JPWO2010114149A1 - 皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
皮膚障害の原因は完全には解明されていないが、その多くは、活性酸素によると考えられる。活性酸素は、酸素が化学的に活性になった化学種を指し、非常に不安定で、強い酸化力を示す。活性酸素としてスーパーオキシドアニオンラジカル、ヒドロキシルラジカル、過酸化水素、一重項酸素などが知られる。一方、生体中にはスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)やカタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなどの諸酵素、さらにビタミンE、ビタミンC、β−カロテン、尿酸などの働きによって活性酸素を除去する抗酸化作用を備えている。しかし、活性酸素産生が過剰になると、生体が備える抗酸化作用を超える。このような状態を酸化ストレス状態といい、酸化ストレス状態においてはタンパク質、脂質、糖及び核酸などが酸化される。
皮膚組織においては、活性酸素により、表皮の角化細胞がダメージを受け、細胞外マトリックスの代謝が乱れ、その結果、角質厚の不均一化や角質層バリア機能の低下による乾燥、さらには、しわが導かれる。また、真皮では、活性酸素により、線維芽細胞がダメージを受け、真皮コラーゲン量の低下、コラーゲンの架橋形成が促進され、真皮の柔軟性や伸縮性が低下する。このような機構の詳細として次のようなものが考えられる。すなわち、活性酸素は表皮組織の細胞のレセプターやそのリガンドに影響を与え、表皮角化細胞や真皮線維芽細胞からのインターロイキン1(IL−1:interleukin 1)やTNF−α(tumor necrosis factor−α)などのサイトカイン産生を引き起こし、また、転写因子に影響を与え、AP−1(activator protein−1)やNF−κβの活性化、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP:matrix metalloprotease)産生増加を誘導する。特にMMPsの活性化は、しわを形成し、老化を促進すると考えられている。
皮膚組織において活性酸素を誘導する代表的なものとして、紫外線が知られる。紫外線は10−400nmの不可視光線であり、ヒトや環境への影響の違いから、UVA(315−400nm)、UVB(280−315nm)、UVC(280nm以下)に分類される。一般的に人が日常的に浴びる紫外線は主に太陽光である。太陽光の中には、UVA、UVB、UVCの波長の紫外線が含まれる。そのうち、UVCはオゾン層に吸収され、ほとんど地表に到達しないが、UVAとUVBの一部は地表に到達し、皮膚に様々な変化を及ぼす。紫外線の曝露により、皮膚組織ではハイドロゲンペルオキシド、スーパーオキサイドアニオン、一重項酸素などが産生される。紫外線の繰り返し、かつ長年の暴露は、皮膚の構造と機能に悪影響を及ぼす。このような現象を光老化という。また、紫外線照射による炎症、すなわちサンバーン(sun burn)は、皮膚組織における活性酸素の生成をさらに導くことが知られる。紫外線曝露による真皮への影響については、一部が表皮により制御を受けていることも確認されている。
マンゴスチンは、マレー半島付近を原産地とする、オトギリソウ科(Guttiferae)フクギ属の常緑の高木で、タイやインド、スリランカ、マレーシアなどに広まり、果樹として栽培されている。それだけでなく、マンゴスチンは、古くから東南アジア地域で自然薬として使用されており、抗炎症作用や抗菌効果があることが知られ、解熱剤、感染症治療薬として、また、皮膚の炎症や傷の治療にマンゴスチンが用いられてきた。
マンゴスチンの抗酸化作用については以下のような報告がある。マンゴスチン果皮抽出物中には、多くの有効成分が含まれており、非常に強力な抗酸化作用をもつキサントンをはじめとして、カテキンやポリフェノール、ポリサッカライド、ミネラル、ビタミンなども豊富に含まれていることが知られている。なかでもポリフェノールの1つであるキサントンに関する研究が進んでおり、種々のキサントン類が報告されている(Journal of Agricultural and food chemistry 54:2077−2082,2006)。マンゴスチン果皮に含まれる特有のキサントンとして、代表的なものにα−mangostinとγ−mangostinがあり、これらには脂質の酸化抑制作用があることが示されている。特にγ−mangostinには、α−トコフェロールやBHAよりも強い酸化抑制作用や、α−トコフェロールと同等のラジカル除去作用があることが明らかになっている(YAKUGAKU ZASSI 114(2):129−133,1994)。一方、α−mangostin及びγ−mangostinは、抗ヒスタミン効果あるいは抗セロトニン効果を有することも知られている(特許第3968405)。
一方、マンゴスチンの皮膚、肌の改善、治療等に関するものとして以下のような報告がある。特開2007−31287はパンダヌス果実成分を含有する化粧料を開示し、その中でマンゴスチン抽出物を配合することを開示する。特開2002−47125はマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤を含有する皮脂分泌抑制剤を開示し、マンゴスチン抽出物がその阻害剤を含むことを開示する。また、特開平9−87155はマンゴスチンを有効成分とする紫外線吸収剤を開示する。また、特願2008−134246は、マンゴスチン抽出物が経口摂取によりアトピー性皮膚炎を治療、予防することを報告する。ただし、この報告は、対象はアトピー性皮膚炎に絞ったものである。すなわち、これらの報告では、いずれも、マンゴスチン抽出物が他の有効成分を含まずに皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物として用いられることは開示しない。
また、マンゴスチン果皮の抽出物においては種々の安全性試験が実施されている。特開平5−17365の段落番号[0015]ではマウスを用いて経口投与による急性毒性試験が行い、マンゴスチン果皮抽出物を10g/Kgを投与しても死亡例は認めないことを示す。さらに特開平4−244004の[0047]に示される安全性試験では、ヒト皮膚にマンゴスチン果皮抽出物の塗布する刺激性試験を行い、刺激性がきわめて低く、その安全性が高いことが示されている。
一方、マンゴスチン以外で活性酸素の作用を低減または除去する成分として、例えば、緑茶ポリフェノールや、ブドウ種子中のプロアントシアニジンが知られる。(Journal of investigative Dermatology 122:1480−1487,2004)緑茶ポリフェノールはヘアレスマウス皮膚において、UVに起因する酸化ダメージやMMP発現を抑制する効果を持つことを報告している。(Molecular Cancer Therapeutics 6(3):995−1005,2007)はブドウ種子中のプロアントシアニジンがUVBによる酸化ストレスを抑制し、MAPKやNF−κβの活性化を阻害するということを報告する。
課題を解決するための手段
