KR100511494B1 - 아토피 피부염 치료를 위한 추출물 및 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아토피 피부염 치료를 위한 추출물 및 조성물에 관한 것으로, 하수오, 시엽, 일라이트의 각 추출물 또는 이들 추출물의 혼합 조성물로 이루어진다.
본 발명에 의한 추출물 또는 조성물은 생체의 민감성 알레르기 반응을 감소시키는 다양한 기능을 가지고 있다. 본 발명에 의하면, 종래 아토피 피부염에 대한 처방에 의한 피부약화, 전신 호르몬증상, 중독성, 불면, 불안, 식욕감퇴 등의 부작용이 없는 아토피 피부염 치료제를 제공할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 아토피 피부염 치료를 위한 추출물 및 조성물에 관한 것이다.
아토피(Atopy) 피부염은 유전적 환경적 면역학적인 원인으로 인해 피부 가장 바깥에 있는 피부 보호벽인 각질층에 이상이 생긴 것으로 건조한 기후에서 더욱 심해지는 알레르기 질환이다. 아토피 피부염은 다양한 원인이 복잡하게 뒤엉켜 발병하고 완화와 재발을 반복한다. 아토피 소인에 의한 알레르기 질환으로 알레르기 피부염, 알레르기성비염, 천식, 알레르기성 결막염, 아토피성 두드러기 등이 있으며 이들 질환은 단독 또는 여러 질환이 동시에 나타날 수 있다.
아토피 피부염은 상당히 많은 사람들이 앓고 있는데, 전 인구의 0.5∼1%, 어린이의 경우 5∼10%가 아토피 피부염으로 고통을 받고 있다. 환자의 50%는 두 돌 이내에 치유되나 25%는 청소년기까지 가며, 나머지 25%는 성인이 되어도 아토피 피부염이 없어지지 않고 계속된다.
이러한 아토피 피부염의 원인은 잘 알려져 있지 않으나 주로 유전적인 요소가 많고 면역계 결핍과 관련되어 있는 것으로 밝혀져 있다. 그 외에 건조한 피부, 정상인에 비해 쉽게 피부가려움증을 느끼는 특성, 세균·바이러스·곰팡이 등에 의한 감염, 정서적 요인, 환경적 요인 등이 서로 복합적으로 작용하여 일어나는 것으로 보인다.
아토피 피부염의 주요증상은 심한 가려움증, 피부건조, 발진, 진물, 부스럼딱지, 비늘 같은 껍질이 있는 피부(인비늘)등이다. 그 중 무엇보다도 심한 가려움증이 특징이다.
아토피 체질을 근본적으로 고칠 수 없으므로 아토피 피부염은 완치를 목표로 하기보다는 유발인자를 피하고 적절한 치료를 통해 조절해나가는 질병이라고 할 수 있다. 아토피 피부염에 대한 처방은 스테로이드제, 항히스타민제, 항생제 등과 같은 약물요법이 주로 이루어지고 있다. 스테로이드제(부신피질호르몬제)는 크게 소염작용과 면역억제 작용이 있으며 효과가 우수하지만, 장기간 바르면 피부약화, 전신 호르몬증상, 중독성 등의 부작용이 나타날 수 있다. 항히스타민제는 비만세포에서 히스타민이 유리되지 못하도록 하여 가려운 증상을 경감시키나 임시방편으로 사용하는 것으로 장기간 복용 시 불면, 불안, 식욕감퇴 등의 부작용이 있을 수 있다.
따라서 아토피 피부염에 효과가 있으면서도 부작용이 없는 새로운 개념의 아토피 피부염 치료 조성물이 요청되고 있다.
본 발명은 아토피 피부염에 효과가 탁월하면서도 종래 치료제의 부작용이 없는 새로운 아토피 피부염 치료용 물질 및 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하수오와 시엽, 일라이트의 추출물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 아토피 피부염 치료용 조성물에 관한 것이다.
아토피 피부염의 치료에 효과가 있는 한약재 및 일라이트의 선별을 위하여 총 18개의 단일 한약재 추출물과 단일 광물(일라이트) 추출물에 대하여 2차에 걸친 In-vitro 실험을 진행하였고 그 중 효과가 있는 것으로 나타난 하수오, 시엽, 일라이트의 추출물을 선별하였다.
