ播種した。
２）播種24 時間後に接着を確認し、細胞培養用培地を除去後、新たに被験物質（最終濃度50 μM）含有の細胞培養用培地を各5 mL ずつ添加した。
３）添加後24 時間培養し、細胞培養用培地を抜いて接着細胞をPBS で洗浄後、得られた細胞を下述のRNA 抽出→DNA マイクロアレイ解析に用いた。
〈RNA 抽出〉
１）上述の細胞調製で得られた細胞から、RNAiso plus を用いてRNA を抽出し、RNeasy MinElute Cleanup Kitで精製した。
１）上述の細胞調製で得られた細胞から、RNAiso plus を用いてRNA を抽出し、RNeasy MinElute Cleanup Kitで精製した。
〈DNA マイクロアレイ解析〉
１）RNA サンプルをLow Input Quick Amp Labeling Kit (Agilent) を用いてcDNA の合成、Cy3 ラベル化cRNA 合成と精製を行った。
２）Gene Expression Hybridization Kit (Agilent) を用い、それぞれのラベル化cRNA をフラグメンテーションし，Whole Human Genome Microarray Ver2.0 (Agilent) にアプライ、65℃で17 時間ハイブリダイゼーションした。
３）Gene Expression Wash Buffer 1 及び2 (Agilent) を用い、アレイスライドを洗浄した。
４）マイクロアレイスキャナー (GenePix 4000B，Molecular Devices) でスキャンしたアレイ画像を、アレイ解析ソフトウェアGenePix Pro (Molecular Devices) で数値化した。蛍光強度値をノーマライズし、コントロールに対して被験物質添加群のRatioを算出した。
１）RNA サンプルをLow Input Quick Amp Labeling Kit (Agilent) を用いてcDNA の合成、Cy3 ラベル化cRNA 合成と精製を行った。
２）Gene Expression Hybridization Kit (Agilent) を用い、それぞれのラベル化cRNA をフラグメンテーションし，Whole Human Genome Microarray Ver2.0 (Agilent) にアプライ、65℃で17 時間ハイブリダイゼーションした。
３）Gene Expression Wash Buffer 1 及び2 (Agilent) を用い、アレイスライドを洗浄した。
４）マイクロアレイスキャナー (GenePix 4000B，Molecular Devices) でスキャンしたアレイ画像を、アレイ解析ソフトウェアGenePix Pro (Molecular Devices) で数値化した。蛍光強度値をノーマライズし、コントロールに対して被験物質添加群のRatioを算出した。
〈結果〉
ＮＤ６遺伝子はヒト肝臓由来細胞株（HepG2）において５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン共存下では発現が1.66倍亢進した。よって、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンはＮＤ６遺伝子発現を亢進することでＮＤ６の産生を促進すると考えられる。
ＮＤ６遺伝子はヒト肝臓由来細胞株（HepG2）において５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オン共存下では発現が1.66倍亢進した。よって、５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンはＮＤ６遺伝子発現を亢進することでＮＤ６の産生を促進すると考えられる。
Claims (2)
- ５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンから成るＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用医薬組成物。
- ５-アセチル-１-ベンジルピロリジン-２-オンから成るＮＡＤＨ-ユビキノン酸化還元酵素サブユニット６遺伝子発現亢進用食品組成物。
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| "Decoding MultipleBiofunctions of Maca on Its Anti-allergic, Anti-inflammatory, Anti-thrombotic,and P", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, vol. 69(40), JPN6023028873, 2021, pages 11856 - 11866, ISSN: 0005114891 * |
| Decoding MultipleBiofunctions of Maca on Its Anti-allergic, Anti-inflammatory, Anti-thrombotic,and Pro-angiogenic Activities，Journal of Agricultural and Food Chemistry，2021年，69(40)，11856-11866 |
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