本願発明者らは、マンゴスチン(Garcinia mangostana L.)の果皮から極性溶媒で抽出した抽出物からなる皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物の提供を目的として、鋭意研究を行った結果、マンゴスチンの果皮から極性溶媒で抽出したものが、皮膚障害の治療及び/又は予防することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、マンゴスチン(Garcinia mangostana L.)の果皮から極性溶媒で抽出した抽出物からなる皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物を提供する。
本発明は、前記皮膚障害が活性酸素によるものである、前記皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物を提供する。
本発明は、前記皮膚障害が紫外線照射によるものである、前記皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物提供する。
さらに、本発明は、前記、皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物を含有する食品を提供する。
本発明において、マンゴスチンの果皮は、マンゴスチン果実(生または乾燥品)から得られるものを使用することができる。マンゴスチンの果皮はそのまま使用できるが、抽出率の向上を考慮すると、破砕または粉末とした後に抽出するのが好適である。また、抽出の前にマンゴスチン果皮を非極性溶媒で脱脂することもできる。
本発明の抽出には極性溶媒であるメタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、アセトン、酢酸エチル、および水からなる群から選択される極性溶媒の少なくとも1種の溶媒を適用して実施する。2種類以上の溶媒を組み合わせて実施することもできる。なお、経口投与剤又は飲食品として用いることを考慮すると、抽出溶剤として、エタノール、又は水とエタノールとの組み合わせを用いることが安全性の点において好ましい。抽出の温度は特に規定はしないが、抽出効率の点で、室温から溶媒の沸点温度の範囲が好適である。抽出時間は溶媒の種類、果皮の状態(生または乾燥品、粉砕物または粉末など)および抽出温度により変化するが、0.5〜24時間の範囲が好適である。
抽出物は必要によりエバポレーターなどにより抽出溶剤を濃縮し、あるいは除去してもよい。また、抽出物は、必要により溶媒分画やクロマトグラフィーにより精製して用いることもできる。
本明細書中、皮膚とは肌に同義であり、動物の体の表面の層であり、表皮、真皮、皮下組織よりなる。本明細書では、皮膚の炎症、水分の減少、柔軟性の低下、しわの発生、の少なくとも1つを有する状態を皮膚障害という。
本明細書中、活性酸素とは、酸素が化学的に活性になった化学種を指し、非常に不安定で、強い酸化力を示すものをいい、例としては、スーパーオキシドアニオンラジカル、ヒドロキシルラジカル、過酸化水素、一重項酸素、一酸化窒素、二酸化窒素、オゾン、過酸化脂質を挙げることができる。
本明細書中、紫外線とは、10−400nmの波長を有する光をいう。
本発明の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物の投与方法は限定はされないが、好ましくは経口により摂取される。したがって、本発明の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物は、清涼飲料、菓子、冷菓、乳製品、酒類および肉類等の食品に添加することができる。
皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物としてのマンゴスチン果皮抽出物の投与量は、投与方法および必要な治療によって変化し、一概に規定できないが、経口摂取する場合、抽出物は動物1kgあたり60〜250mg、ヒトには0.3mg〜300mg/kg体重/日、より好ましくは0.5mg〜200mg/kg体重/日である。
本発明の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物は、食品としての1日通常摂取量で上記の有効量を満たすよう配合量を規定することができる。1日あたりの量を数回に分けて摂取することも出来る。
発明の効果
本発明により、マンゴスチンの果皮の抽出物からなる皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物が提供された。
マンゴスチンはフルーツの女王といわれ、その果実は食用に供されており、知名度も高くイメージのよい素材である。したがってマンゴスチン果皮の抽出物からなる皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物は、消費者に受け入れられやすく、食品に添加する組成物として好ましく用いられる。さらに、本発明はマンゴスチンのうち、通常は廃棄されるべき果皮の抽出物であるため、原料を安価に入手でき、環境保護の観点においても望ましい。
また、本発明の抽出物は極性溶媒を用いてマンゴスチンより抽出され、さらなる精製をせずとも上記の効果を得ることができる。
図2は、UVBランプの分光分布を示す。
図3は、Cutometer SEM 575における各種パラメーターについて説明する図である。
図4は、体重を示す。図4Aは体重推移のグラフ図4Bは全データである。
図5は、食下量を示す。図5Aは食下量推移のグラフ、図5Bは食下量データである。
図6は、皮膚水分量を示す。図6Aは水分量の経時的な変化と測定時の湿度を図6Bは8週目の水分量を示す。
図7は、皮膚弾力性を示す。図7Aは群分け時の皮膚弾力性図7Bは解剖時皮膚弾力性を示す。
図8は、背部皮膚の外観を示す。図8Aはcontrol(−)群のNo.3ヘアレスマウス、図8Bはcontrol(+)群のNo.26ヘアレスマウス図8Cは0.15%(+)群のNo.36ヘアレスマウスの外観である。
図9は、光老化モデルヘアレスマウスのHE染色標本を示す。(a)はcontrol(−)群のNo.9ヘアレスマウス(b)は0.072%(−)群のNo.11ヘアレスマウス(c)はcontrol(+)群のNo.25ヘアレスマウス(d)は0.072%(+)群のNo.29ヘアレスマウス(e)は0.15%(+)群のNo.41ヘアレスマウス(f)はGlcN(+)群のNo.50ヘアレスマウスの標本である。
図10は、病理HE染色標本から求めた表皮の厚さを示す。
図11は、皮膚抽出物のSDS−PAGEの結果を示す。
図12は、I型コラーゲン検出のためのウエスタンブロッティングの結果を示す。図12Aは皮膚抽出物のウエスタンブロッティングの結果、図12Bはデンシトメトリー解析によるバンド強度を示す。
図13Aはセルロースアセテート膜電気泳動によるGAGの同定、図13Bはデンシトメトリー解析によるバンド強度を示す。
図14は、TBA法による過酸化脂質の測定結果を示す。
図15は、皮膚抽出物のSDS−PAGEの結果を示す。
図16Aはウエスタンブロッティングによるカルボニルタンパク質の検出結果を、図16Bはデンシトメトリー解析によるバンド強度を示す。
図17は、血漿過酸化脂質の測定を示す。
図18は、マンゴスチン果皮抽出物経口強制投与実験の日程を示す。
図19は、皮膚組織からの可溶性成分の抽出の工程を図示する。
図20は、水分量を示す。図20Aは推移のグラフ、図20Bは全データである。
図21Aは、皮膚弾力性を示す。
図21Bは、R0:伸張性を示す。
図21Cは、R1:本来の状態に戻る力を示す。
図21Dは、R2:全体の弾力を示す。
図21Eは、R3を示す。
図21Fは、R4を示す。
図21Gは、R5を示す。
図21Hは、R6を示す。
図21Iは、R7を示す。
図21Jは、R8を示す。
図22は、皮膚組織標本の見方を説明するための図である。(a)はUV非照射標本を(b)はUV照射標本を示す。