하수오(何首烏)는 쌍떡잎식물 마디풀목 마디풀과의 덩굴성 여러해살이풀로서 그 것의 붉은빛을 띤 갈색 덩이뿌리를 한방에서 하수오라고 하며 강장제·강정제·완하제로 이용된다. 하수오는 "염증을 삭이고 가래와 담을 없애며, 갖가지 종기, 치질, 만성피로로 몸이 마르는 것, 부인의 산후병, 대하 등을 치료하고 기(氣)와 혈(血)을 도우며 근골을 튼튼하게 하고 골수를 충실하게 하며(동의보감)," "간과 신장을 보호하고 피를 맑게 하는(본초비요, 동의학 사전)"약효를 나타낸다. 최근의 약리실험에 의하면 강장작용, 조혈기능 강화작용, 피로회복 촉진작용, 진정작용등이 있는 것으로 밝혀졌다.
일라이트(illite)는 (K,H3O)Al2(Si,Al)4O10(H2O,OH)2의 화학조성을 가지는 단사정계(單斜晶系)에 속하는 미세한 운모족(雲母族) 광물로서, 중금속 흡착, 유독가스 흡착, 원적외선 방사, 음이온 발생 등의 특성을 보인다. 일라이트는 그 분자구조가 유기물질의 흡수와 흡착에 아주 유리하게 되어 있어, 정화 작용, 해독 효과 뿐만 아니라, 관절통, 근육통, 관절염, 셀룰라이트, 궤양, 벌레 물린데, 화상 등에 효과적이며, 얼굴 마사지용 제품에도 첨가되기도 한다.
시엽(감잎)에는 비타민 C, 플라보노이드 배당체, 수지, 탄닌, 카로틴, 유기산, 당, 정유, 엽록소 및 기타 여러 성분이 함유되어 있으며 특히 비타민 C의 함유량은 레몬의 20배에 이르는 것으로 알려져 있다. 예로부터 시엽은 혈압을 내리고 기가 위로 치미는 증상을 개선시키면서 소변을 잘 보게 하는 용도로 이용된다.
본 발명에 의한 하수오 또는 시엽의 추출물은, 먼저 통상의 방법에 따라 선별되고 적절한 크기로 다듬어진 하수오 또는 시엽을 각각 냉수추출, 열수추출 또는 용매추출한 후 건조하여 제조한다. 예비실험에 의하면 다양한 조건의 냉수추출, 열수추출 또는 용매추출을 통해 얻은 추출물 또는 조성물은 실질적으로 거의 동일한 in vitro 및 in vivo 효과를 나타내었다(미기재). 따라서 하기 설명은 열수추출을 중심으로 서술하였으나 이에 한정된 것은 아니며 알코올과 같은 유기용매를 사용하여 추출하여도 무방하다.
먼저, 선별된 하수오 또는 시엽에 1~10배의 순수를 가하고 0~100℃에서 2~6시간 추출을 행한 다음 불용물을 여과하여 제거하고 여과액은 농축하거나 동결건조하였다. 사용하는 물의 양이 많을수록 추출이 빠르고 효율적이나 농축 또는 동결건조에 필요한 시간이 증가하므로 1~10배의 물을 사용하는 것이 바람직하다. 추출 시간은 물의 사용량과 추출온도에 따라 영향을 받으므로 조건에 따라 적절한 시간을 설정하는 것이 바람직하며 100℃ 열수를 사용할 경우 2~3시간인 것이 바람직하다. 추출액은 통상의 감압농축 방법을 사용하거나 추출물의 안정성을 유지·획득하기 위하여 동결건조하여 건조 분말 3~5g을 얻었다.
일라이트의 추출물은 일라이트에 1~10배의 순수를 가하여 12~48시간 상온에서 교반한 후 여과한 수용액을 농축 또는 건조하지 않고 그대로 사용하였다. 이하에서는 2배의 순수 처리한 추출물을 기준으로 조성물의 비율을 기재하였으나, 추출액을 농축 또는 동결건조하여 사용하여도 효과에 영향을 미치는 것은 아니다. 또한, 추출에 사용한 순수의 사용량이 줄어들거나 늘어날 경우 그에 대해 사용량을 보정하여 사용하는 것이 가능하고 이 또한 그 효과에 영향을 미치는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서 각 조성물은 상기 하수오, 시엽 및 일라이트의 추출물을 조성물의 비율에 따라 혼합하여 사용하였으나, 추출전의 전처리된 하수오, 시엽 및 일라이트를 조성물의 비율에 따라 혼합하여 상기 방법과 동일한 방법으로 추출하고 농축 또는 동결건조하여 혼합 조성물을 제조하여도 무방하다. 다만, 조성물의 제조 방법이 다를 경우에는 조성물의 실제 비율이 달라질 것이며 이에 대해 보정하여 사용할 경우 동일한 효과를 얻는 것은 당연할 것이다.