図23は、背部皮膚HE染色病理標本写真である。
図24は、HE染色標本から求めた表皮の厚さを示す。
図25は、I型コラーゲン検出のためのSDS−PAGEならびにウエスタンブロッティングの結果を示す。図25Aは皮膚抽出物のSDS−PAGEの結果、図25Bはウエスタンブロッティングの結果、図25Cはデンシトメトリー解析による相対的バンド強度を示す。
図26は、デコリン検出のためのSDS−PAGEならびにウエスタンブロッティングの結果を示す。図26Aは皮膚抽出物のSDS−PAGEの結果、図26Bはウエスタンブロッティングの結果、図26Cはデンシトメトリー解析による相対的バンド強度を示す。
マンゴスチン果皮抽出物は、以下の通り得られた。すなわち、マンゴスチンの未乾燥果皮100gを粉砕し、1lの70%エタノール中で1時間、80℃で撹拌抽出した。これをろ過し、ろ液をエバポレーターで減圧乾燥し、27.4gの抽出物を得た。
1.使用動物及び飼育環境
動物は、Hos:HR−1系ヘアレスマウス雄6週齢を54匹、1週間の予備飼育の後、実験に使用した。以下に述べる飼料を使用して、自由摂取・自由飲水で25℃環境下にて飼育を行った。また、皮膚水分量測定時に湿度計にて飼育室の湿度を測定した。実験は、すべて東京農工大学動物実験委員会の承認(No.19−76)のもとに行った。
2.投与サンプルの調製法
投与飼料の調製はオリエンタル酵母株式会社に依頼した。0.072%マンゴスチン果皮抽出物混餌、0.15%マンゴスチン果皮抽出物混餌、また、ポジティブコントロールとして0.24%グルコサミン混餌、ネガティブコントロールとしてCRF−1飼料を用いた。1日当たりのマンゴスチン果皮抽出物摂取量は0.072%群で120mg/kg body weight、0.15%で250mg/kg body weightが目安となるようにした。
3.飼育スケジュール
試験スケジュールについては、図1に示す。試験期間は8週間とし、2007年10月から12月にかけて実施した。動物は1週間の予備飼育の後、皮膚水分量と粘弾性をもとに偏りがないよう配慮して、UV非照射CRF−1投与群(control(−)群)、UV非照射0.072%マンゴスチン果皮抽出物混餌投与群(0.072%(−)群)、UV照射CRF−1投与群(control(+)群)、UV照射0.072%マンゴスチン果皮抽出物混餌投与群(0.072%(+)群)、UV照射0.15%マンゴスチン果皮抽出物混餌投与群(0.15%(+)群)、UV照射0.24%グルコサミン(GlcN)混餌投与群(GlcN群)の6群に分けた。群分け後、UV照射群に対して週3回UV照射を行った。すなわち、1週目は1分、2週目は2分、3、4週目は3分、4週目から解剖終了時までは4分間のUV照射を行った。総照射量は1.35Jであった。また、週に2回水分量測定と食下量測定を行い、体重測定は、週に1回行った。
4.UV照射について
UV照射にはUVB lump GL20SE(SANKYO DENKI)を用い、照射強度は0.3mW/cm2で行った。UVBランプの分光分布は図2に示すとおり、波長域280nm〜の光を放射し、ピーク波長は280nmにある。照射強度は、デジタル紫外線強度計UV−340(アズワン)を用いて合わせた。照射の際は9cm×5cm×4cmの個別ケージ内にマウスを1時間半おき、各ケージによる照射強度の違いを緩和させるため、毎回ローテーションさせて照射を行った。
5.皮膚水分量測定
CORNEOMETER(登録商標) CM825(COURAGE+KHAZAKA electronic GMBH社製)を用いて、週2回、UVB照射前にマウス腰部にプローブを当てて測定を行った。5回測定を行い、その平均値を測定値とした。
6.皮膚粘弾性測定
CUTOMETER(登録商標) SEM575(KHAZAKA electronic GMBH社製)を用いて、群分け時と解剖時に測定を行った。
本機は、光センサーにより、プローブ吸引口に引き込まれた皮膚の高さを1/100mm単位で測定する機械である。測定により、以下のr0〜r9の10個のパラメーターが得られる。図3に、それぞれの値の定義を示す。
r0=e(a):最初の波形の振幅最大値(Uf)
r1=e(a+b):最初の波形の振幅最小値、本来の状態に戻る能力(再変形能力)
r2=(e(a)−e(a+b))/e(a):(Ua/Uf)
r3=e((r×a)+((r−1)×b)):最大振幅と再変形能力の差(全体の弾力)
r4=e((a+b)×r)
r5=(e(a)−e(a+0.1))/e(0.1):粘性変形を含まない皮膚全体の弾性(Ur/Ue)
r6=(e(a)−e(0.1))/e(0.1):弾性膨張に対する粘性の割合(Uv/Ue)
r7=(e(a)−e(a+0.1)/e(0.1):弾力性の部分を完全な波形(弾力性100%)と比較した値(Ur/Uf)。
r8=e(b):陰圧解除後、元に戻る力を示している。
r9=r3−r0:カーソル点における皮膚吸引高さ
本試験では吸引口が直径2mmのプローブを使用し、300mbarの陰圧で10秒間吸引した後、急激に陰圧を解除したのち、脱吸引時間10秒間で測定を行った。3回測定し、その平均値を測定値とした。
7.背部皮膚写真撮影
マウスの背部皮膚状態を観察するため、デジタルカメラによる撮影を行った。背部写真は、群分け時と、解剖前の2回、マウスにイソフルランによってガス麻酔を施した後、撮影した。
8.皮膚組織の採取法
マウスの解剖は、飼育57日目に行い、採血後、皮膚組織の採取を行った。8mm生検パンチを用いて病理解析用皮膚を採取した後、背部全域の皮膚を採取し、かま状メスの背を用いて、皮下組織を除去した。皮膚組織はJFC−300型冷凍粉砕機(吉田製作所)を用いて液体窒素下で凍結粉砕し、−80℃にて保存した。
9.組織学的解析法
上記のとおり採取した背部皮膚は、ろ紙に平らになるようにはさみ、4cmdishに入れて、マイルドホルム 10N(和光純薬工業社製)を数滴垂らすことにより固定を行った。その後、常法に従ってパラフィン包埋、切り出し、薄切を行い、HE染色を施し、病理組織標本作製を行った。標本作製は株式会社 札幌病理総合研究所に依頼した。
これらの標本の全視野を観察し、各個体の代表的な部分(切片の真ん中辺りで、組織にうねりのない部分)の写真撮影を実施した。また、HE標本を用いて表皮の厚さを各標本10か所ずつ測定し、その平均を求めることで表皮厚の測定を行った。
10.皮膚組織からのタンパク質抽出法
皮膚凍結粉砕物をメタノールにより、24時間脱脂した後、プロテアーゼinhibitor入りPBS(−)を適量加え、ローテーターで攪拌させて2回洗浄し、血清成分等の除去を行った。その後、抽出buffer(4M GuHCl/50mM Tris−HCl/0.1M NaCl/5mM ベンズアミジン塩酸塩/10mM EDTA−2Na/0.1M アミノヘキサン酸(pH7.4))を皮膚組織湿重量の10倍量添加し、4℃で72時間振とうして抽出を行った。その後、4000rpmで30分間遠心分離を行い、上清に対して、R0水で透析を行い、透析終了後は凍結乾燥した。この試料はコラーゲンの検出に使用した。
また、別のタンパク抽出液(50mM Tris−HCl/1% Trion X−100/75mM NaCl/10mM EDTA−2Na/5mM ベンズアミジン塩酸塩/0.1M アミノヘキサン酸)を皮膚湿重量に対して2倍量加え、抽出を行った。抽出後、4000rpmで30分遠心分離し、上清をフィルターろ過して、カルボニルタンパク検出に供した。
11.SDS−PAGEおよびウエスタンブロッティング法による検出
SDS−PAGEはLaemmliらの方法に準じて行った。凍結乾燥物はBradford法に基づいてタンパク定量を行い、各サンプルのタンパク質濃度を揃えた。100℃で5分間加熱した後、急冷し、泳動用サンプルを作製した。電気泳動後、CBB染色を行った。コラーゲンの検出の際は6%アクリルアミドゲルを用い、デコリンの検出(実施例3)の際には、7.5%アクリルアミドゲルを用いて電気泳動を行った。泳動終了後、ゲル及びPVDF膜をブロッティング用緩衝液(25mM Tris−HCl/190mM Glycine/0.04%SDS/20% Methanol)中で30分間平衡化した。氷冷下でウエット式のブロッティング装置(Bio−Rad社製)を使用し、0.05Aで18時間通電し、ゲル中のタンパク質を膜に転写した。転写後、室温でPVDF膜をブロッキング溶液中で1時間振とうさせた。コラーゲン検出にはブロッキング溶液は5%スキムミルク/TBS−Tweenを、デコリン検出には、5%スキムミルク/TBS−TweenにコンドロイチナーゼABC(生化学工業社製)を0.01U/mlの割合で添加したものを使用した。その後、1次抗体溶液(1次抗体:5%スキムミルク/TBS−Tween=1:1000)中、室温で1時間振とうさせた。次に、TBS−Tweenで膜を5分×4回洗浄し、2次抗体溶液中で同様に室温中で1時間振とうし、洗浄を行った。抗原の検出には、HRP反応を利用した化学発色法を用いた。化学反応試薬として、ECLキット(Amersham−Pharmacia Biotech社製)を使用し、FUJI MEDICAL X RAY FILM(富士フィルム社製)に感光させた後、フィルムを現像した。現像したフィルムは、画像解析ソフトScion Image(Scion Corporation社製)を用いてバンド強度を比較した。
なお、コラーゲンの検出には、1次抗体として抗I型コラーゲン(ブタ皮由来)ウサギ抗血清、2次抗体としてHRP標識抗ウサギIgG抗体を用いた。また、デコリンの検出には1次抗体として抗デコリンコアタンパク質ウサギ抗血清、2次抗体としてHRP標識抗ウサギIgG抗体を用いた。
12.皮膚組織からのグリコサミノグリカン(GAG)抽出法
凍結粉砕した皮膚は、4℃で1晩、エタノールにより脱脂した後、湿重量に対し、30倍量の0.5M NaOHを添加し、ローテーターで回転させながら4℃で20時間反応させることにより、β脱離反応を起こしてGAGをタンパク質から遊離させた。その後、添加したNaOHの半分量の1M HClを加え、中和反応を行った。中和されているかどうかはpH試験紙を用いて確認した。ここに、2×conc.のアクチナーゼ緩衝液を、NaOHの1.5倍量加え、100℃で10分間、熱変性させた。溶液が50℃に戻ったら、防腐剤としてチモールを1かけら加え、最初に添加したNaOHに対して1%(w/v)になるようにアクチナーゼを加えた。50℃で振とう機を使用して2日間分解反応を行った。その際、反応開始から24時間後に最初に加えたのと同量のアクチナーゼを再び添加した。反応終了後、終濃度が10%になるようにトリクロル酢酸を添加し、4℃で1時間放置することで、タンパクを除去した。その後、0℃ 9000gで15分間遠心分離を行い、上清をDISMIC(登録商標)(アドバンテック東洋(株)社製)によってフィルターろ過し、透析を行った。透析終了後の液体は凍結乾燥し、凍結乾燥物をミリQ水に溶かしてセルロースアセテート膜電気泳動に用いた。
13.セルロースアセテート膜電気泳動によるGAG解析法
ヘアレスマウス皮膚中のグリコサミノグリカンの組成を同定するため、セルロースアセテート膜電気泳動はHataらの方法に準じて行った。上記の方法で調整したGAGは、抽出皮膚湿重量100mgに対して50μlのミリQ水に溶解して泳動用試料を作製した。セルロースアセテート膜に0.5μlのサンプルをスポットし、0.1M ピリジン/0.47M ギ酸bufferを使用して膜の幅1cmあたり1mAの定電流で泳動を行った。スタンダードには、ヒアルロン酸(HA)、デルマタン硫酸(DS)、コンドロイチン硫酸(CS)を1mg/mlで溶解したものを50μlずつ混合して使用した。泳動終了後、アルシアンブルー染色液(0.5%アルシアンブルー/25%エタノール/10%酢酸)で染色を行い、10%酢酸で脱色を行った。
得られたスポットは、画像解析ソフトScion Image(Scion Corporation)を用いて解析を行った。
14.TBA法を用いた皮膚過酸化脂質測定法
TBA法は、脂質過酸化によって生成する成分のほとんど、脂質ペルオキシド、マロンジアルデヒド及びその他アルデヒド、アルデヒドとタンパク質などの反応物を総合的に測定する方法として用いられており、チオバルビツール酸(TBA)と試料から遊離するチオバルビツール酸反応性物質(TBARS)の反応で生じる赤色色素を定量することにより脂質の過酸化度を測定するものである。
皮膚過酸化脂質度の測定は、Ohkawaらの方法に準じて行った。まず、皮膚凍結粉砕物に、湿重量が15%(w/v)になるように1.15%KCl水溶液を添加して、攪拌した。組織ホモジネート50mgに対して、8.1% SDS溶液100μl、酢酸緩衝液0.75ml、0.8% BHT酢酸溶液(酸化防止剤)25μl、0.8% TBA水溶液0.75ml、5mM FeCl3 350μlの順番で加えて良く攪拌し、5℃で60分保った後、沸騰水浴中で60分間加熱した。冷却後、ミリQ水0.5ml、ブタノール−ピリジン混合液(15:1、v/v)2.5mlを加えて振り混ぜ、3000rpmで20分間遠心分離を行った。上清液の532nmにおける吸光度を測定し、検量線からTBARS量を求めた。その際、検量線スタンダードには1,1,3,3−テトラエトキシプロパン(生化学用:和光純薬工業)を使用し、皮膚凍結粉砕物の代わりに同量のKCl水溶液を添加してblankを作製した。
15.皮膚組織中酸化タンパク質の測定法
酸化タンパク質の1つであるカルボニルタンパク質は酸化ストレスのマーカーである。OxyblotTM Protein Oxidation Detection Kit(CHEMICON(登録商標)社製)を使用してカルボニルタンパク質の評価を行った。具体的な方法は以下の通りである。
各群のサンプルは、BCA法によるタンパク定量を行い、タンパク濃度を1.1mg/mlに揃えた。タンパク試料5μlに対し、12%SDSを5μl添加し、そこに、2,4−ジヒドロフェニルヒドラゾン(DNPH)溶液を10μl添加して室温で15分インキュベートすることにより、カルボニル基にDNPHを誘導した。その後、中和溶液を7.5μl添加して反応を終了させた。DNPH誘導化サンプルは、10%ゲルを用いてSDS−PAGEに供してタンパク質を分離し、ブロッティング装置を使用して、PVDF膜に対してブロッティングを行った。転写後の膜は、常温下で1時間、ブロッキングbuffer(5%スキムミルク/TBS−Tween)に浸してブロッキングを行った後、常温下で1時間、1次抗体と反応させた。反応後はTBS−Tweenで5分間×4回洗浄し、2次抗体と常温下で1時間反応させた。反応後、再び、5分間×4回洗浄を行った。抗原の検出には、HRP反応を利用した化学発色法を用いた。化学反応試薬として、ECLキット(Amersham−Pharmacia Biotech)を使用し、FUJI MEDICAL X RAY FILM(富士フィルム社製)に感光させた後、フィルムを現像した。現像したフィルムは、画像解析ソフトScion Image(Scion Corporation)を用いてバンド強度を比較した。
16.血漿過酸化脂質(LPO)の測定
日研ザイルに依頼した。
17.統計処理