본 발명에 의한 상기 추출물 또는 조성물(이하 단순히 “조성물”이라 함)의 아토피 피부염에 대한 효능을 간접적으로 측정하고 예측하기 위하여 우선 in-vitro 시험을 실시하였다. 시험 결과에 의미를 부여할 수 있도록 인간비만세포(HMC-1)를 다른 처리 없이 배양한 군과 셀활성을 위하여 PMA와 A23187을 처리하여 배양한 군, HMC-1에 PMA, A23187 및 조성물 또는 현재 전세계적으로 가장 널리 쓰이는 면역억제제 약물인 cyclosporin A(사이폴엔, 종근당) 연고를 처리한 군을 상호 비교하였다. in-vitro 시험은 real time PCR을 이용하여 관련 유전자를 정량하거나, 알레르기 질환과 관련된 단백질을 정량하는 방법으로 진행하였다.
아토피 피부염은 일종의 알레르기 질환이며, 알레르기 반응의 하나로 면역단백질인 인터루킨(interleukinl; IL) 및 종양괴사인자(Tumor Necrosis Factor; TNF)의 발현이 증대되므로 본 발명에 의한 조성물 처리 시 IL 및 TNF의 생성이 어느정도 저해되는지를 real-time RT PCR을 이용하여 정량분석하였다.
TNF에 대해서는 ELISA 측정법을 이용하여 단백질의 발현량을 직접 정량하였으며 알레르기와 연관이 있다고 알려진 히스타민에 대해서도 생성 및 분비가 어느 정도 억제되는지를 분석하였다.
하기 실시예에 나타나 있듯이, 본발명의 하수오, 시엽 및 일라이트의 추출물은 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시킬 수 있음을 확인하였다. 특히 상기 추출물의 적합한 혼합 조성물은 각각의 개별 추출물에 비해 탁월한 효과를 나타내어 아토피 피부염의 치료에 보다 적은 양을 사용하여도 치료효과가 있음을 확인하였다. 상기 조성물은 각 추출물을 단독으로 사용하여도 무방하나, 하수오(추출 건조물):시엽(추출 건조물):일라이트(2배 추출액)의 중량비가 1:0.1~10:20~200인 것이 바람직하며, 특히 1:0.2~5:20~100인 것이 좋다. 상기 비율에서 일라이트의 중량비가 높은 것은 일라이트의 추출물은 농축 또는 동결건조하지 않고 추출액 자체를 사용하였기 때문으로 실질적인 비율이 높은 것은 아니다.
본 발명에 따른 조성물의 안전성을 확인하기 위하여 in vitro에서 세포독성을 측정하였다. 사람의 정상 fibroblast 세포를 이용한 피부독성 측정 결과 아토피에 대한 효능에 사용된 투여량(dosage)보다 4배 높은 투여량에서도 세포독성이 없는 것으로 측정되었다(도 6).
전술한 바와 같이 본 발명의 추출물 및 조성물이 in-vitro에서 알레르기 성 질환이 치료에 유효하고, 안전한 약제로 이용될 수 있음을 확인하고 아토피 피부염 발현 쥐(NCNga)를 대상으로 하여 실제 in-vivo 효과를 실험하였다. 약제를 처리하지 않은 대조군과 기존 약제인 도포용 연고(ドルマイコ??チ軟膏; 도루마이코-치 연고)를 사용한 비교군을 대상으로 하여 본 발명의 조성물의 효과를 시험하여 본 결과 본 발명에 의한 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시키는데 효과적이며 특히 혼합 조성물은 개개의 약제나 기존 약제에 비해서도 월등한 효과를 나타냄을 확인하였다.
본 발명에 의한 상기 추출물 또는 조성물은 아토피 피부염 치료약제 및 치료·예방용 건강기능식품으로 활용될 수 있으며 용법에 따라 연고나 로션, 크림, 세안제 등의 외용제 형태를 취할 수도 있고, 경구 투여용 약제, 기능성 식품 등의 내복제 형태를 취할 수도 있다. 상기 형태의 약제, 식품 또는 화장품 등의 제조는 당업자라면 누구라도 해당 기술을 이용하여 용이하게 실시할 수 있을 이다. 또한, 이때 필요에 따라 상기 추출물 또는 조성물에 다양한 보조 생약제, 비타민, 미네랄, 식이섬유 및 기타 의약용-식품용 보조제(예컨대, 부형제, 증강제, 코팅제 등) 등을 혼합할 수 있음은 당업자에게 당연할 것이다.
이하 본 발명을 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하고자하는 예시적인 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적 사상의 본질이 변하거나 범위가 축소되는 것은 아니다. 하기 실시예에서 제시되지 않은 여러 가지 실시예 및 적용예들이 가능함은 당업자에게 있어 당연할 것이다. 하기 적용예는 하수오 추출물, 시엽 추출물, 일라이트 단독, (하수오 추출물+일라이트) 및 (하수오 추출물+일라이트+시엽 추출물)의 혼합 조성물에 관해서만 수행되었으나, 이들 모두가 유의미한 효과를 나타내었으므로, 적용예에서 실험되지 않은 (하수오 추출물+시엽 추출물)도 역시 유의미한 결과를 나타낼 것을 예측할 수 있을 것이다.
실시예 1 : in-vitro 분석
1) 추출물 및 조성물의 제조
(1) 하수오 추출물의 제조
미리 선별하여 적절한 크기로 절단한 400g의 건조 하수오에 1L의 물을 혼합한 다음 100℃에서 2시간 30분동안 열수 추출을 행하였다. 이어서 열수추출물을 여과한 다음 여과액을 영하 80℃에서 1시간동안 급속 동결하고, 0.23토르 이하의 압력에서 35시간 이상 동결건조한 다음 수분이 완전히 증발하면 잔류물을 분쇄하여 건조분말 3.5g을 얻었다.
(2) 시엽 추출물의 제조
하수오 추출물과 동일한 방법에 의해 시엽 400g으로부터 시엽 추출물의 건조분말 3.5g을 얻었다.
(3) 일라이트 추출물의 제조
강원도 정선군 남면 무두2리의 증산 고령토 광산에서 채취된 일라이트를 구입하여 사용하였다. 입자경은 2000~3000 메쉬였다. 상기 일라이트를 한국지질자원연구원에 성분 분석의뢰한 결과 주 성분은 SiO2(56.32%), Al2O3(18.75%), Fe2O3(7.42%), K2O(2.76%), CaO(1.92%) 등이었다.
일라이트 40g에 순수 80mL를 가한 후 2500RPM으로 24시간 교반한 후 여과하여 여과액을 농축 또는 동결건조하지 않고 그대로 사용하였다. 여과액을 동결건조하는 경우 0.9mg의 잔류물을 얻을 수 있었다.
(4) 하수오, 시엽 및 일라이트 추출물의 조성물 제조
상기 (1)과 (2)에서 각각 수득한 하수오와 시엽의 추출물을 각 조성물의 중량 비율에 따라 혼합한 후 해당 중량비의 일라이트 추출액을 혼합하여 조성물로 사용하였다. 하기 실시예에 사용된 조성물의 성분 비율(중량비)은 다음과 같다.
조성물 1 - 하수오
조성물 2 - 시엽
조성물 3 - 일라이트
조성물 4 - 하수오 : 일라이트 (1:1)
조성물 5 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (10:1:70)
조성물 6 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (5:1:50)
조성물 7 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (1:1:25)
조성물 8 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (1:5:50)
조성물 9 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (1:10:70)
조성물 10 - 하수오 : 시엽 : 일라이트 (1:1:200)
Positive Control - cyclosporin A 연고(사이폴엔, 종근당)
2) Real-time PCR 정량
HMC-1을 전배양한 후 다양한 농도의 anti-human IgE과 다양한 용량의 각 조성물 또는 사이폴엔 연고(조성물 : 10, 50, 100μg/ml; 연고 : 100μg/ml) 및 50ng/ml PMA(phorbol myristate acetate), 0.5μM A23187이 포함된 10% FBS(fetal bovine serum), DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium) 배지에서 CO2를 5% 농도로 일정하게 유지하면서 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. HMC-1만을 배양하거나 조성물이나 연고를 추가하지 않고 50ng/ml PMA, 0.5μM A23187 만을 배지에 추가하여 HMC-1를 배양하여 대조군으로 하였다.
통상의 방법으로 Total cellular RNA를 배양된 HMC-1으로부터 분리하고 총 3μg의 RNA로부터 ReverTraAce-a-cDNA Synthesis kit(Toyobo Co., Ltd. Osaka, Japan)을 이용하여 제조업체의 설명서에 따라 cDNA를 합성하였다.