すべてのパラメーターについて、正規性があるかどうか、等分散かどうかを確認後、正規分布且つ等分散である場合はTukey−kramer testを行い、そうでない場合はScheffe’s F testを行った。
結果
1.基礎データ
UV照射及び混餌投与のマウスに対する影響の有無を調べるため、体重測定及び食下量測定を行った。体重測定は、週1回測定を行った。食下量測定は、週に2回、各ケージごとに行った。それぞれの体重測定の結果を図4,食下量測定の結果を図5に示す。各群間において、体重の差は見られなかった。また、食下量に関しては、4週目以降、GlcN(+)群において、他の群より食下量が多い傾向が見られたが、食下量の上昇が体重に影響することはなかった。
食下量測定より求められる各群の有効成分平均摂取量は0.072%(−)群で129mg/kg/day、0.072%(+)群で124mg/kg/day、0.15%(+)群で269mg/kg body weight/day、GlcN(+)群で434mg/kg/dayであった(図5B)。
2.皮膚水分量
UVB照射及び、マンゴスチン果皮抽出物投与による皮膚水分量への影響について検証するため、CORNEOMETER CM 825を使用して皮膚水分量を測定した。結果を図6に示す。図6Aは水分量の経時的な変化と測定時の湿度を、図6Bは8週目の水分量を示す。
UVB照射群では、3週目辺りから水分量減少の傾向が見られ始めた。皮膚水分量は5週目までは各群間で有意差は検出されなかったが、6週目以降8週目まで継続して、control(−)に対して、control(+)において有意な減少とcontrol(+)に対して0.072%(+)で有意な増加が確認された(p<0.05)。それに加え、7,8週目では、control(+)に対して、GlcN(+)でも有意な増加が見られた。8週目における皮膚水分量は、control(−)群で66.52±3.44、control(+)群で57.60±6.71、0.072%(+)群で62.89±2.92、GlcN(+)群で62.96±2.78であった。
3.皮膚弾力性
皮膚弾力性は、群分け時と試験終了時の2回、CUTOMETER SEM575を使用して測定した。
測定は1個体につき、3回行い、その平均値を測定値として使用した。R0の皮膚の伸びに関しては、control(−)に対して、control(+)で有意な減少が確認された。UV照射により、皮膚の伸びが低下するという結果が得られた。また、R1の皮膚の戻りに関しては、有意差は認められず、各群で変化はなかった。これらのデータを反映して皮膚全体の弾力性を示すR2の値については、control(−)に対して、control(+)で有意な減少が見られた(図7)。
4.病理学的解析
シワ形成に対する影響を調べるため、マウス背部皮膚のシワの状態について観察した。イソフルランによるガス麻酔後、デジタルカメラにより撮影した背部の写真の抜粋を図8に示す。control(−)群では、脊椎に対して平行な向きに走る線条が確認され(図8A)、これは、マウスの動きによって消えたり現れたりした。control(+)群では、脊椎に垂直な方向に線条が現れ(図8B)、皮膚の炎症が確認できる個体も存在した。また、0.15%(+)群では、脊椎に対し平行な向きのしわも、垂直な向きのしわも薄かった(図8C)。
さらに、HE染色標本を作製し、各群の表皮の厚さを測定した。表皮の厚さはHE染色標本を用い、各標本のそれぞれ10か所ずつ測定し、各群の平均値を求めた。HE染色標本の各群の代表的な図を図9に、表皮の厚さの測定結果を図10に示す。表皮の厚さはcontrol(−)で23.20±3.56μm、0.072%(−)で21.88±5.17μm、control(+)で38.72±7.56μm、0.072%(+)で43.17±8.60μm、0.15%(+)で36.74±5.92μm、GlcN(+)で39.46±9.56μmであった。control(−)に対してcontrol(+)、0.072%(+)、0.15%(+)、GlcN(+)では表皮の厚さが有意に増加し、肥厚化が確認された。UV照射により、基底層の細胞内浮腫や細胞間浮腫が増加し、顆粒細胞がsun−burn cell化している様子が確認された。表皮の肥厚は、特に有棘層の部分が肥厚していた。0.15%(+)では、有棘層の肥厚化は見られたが、細胞の状態は非照射群に近く、細胞内浮腫こそ見られるものの、0.072%(+)と比較して細胞間浮腫は治療されていた。
5.SDS−PAGE及びWestern blottingによるI型コラーゲンの定量
各群の皮膚抽出物を試料として、分離ゲルとして6%ポリアクリルアミドTris−HClゲルを分離ゲルとして、3%ポリアクリルアミドTris−HClゲルを濃縮ゲルとして用い、電気泳動を行い、CBB染色により確認した。マーカーにはPrestained SDS−PAGE Standards High Range (Control 310001920)を用いた。結果を図11に示す。この結果より、各サンプルのタンパク量が等しいことを確認した。
ウエスタンブロッティングの結果を図12Aに示す。117kDa付近にI型コラーゲンα1鎖と推測されるバンドが見られ、200kDa付近にβ鎖と思われるバンドが検出された。図12Bは画像解析ソフトScion ImageによりAのバンド強度を定量化したものである。バンド強度は、control(−)を1としたとき0.072%(−)で1.56、control(+)で2.29、0.15%(+)で2.17、0.072%(+)で1.28、GlcN(+)で1.25(α鎖とβ鎖の平均値で示す)であった(図12B)。
6.セルロースアセテート膜電気泳動によるGAGの同定
ヘアレスマウス皮膚抽出物中のGAG、特に皮膚の水分保持に関与しているヒアルロン酸(HA)の量を同定するため、セルロースアセテート膜電気泳動を行った。結果を図13Aに示す。画像解析ソフトScion Imageにより各スポット濃度を解析した結果を図13Bに示す。HAのバンド強度は、control(−)を1とすると、0.072%(−)で1.03、control(+)で1.25、0.072%(+)で0.93、0.15%(+)で0.86、GlcN(+)で0.58となった。UV照射により、HA量が増えるが、Control(+)と比較して皮膚水分量の有意な増加が認められた0.072%(+)マンゴスチン果皮抽出物投与ではHA量への変化はほとんど見られなかった。コンドロイチン硫酸(CS)に関しては検出されず、スタンダードの3種類とは異なるスポットがCSの下流に存在し、control(−)で濃いスポットが確認された。このスポットはヘパラン硫酸(HS)である可能性が考えられるが、まだ同定を行っていない。
7.皮膚中過酸化脂質の定量
マンゴスチン果皮抽出物の皮膚に対する抗酸化効果を調べるため、TBA反応による過酸化脂質の測定を行った。生体内に酸化ストレスが起こったとき、最も障害を受けやすいのは、高度不飽和脂肪酸を含む脂質である。生体の酸化ストレスマーカーとして、脂質ヒドロキシペルオキシド類とともに、チオバルビツール酸反応性物質(thiobarbituric acid−reactive substances:TBARS)が用いられ、この方法は脂質過酸化度を総合的に測定する有用な方法として理解されている。Ohkawa法の反応においては、EDTAやFeイオンの添加により、試料中のTBARSが何であるか知ることが可能である。アルケナール、アルカジエナール類からの赤色色素の生成は、EDTAによって阻害され、Feイオンの添加により増強されることが知られている。