아토피 관련 유전자의 cytokine RNA(TNF-α, IL-6, IL-8) 발현량 분석은 Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR system manual(threshold: 0.05, baseline: 6-15cycles)에서 제공한 real time PCR 방법에 따라 SYBR Green PCR genetic dye를 사용하여 정량하였다. 표준인자로는 G3PDH를 사용하였으며, 최종 200nM 농도로 정제 된 Primer를 사용하였다. 각 유전자의 프라이머는 다음과 같다.
① human interleukin 6
Forward Primer: 5' cgccccacacagacagccactc 3'
Reverse Primer: 5' tgcctctttgctgctttcacaca 3'
② human interleukin 8
Forward Primer: 5' gctggccgtggctctcttg 3'
Reverse Primer: 5' tggggtggaaaggtttggagtat 3'
③ human glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (G3PDH)
Forward Primer: 5' tgccgtctagaaaaacctgccaa 3'
Reverse Primer: 5' gccccagcgtcaaaggtg 3'
④ human TNF-α
Forward Primer: 5' gggggaggatggatggaggtga 3'
Reverse Primer: 5' cggggttcgagaagatgatcctg 3'
본 실험은 2회 반복하여 실시하였다. PCR 분석 조건으로는 50℃ 1분간 1cycle, 94℃ 10분간 1cycle, 94℃ 1분간 40cycle, 60℃ 1분간 1cycle을 시행하였다. RNA 발현량과 관련된 SYBR Green양은 각 cycle이 끝날 때마다 측정하였다. 일반적으로 real time PCR에서 형광물질 농도가 baseline 위로 올라 갈 때 cycle수를 RQ(relative quantitative)라고 하며 이 값은 측정하고자 하는 유전자의 RNA양과 비례하여 나타나게 된다. 각 유전자들의 표준 곡선은 점차적으로 cDNA 농도를 낮춰가면서 위에서 설명한 real time PCR을 통해 구하였다.
상기의 방법에 의해 측정한 IL-6, IL-8 및 TNF-α 유전자의 양을 각각 도 1, 도 2 및 도 3에 그래프로 도시하였다. 이하 각 도표에서 "N"은 HMC-1 세포만 단독배양한 군을, "CT"는 셀활성을 유도하기 위하여 PMA와 A23187을 처리한 군을, "PC"는 사이폴엔과 PMA 및 A23187을 동시에 처리한 군을, "조성물"은 각 조성물과 PMA 및 A23187을 동시에 처리한 군을 의미하며 100, 50, 10은 각 조성물의 처리농도(μg/mL)를 나타낸다.
도표에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 조성물은 하수오, 시엽 및 일라이트 단독으로도 IL-6, IL-8 및 TNF-α의 생성이 상당한 정도 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 각 추출물을 혼합하여 제조한 조성물의 경우에는 각각의 단독 추출물에 비해 현저한 상승효과를 나타내어 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 더욱 효율적으로 감소시킬(치료할) 수 있음을 알 수 있었다.
3) TNF-α 측정
전술한 2)에서 본 발명에 의한 조성물이 TNF-α의 RNA 전사량을 대폭 감소시키는 것으로 확인되었는 바, 실질적으로 TNF-α의 생성이 감소되었는지 직접 단백질 분석을 수행하였다.
HMC-1 cell을 37℃에서 16∼18시간 동안 배양하였다. 일정 농도로 배양된 각각의 cell을 세척한 후 다양한 용량의 각 조성물(10μg/ml, 50μg/ml, 100μg/ml) 또는 상기 연고(100μg/ml) 및 50ng/ml PMA(phorbol myristate acetate)와 0.5μM A23187이 첨가된 10% FBS DMEM 배지로 교체한 후 24시간 동안 배양하였다.
각 실험군의 세포 배양액을 1000g에서 2분간 원심분리하여 상등액을 분리하였다. ELISA(Endogen, Woburn, MA) 방법으로 분리된 상등액 중의 TNF-α 농도를 측정하였다. 분석결과를 표 1과 도 5에 나타내었다.
[표 1] 상등액 중 TNF-α의 평균 발현 농도(pg/mL)
| Dosage 100 | Dosage 50 | Dosage 10 | ||||
| 평균 | 표준오차 | 평균 | 표준오차 | 평균 | 표준오차 | |
| PC | 32 | 22 | ||||
| 조성물1 | 156 | 32 | 187 | 42 | 199 | 26 |
| 조성물2 | 42 | 35 | 154 | 15 | 151 | 42 |
| 조성물3 | 123 | 23 | 156 | 25 | 178 | 21 |
| 조성물4 | 189 | 36 | 188 | 44 | 190 | 47 |
| 조성물5 | 164 | 38 | 167 | 58 | 200 | 51 |
| 조성물6 | 37 | 32 | 102 | 42 | 17 | 51 |
| 조성물7 | 37 | 55 | 95 | 26 | 110 | 23 |
| 조성물8 | 56 | 25 | 112 | 42 | 179 | 35 |
| 조성물9 | 78 | 16 | 134 | 25 | 148 | 45 |
| 조성물10 | 52 | 55 | 96 | 32 | 187 | 36 |
*정상셀 : 평균 - 12, 표준오차 - 2; IgE활성 : 평균 - 211, 표준오차 - 41
배양액으로 분비된 TNF-α의 농도를 ELISA로 측정한 결과, 표 1과 도 5에서 볼 수 있듯이, RNA 유전자 발현실험(RT-PCR)과 거의 일치하는 결과를 얻었다. 특히 단백질 분석결과에서는 하수오, 시엽 및 일라이트의 단독 추출물에 비해 각 추출물의 혼합물인 조성물에 의해 TNF-α 분비량이 더욱 현저하게 줄어있음을 알 수 있었다. 따라서 본 발명에 의한 하수오, 시엽, 일라이트의 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시킬 수 있으며 특히 각 추출물을 혼합하여 사용하였을 때 상승효과가 현저함을 재확인하였다.
4) 상등액 중의 히스타민 농도 측정
히스타민 중독과 알레르기 질환은 그 증세가 비슷하며, 히스타민제는 알레르기 질환의 치료에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에 의한 추출물 처리시 히스타민의 생성 및 분비가 어느 정도 억제되는지를 분석하였다.
HMC-1 cell을 37℃에서 16∼18시간 동안 배양하였다. 일정 농도로 배양된 각각의 cell을 세척한 후 다양한 용량의 각 조성물(10μg/mL, 50μg/mL, 100μg/mL) 또는 상기 연고(100μg/mL) 및 50ng/mL PMA(phorbol myristate acetate)와 0.5μM A23187이 첨가된 10% FBS DMEM 배지로 교체한 후 24시간 동안 배양한 후, monoclonal mouse IgE anti-human antibody(0.04 μg/mL)가 코팅된 plate로 옮긴 후 30분간 배양 후에 centrifugation(1000g, 2분)을 통해 배양액으로부터 상등액을 얻었다. 히스타민의 발현량을 측정은 Histamine RIA kit를 이용하였다. 분석결과를 아래 표 2 및 도 5에 나타내었다.
[표 2] 상등액 중 히스타민의 평균 발현 농도(pg/mL)
| Dosage 100 | Dosage 50 | Dosage 10 | ||||
| 평균 | 표준오차 | 평균 | 표준오차 | 평균 | 표준오차 | |
| PC | 12.1 | 4.6 | ||||
| 조성물1 | 76.3 | 6.8 | 74.2 | 12 | 89.1 | 13.6 |
| 조성물2 | 21.0 | 7.9 | 31.3 | 11.4 | 79.4 | 8.5 |
| 조성물3 | 68.4 | 5.7 | 89.8 | 6.2 | 98.9 | 14.3 |
| 조성물4 | 77.8 | 7.0 | 94.3 | 9.2 | 89.6 | 13.1 |
| 조성물5 | 64.5 | 7.8 | 76.0 | 8.1 | 80.6 | 7.5 |
| 조성물6 | 26.2 | 7.3 | 53.1 | 14.2 | 78.2 | 15.1 |
| 조성물7 | 28.8 | 10.5 | 45.6 | 5.2 | 93.2 | 4.6 |
| 조성물8 | 23.5 | 5.3 | 54.1 | 8.3 | 62.8 | 13.5 |
| 조성물9 | 38 | 11.6 | 55.1 | 6.4 | 67.1 | 6.7 |
| 조성물10 | 24.2 | 4.6 | 45.2 | 6.7 | 70.6 | 15.7 |
*정상셀 : 평균 - 6.1, 표준오차 - 1.3;
IgE활성 : 평균 - 97.5, 표준오차 - 6.1
표 2와 도5에서 볼 수 있듯이, TNF-α의 경우와 동일하게, 하수오 추출물 처리군과 시엽 추출물 처리군, 일라이트 처리군 모두 활성군에 비해 히스타민 분비량이 현저하게 줄어있음을 알 수 있었다(통계적으로 99% 유의 수준 하에서 유의함).