本試験においては、何も添加しなかった場合、ほとんど発色は見られなかったが、Feイオンを添加した場合に発色が見られたため、Feイオン添加の方法を採用した。
測定の結果は図14に示す通りである。TBARS測定の結果、各群間で有意差は検出されなかった。
8.カルボニルタンパク質の定量
タンパク質も、酸化ダメージによる影響を受ける因子の1つで、光老化をうけた皮膚においては真皮上部タンパク質にROSに起因するダメージの蓄積が見られる(Sander CS,2002)。タンパク質の酸化修飾とは、アルデヒドやケトンの側鎖構造(カルボニルタンパク質)、チロシン架橋構造、アミノ酸置換、アミノ酸の酸化、ペプチド結合の開裂などである。タンパク質の酸化ダメージは、例えば、酵素活性を変化させたり、構造タンパク質の機能を失活させたり、タンパク分解に対する感受性を変化させたりする(Shacter E,2000)。酸化修飾タンパク質のうち、代表的なものとしてカルボニルタンパクの定量がたびたび用いられている。
各群の皮膚組織からタンパク抽出液(1% Trion X−100/50mM Tris−HCl/75mM NaCl/10mM EDTA−2Na/5mM ベンズアミジン塩酸塩/0.1M アミノヘキサン酸)を用いて抽出物を得て、これらを試料として、電気泳動後、CBB染色により各サンプルのタンパク量を確認した。分離ゲルとして10%ポリアクリルアミドTris−HClゲルを分離ゲルとして、3%ポリアクリルアミドTris−HClゲルを濃縮ゲルとして用いた。マーカーにはPrestained SDS−PAGE Standards High Range(Lot.No.Control 310001920)を用いた。結果を図15に示す。この結果より、各サンプルのタンパク量が等しいことを確認した。
各サンプルのカルボニルタンパク質の評価は、前述した「皮膚組織中酸化タンパク質の測定法」に従い実施した。その評価法で得られた各サンプルのウェスタンブロッティングの結果は図16Aに示す。1次抗体として、Rabbit Anti−DNP Antibodyを、2次抗体として、Goat Anti−Rabbit IgG(HRP−conjugated)を用いた。分子量97.4kDaと68kDaのあたりで濃いバンドが検出された。また、バンド強度を図画像解析ソフトScion Imageを使用して濃さを定量化し、control(−)を1としたときの相対強度を示した(図16B)。control(−)を1としたとき、0.072%(−)で1.18、control(+)で3.18、0.072%(+)で1.33、0.15%(+)で1.86、GlcN(+)で1.63となり、バンド強度は0.072%(+)ではcontrol(+)の約42%であった。
9.血漿過酸化脂質の定量
血漿中の過酸化脂質濃度を測定したが、有意差は認められなかった(図17)。
考察
以上より、UVB照射により、対照群において皮膚水分量と皮膚弾力性は低下するが、マンゴスチン果皮抽出物投与により皮膚水分量が増加していることが確認できた。
マンゴスチンは、130種類以上の有効成分を含むことが知られる。本発明においては、複数の成分が総合的、相乗的に作用することによって、抗酸化作用を発揮し、さらには、抗酸化作用以外の効果が相乗し、皮膚障害の治療及び/又は予防が顕著に得られたと考えられる。
Corneometerでの測定域は、30−40μmであり、ヘアレスマウスに用いた場合、角質層と表皮の一部の水分量を測定していると考えられる。病理学的解析の結果から、UV照射により、表皮、特に有棘層が肥厚し、基底細胞と有棘細胞に細胞内浮腫及び細胞間浮腫が現れることがわかった。浮腫の状態は0.072%マンゴスチン果皮抽出物投与群と比較して0.15%マンゴスチン果皮抽出物投与群において治療効果が見られており、肥厚度も0.15%の(+)方が低かった。このことから、マンゴスチン果皮抽出物の経口摂取が、表皮への病理学的変化を治療する効果があることが示唆され、その効果は0.15%混餌群の方が顕著であることが示された。しかし、水分量に関しては、0.072%混餌投与群において上昇が見られた。
皮膚水分量上昇に関与する因子として、皮膚中のヒアルロン酸(HA)、コラーゲンの定量を行ったところ、I型コラーゲンの定量においては、UV照射コントロール群では、UV非照射コントロール群と比較して約2.1倍のバンド強度が得られた。これは、UV照射初期は、生体内の防御機構が働いて、産生増加に傾くので、コラーゲンが増加したものと考えられる。マンゴスチン果皮抽出物投与により、コラーゲンの産生は減少しているが、これは、UV照射ダメージが軽減化されているためにコラーゲン増加には傾かない、と考えることができる。
カルボニルタンパク質の検出による酸化ストレスマーカーの測定結果から、UV照射によって酸化ストレスが増加し、マンゴスチン果皮抽出物摂取により減少する結果が得られ、マンゴスチン果皮抽出物の抗酸化作用が、皮膚状態の治療と深く関係していることが示唆された。
上記より、混餌投与の実験において、マンゴスチン果皮抽出物の経口摂取により水分量上昇が見られた。酸化ストレスマーカーの1つであるカルボニルタンパク質の検出結果より、マンゴスチン果皮抽出物投与による水分量上昇には、酸化ストレスの抑制が関与していると示唆される。
1.投与サンプルの調製と経口投与
投与サンプルはマンゴスチン果皮製剤を用いた。すなわち、マンゴスチン果皮抽出物:アラビアガム=1:1で製剤化したものを使用した。コントロールにはアラビアガムのみを、また、ポジコンとしてコラーゲンを使用した。各濃度の溶液を作製し、マウスに0.1ml/10g body weightの溶液を、胃ゾンデを用いて、飼育期間中、毎日経口投与した。マンゴスチン果皮抽出物溶液は高濃度(24mg/ml)、低濃度(12mg/ml)の2種類、アラビアガム溶液は24mg/ml、コラーゲン溶液は20mg/mlのものを作製した。
2.飼育スケジュール
試験スケジュールについては、図18に示す。1週間の予備飼育の後、皮膚水分量と粘弾性をもとにして群分けを行い、UV非照射アラビアガム投与(control(−)群:)、UV非照射マンゴスチン果皮抽出物溶液(24mg/ml)投与(high(−)群)、UV照射アラビアガム投与(control(+)群)、UV照射マンゴスチン果皮抽出物溶液(24mg/ml)投与(high(+)群)、UV照射マンゴスチン果皮抽出物溶液(12mg/ml)投与(low(+)群)、UV照射コラーゲン投与(collagen(+)群)の6群に分けた。週3回のUVB照射とゾンデによる強制経口投与を毎日行った。試験期間は8週間とし、2007年5月から7月にかけて実施した。
3.UVB照射について
UVB照射は、週3回、UVB lump GL20SE(SANKYO DENKI)を用い、照射強度は0.3mW/cm2で行った。照射強度は、デジタル紫外線強度計UV−340(アズワン)を用いて合わせた。9cm×5cm×4cmの個別ケージ内にマウスを1時間半おき、各ケージによる照射強度の違いを緩和させるため、毎回ローテーションさせて照射を行った。
照射時間は、1週目は1分、2週目は2分、3週目は3分と増やし、その後は3分で照射を行った。38日目からは照射強度を上げ、4分にしたが、マウス皮膚に紅斑が見られたため、43日目からは3分30秒で照射を行った。総照射量は、1.224Jであった。
4.皮膚組織からのタンパク質抽出法