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시킬 수 있음을 확인하였다.
5) 세포독성 측정
(1) 사람의 섬유아세포(Human Fibroblast cells; hFCs)의 배양
HFC는 사람의 피부조직을 충남대학교 부속병원에서 제공받아 차가운 D-PBS로 3 회 세척한 후 작은 조각으로 절단한 다음, conical tube(15㎖)에 넣어 1,400 rpm에서 5 분간 원심분리하고, tube에 DMEM containing collagenase A (5 mg/mL, BM, Indianapoilis, IN, USA)와 DNase type Ⅰ(0.15mg/mL, Sigma), 항생제(penicillinm 104U/mL, streptomycin 10mg/mL, amphotericin B 25㎍/mL)를 넣고 37℃ CO2 배양기에서 2 시간 동안 배양하였다. 0.5% trypsin-0.2% EDTA를 첨가한 후 30 분간 더 배양한 후 인산완충생리식염수(PBS)로 1500rpm에서 2회 원심분리한 후 DMEM-10% FBS에서 2주일 동안 배양하였다. 2주일 후 0.5% trypsin-0.2% EDTA로 hFCs세포를 분리하여 DMEM-5% FBS 배양액에 105cells/mL 농도로 맞추어 96 well plate에 분주하였다.
(2) 세포독성 (cytotoxicity) 측정
세포독성 측정방법은 SRB assay법을 약간 변형하여 실험에 사용하였다. HFCs 세포는 37℃, 5% CO2 배양기에서 1 시간 배양한 후 상기 조성물(최종 농도 400, 200, 100, 50, 25, 12.5, 1.25㎍/mL)을 48 시간 동안 각각 처리하였다. 배양종료 후에 배양액을 버리고 인산완충용액으로 2회 세척하였다. 각 well에 50% TCA(trichloroacetic acid)를 50μL를 가하고 1 시간 동안 4℃에 방치하였다. 증류수로 5회 세척한 다음 well plate를 공기 중에서 건조하였다. SRB(0.4%/1% acetic acid) 용액을 100μL/well로 가하고 실온에서 30 분간 염색하였다. 염색 후 0.1% acetic acid 용액으로 약 4∼5 회 세척한 다음 공기 중에서 건조하고 10mM Tris Base로 100μL/well로 용해시켰다. 이 plate를 plate shaker(Lab-Line, U.S.A)에서 3.5 speed로 5 분간 shaking하고 ELISA LEADER(molecular devices, U.S.A)에서 540 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 상기 방법에 의한 세포독성 실험 결과를 표 3과 도 6에 나타내었다.
[표 3] 세포독성 측정 결과
| 조성물 1 | 조성물 2 | 조성물 3 | 조성물 4 | 조성물 5 | ||||||
| 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | |
| 정상 | 100 | 4.47 | 100 | 4.47 | 100 | 4.47 | 100 | 3.22 | 100 | 3.22 |
| 400 | 90.1 | 1.26 | 106.5 | 7.73 | 106.8 | 1.02 | 94.6 | 2.52 | 107.6 | 4.06 |
| 200 | 94.6 | 1.82 | 100.6 | 9.87 | 102.4 | 3.31 | 103.5 | 7.22 | 106.5 | 6.41 |
| 100 | 87.1 | 3.31 | 101.5 | 4.81 | 106.6 | 2.84 | 98.1 | 3.52 | 109 | 8.12 |
| 50 | 108 | 2.84 | 102.7 | 4.89 | 107.7 | 3.86 | 107.6 | 6.41 | 117 | 11.6 |
| 25 | 99.8 | 6.08 | 104.7 | 1.42 | 106.8 | 3.34 | 108.7 | 12 | 110 | 7.76 |
| 12.5 | 92 | 2.52 | 99.8 | 9.63 | 105.7 | 0.9 | 96.5 | 0.9 | 100.9 | 5.23 |
| 51.25 | 95.9 | 5.13 | 93.5 | 4.73 | 108.1 | 1.89 | 104.2 | 6.5 | 107.6 | 8.85 |
| 조성물 1 | 조성물 2 | 조성물 3 | 조성물 4 | 조성물 5 | ||||||