実施例2と同様に採取した皮膚組織は、秤量して各群ごとにまとめ、エタノールで24時間脱脂を行い、はさみで細かく細切した後、プロテアーゼinhibitor入りPBS(−)(PBS(−)に5mM ベンズアミジン塩酸塩/10mMEDTA−2Na/0.1M アミノヘキサン酸を溶かしたもの)で2回洗浄することで血清成分等を除去した。その後、タンパク抽出液(4M グアニジン塩酸塩/50mM Tris−HCl/0.1M NaCl/5mM ベンズアミジン塩酸塩/10mM EDTA−2Na/0.1M アミノヘキサン酸(pH7.4))を皮膚湿重量に対して10倍量添加し、振とう機を用いて、4℃で72時間振とうした。4000rpmで20分遠心分離し、上清を採取して、7M urea/50mM Tris−HCl/0.1M NaCl/5mM ベンズアミジン塩酸塩/10mM EDTA−2Na/0.1M アミノヘキサン酸buffer(pH7.4)で透析を行った。透析後、TOYOPEARL(登録商標) DEAE−650S(東ソー社製)を加え、4℃で24時間振とうし、吸着画分(A)と未吸着画分(B)に分けた。
Aに対しては、溶出buffer(7M Urea/50mM Tris−HCl/2M NaCl/5mM ベンズアミジン塩酸塩/10mM EDTA−2Na/0.1M アミノヘキサン酸(pH7.4))を添加し、4℃で72時間振とう抽出を行い、その後R0水に対して透析を行った。Bに対してはそのままR0水に対して透析を行った。A、B共に、透析後、凍結乾燥に供し、SDS−PAGE及びウエスタンブロッティング用のサンプルとして使用した。Aはデコリン検出に、Bはコラーゲン検出に用いた。この工程を図19に示す。
5.その他の実験は実施例2と同様に行った。
結果
1.皮膚水分量
UVB照射及び、マンゴスチン果皮抽出物投与による皮膚水分量への影響について検証するため、CORNEOMETER CM 825を使用して皮膚水分量を測定した。結果を図20A及び図20Bに示す。5週目までは各群間での差は検出されなかった。6週目になると、control(−)に対して、control(+)で水分量減少の傾向が示された(p<0.1)。また、control(+)に対してhigh(+)で有意な上昇がみられた。7週目においては、control(−)に対して、control(+)で有意な減少(p<0.05)、control(+)に対してhigh(+)で有意な増加が検出された。有意差が見られた7週目での皮膚水分量は、control(−)で78.83±1.90、high(−)で82.49±4.89、control(+)で73.24±5.41、high(+)で77.43±3.86、low(+)で74.26±2.63、collagen(+)で68.54±2.91であった。
2.皮膚弾力性
CUTOMETER SEM575を使用して、ヘアレスマウス腰部皮膚の弾力性の測定を行った。結果は図21AからJに示した通りで、群分け時は、各群間で有意差は検出されなかった。解剖時に関しては、皮膚の伸びのパラメーターであるR0は各群間で有意差は見られなかったが、皮膚の戻りを示すR1については、control(−)に対して、control(+)で有意な減少が確認された(p<0.05)。また、皮膚全体の弾力性を示しているR2に関しては、control(−)に対して、control(+)で有意な減少が(p<0.01)、control(+)に対して、high(+)で有意な増加が確認された(p<0.05)。また、high(−)に対してhigh(+)で有意な減少が確認された。
3.病理学的解析
背部皮膚HE染色標本で注目すべき所見を図22を用いて説明する。図22ではUV非照射標本(a)では、基底細胞層の細胞内浮腫はほとんど見られないが、照射標本(b)においては、基底細胞層の細胞内浮腫が観察される。さらにダメージを受けると、浮腫は細胞間にも見られるようになり、基底細胞層から有棘細胞層まで広がっていくこと、また、顆粒細胞にもsun−burn cell化した細胞が確認される。すなわち、具体的には、HE染色標本は(1)顆粒細胞のsun−burn cell化が見られるかどうか(2)基底細胞の細胞内、及び細胞間浮腫の有無(3)細胞間浮腫が有棘層まで伸びているかどうかの3つのポイントに注目した。浮腫については、ダメージの小さい場合は細胞内浮腫しか見られないが、ダメージが大きくなるほど細胞間浮腫が現れ、基底層の細胞間浮腫は有棘層まで広がっていく。
各群の病理的解析の結果を図23に示す。図23は各群の代表的な標本を示す。control(−)では、ところどころに細胞内浮腫があるのが観察できた。UV照射群では細胞内浮腫に加えて、細胞間浮腫が広がっており、標本によっては細胞間浮腫は有棘層まで広がっていた。control(+)と比べてhigh(+)では明らかに浮腫の状態が改善していた。なお、図23中、二重線により囲った箇所は顆粒細胞のsun−burn cell化を、一重線により囲った箇所は基底細胞の細胞内浮腫を、破線により囲った箇所は基底細胞の細胞間浮腫の病理所見を示している。
また、表皮の厚さを測定した結果を図24に示す。これらの値は各標本10ヵ所ずつ表皮の厚さを測定し、平均値を求めたものである。表皮の厚さはcontrol(−)で29.87±11.94μm、high(−)で21.03±2.46μm、control(+)で50.42±11.89μm、high(+)で39.63±6.63μmとなり、control(−)に対してcontrol(+)で、high(−)に対してhigh(+)で表皮の肥厚化が見られた(図24)。
また、背部皮膚のしわ形成の様子について観察を行ったところ、control(−)群に比べて、control(+)では深いシワが形成されていることが確認できた。high(−)群とhigh(+)群を比較した場合も同様の様子が観察できた。control(−)群とhigh(−)群を見比べた場合、見た目による違いは観察できなかった。control(+)群とhigh(+)群を比べた場合、若干の違いは感じるものの、見た目の差としてあらわすまでの違いは観察できなかった。
4.I型コラーゲンのSDS−PAGE及びウエスタンブロッティング
分離ゲルとして6%ポリアクリルアミドゲル、濃縮ゲルとして3%ポリアクリルアミドゲルを用い、マーカーとしてPrestained SDS−PAGE Standards High Range(Control 310001920)を用いて電気泳動を行い、CBB染色により、各サンプルのタンパク量が等しいことを確認した。ウエスタンブロッティングの結果は図25A及びBに示すとおりである。116kDa付近にI型コラーゲンα鎖と思われるバンドを確認することができ、control(−)のバンド強度を1としたとき、high(−)は1.60、control(+)は1.50、high(+)は2.86であった(図25C)。
5.デコリンのSDS−PAGE及びウエスタンブロッティング
分離ゲルとして7.5%ポリアクリルアミドゲルを、濃縮ゲルとして3%ポリアクリルアミドゲルを用い、マーカーとしてPrestained SDS−PAGE Standards High Range(Lot.No.Control 310001920)を用いてSDS−PAGEを行い、CBB染色に供して各サンプルのタンパク量が等しいことを確認した後、ウエスタンブロッティングを行った(図26A及びB)。バンド強度は、control(−)を1としたとき、high(−)では1.15、control(+)で1.53、high(+)で1.28となった(図26C)。UV照射対照群では、非照射対照群と比較して、デコリンのバンドが低分子側にも高分子側にも広がっており、high(+)群においては、低分子側のバンドが消えていた。
考察
本実施例において、マンゴスチン果皮抽出物の投与は、ヘアレスマウスにおいて、UV照射により低下した皮膚水分量を改善させる、という結果を得ることができた。よって、マンゴスチン果皮抽出物は、皮膚の水分保持に効果的な物質であると考えられる。
また、ゾンデ試料の分散剤として、水分量改善効果はないと思われるアラビアガムを用いたが、control群でも水分量の増加の傾向が見られた。単純化した角質層のin vitroモデルにおいて、アラビアガムが脂質過酸化を抑制するという報告(International Journal of Pharmaceutics 298:153−263,2005)があり、アラビアガムがUVB照射によって産生される酸化ストレスを阻害する働きを示した可能性が示唆される。
また、皮膚弾力性については、UV照射によって皮膚全体の弾力性は低下するが、マンゴスチン果皮抽出物は、低下した弾力性を回復させる効果を持つことが示唆された。
ウエスタンブロッティングの結果より、コラーゲンのバンド強度は、UV照射により増加した。光老化モデルマウスにおいて、皮膚における総コラーゲン量は、紫外線照射によって必ずしも減少しないという報告があり、この結果はその報告と一致する。非照射・照射に関わらず、果皮抽出物投与で、浮腫をはじめとする病理所見の回復が見られることから、皮膚組織の回復機構と何らかの関係があって、コラーゲン産生が増加していると推測される。
デコリンのウエスタンブロッティング結果からは、UV照射によって産生された低分子・高分子量のデコリンが、果皮抽出物投与により減少する、という結果が得られた。デコリンは、約100kDaの分子量を持つプロテオグリカンであり、約40kDaのコアタンパク質に1本のコンドロイチン硫酸鎖もしくは、デルマタン硫酸鎖が共有結合している。コアタンパク質はロイシンに富む8−10のアミノ酸繰り返し配列(LRR)を持っている分子量の比較小さいプロテオグリカンである。デコリンは、コラーゲンや他の分子と相互作用し、結合組織の形成や機能において重要な役割を担っている。デコリン遺伝子を欠損したマウスは、野生型に比べ、皮膚が脆弱で弾力性に欠くことが報告されている。また、線維形成の調節においては、損傷している筋繊維に、デコリンを局所投与すると、過剰な繊維形成が抑制され、筋肉修復が改善されるという報告がある。これらの報告は、デコリンは、細胞外マトリックスの正常な構築に関与していることを示すものである。UV照射によって増加した、通常より低分子・高分子量のデコリンは、水分量・弾力のうちでは主に皮膚の弾力低下と関連しており、果皮抽出物投与でデコリン低分子側のバンドが消えて、弾力性も上昇していることから、低分子デコリンの増加は、皮膚弾力性を減少させる作用があり、果皮抽出物投与は、低分子デコリン産生を抑制する働きがあると考えられる。詳しいメカニズムについては、更なる検証が必要である。
以上のことから、マンゴスチン果皮抽出物の投与は、皮膚水分量、皮膚弾力性、表皮の肥厚化を回復する。また、UV照射による病理学的所見の悪化を改善させる。そのうち、皮膚弾力性の回復にはUV照射による異常デコリン産生の抑制が関係していることが推測される。
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりチューインガムを調製した。
ガムベース 20.0%
砂糖 54.7
グルコース 14.5
水飴 9.3
香料 0.5
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりキャンディを調製した。
砂糖 50.0%
水飴 33.4
クエン酸 1.0
香料 0.2
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
水 14.4
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりグミゼリーを調製した。
ゼラチン 60.0%
水あめ 23.0
砂糖 7.5
植物油脂 4.5
マンニトール 3.0
レモン果汁 1.0
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりチョコレートを調製した。
粉糖 40.8%
カカオビター 20.0
全脂粉乳 20.0
カカオバター 17.0
マンニトール 1.0
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
香料 0.2
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりシャーベットを調製した。
オレンジ果汁 25.0%
砂糖 25.0
卵白 10.0
マンゴスチン果皮抽出物 0.1
香料 0.1
水 39.8
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりアイスクリームを調製した。
脱脂粉乳 50.0%
生クリーム 25.0
砂糖 10.0
卵黄 10.0
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
香料 0.1
水 3.9
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおりビスケットを調製した。
薄力粉1級 25.0%
中力粉1級 22.0
精白糖 5.0
食塩 1.0
ブドウ糖 1.0
パームショートニング 12.0
炭酸水素ナトリウム 0.2
重亜硫酸ナトリウム 0.2
米粉 2.0
全脂粉乳 1.0
代用粉乳 0.6
マンゴスチン果皮抽出物 1.0
水 29.0
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおり錠果を調製した。
砂糖 75.8%
グルコース 19.0
ショ糖脂肪酸エステル 0.2
香料 0.2
マンゴスチン果皮抽出物 0.8
水 4.0
100.0%
実施例1で調製したマンゴスチン果皮抽出物を用いて、以下のとおり飲料を調製した。
オレンジ果汁 30.0%
異性化糖 15.14
クエン酸 0.1
ビタミンC 0.04
香料 0.1
マンゴスチン果皮抽出物 0.2
水 54.42
100.0%
この出願は2009年3月31日に出願された日本国特許出願番号2009−085411からの優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。
Claims (7)
- マンゴスチン(Garcinia mangostana L.)の果皮から極性溶媒で抽出した抽出物からなる皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 極性溶媒がエタノールまたはエタノール水溶液である請求項1の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 前記皮膚障害が活性酸素によるものである、請求項1または2の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 前記皮膚障害が紫外線照射によるものである、請求項1から3の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 紫外線照射による皮膚の水分量の減少を抑制することを特徴とする請求項1から4の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 紫外線照射による皮膚の損傷を抑制することを特徴とする請求項1から5の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物。
- 請求項1から6の皮膚障害の治療及び/又は予防のための組成物を含有する食品。
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