| 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | |
| 정상 | 100 | 7.67 | 100 | 7.67 | 100 | 7.67 | 100 | 4.23 | 100 | 4.23 |
| 400 | 98.6 | 1.46 | 107.7 | 6.66 | 116.1 | 2.84 | 99 | 8.5 | 111.6 | 10.9 |
| 200 | 91.1 | 2.25 | 100.3 | 2.84 | 107.1 | 2.35 | 102.6 | 7.41 | 104.1 | 3.92 |
| 100 | 96.4 | 6.27 | 101.3 | 1.86 | 100 | 3.13 | 112.6 | 9.37 | 95.6 | 8.29 |
| 50 | 84.5 | 3.33 | 88.4 | 2.15 | 119.4 | 14.9 | 110.7 | 8.39 | 96.7 | 9.05 |
| 25 | 92 | 6.46 | 106.2 | 3.91 | 88.4 | 7.63 | 105.4 | 11.56 | 96.6 | 8.07 |
| 12.5 | 91.6 | 4.11 | 110.3 | 2.25 | 85.1 | 12.4 | 107.7 | 7.63 | 93.9 | 9.7 |
| 1.25 | 95.5 | 7.34 | 88.9 | 3.62 | 86.4 | 9.92 | 86.7 | 6.98 | 84.1 | 14.9 |
표 3과 도 6에서 볼 수 있듯이 상기의 모든 조성물은 실험 범위내에서 모두 정상셀과 유의한 차이를 나타내지 않아 세포독성이 없는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 상기 모든 조성물은 세포독성과 관련된 부작용이 없이 치료제로서 안전하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 2 : in-vivo 분석
실시예 1의 조성물 1, 조성물 2, 조성물 3 및 조성물 6의 아토피 피부염에 대한 치료효과를 아토피 피부염 발현쥐인 NCNga 마우스를 대상으로 in vivo에서 직접 확인하였다. 효과를 비교할 수 있도록 일본에서 아토피성 피부염에 사용하고 있는 도포용 연고(ドルマイコ??チ軟膏; 도루마이코-치 연고)를 처치한 군을 비교군으로 하였다.
1) total RNA 분리
아토피 피부염 발현쥐인 NCNga 마우스(Japan SLC, Shizuoka, Japan) 6주령 암컷(female)을 23±2℃ (housed), 55±15% (humidity), 12시간-12시간 (light-dark cycle)의 환경에서 2주간 적응시킨 후 실험을 수행하였다.
실시예 1에서 얻어진 조성물 1, 2, 3, 및 6과 연고를 각각 NCNga 마우스에 6주간(수, 금) 경구투여(75mg/kg)하고 동시에 목 부위에 피부도포(10mg/day)하였다. 경구투여는 추출물 등 약제 75mg/kg를 순수 0.1cc에 용해하여 투약하였으며, 피부도포는 추출물 등 약제 10mg를 200μL의 피마자 오일과 혼합하여 사용하였다.
6주간 투약이 완료된 후 실험동물의 얼굴(facial) 부위를 전모한 뒤 피부조직을 떼어내어 피부조직(0.1g)과 RNAzolB 500μL를 혼합하고 용해될 때까지 분쇄하였다. 이 혼합 부유액에 chloroform 50 ㎕를 첨가한 후 15초간 다시 혼합하였다. 혼합물을 얼음에 15 분간 방치한 후 13,000 rpm에서 원심분리하여 상층액 약 200 ㎕을 회수하였다. 상층액에 2-propanol 200 ㎕를 가한 후 천천히 흔들고 얼음에서 15 분간 방치하였다. 이를 다시 13,000 rpm에서 원심 분리한 후 80% EtOH로 수세하고 3분간 vaccum pump에서 건조하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA는 diethyl pyrocarbonate (DEPC)를 처리한 20 ㎕의 증류수에 녹여 75?? heating block에서 불활성화시킨 후 first strand cDNA합성에 사용하였다.
이하 각 도표에서 "대조군"은 아무런 처리가 되지 않은 군을, "연고"는 상기 일본 아토피 치료제 처리군을, "조성물"은 실시예 1에서 얻어진 조성물 6의 처리군을, "하수오", "시엽" 및 "일라이트"는 각각 해당 추출물의 처리군을 의미한다.
2) RT PCR에 의한 IL-4 유전자 분석
전술한 바와 같이 준비된 total RNA 3㎍을 75℃에서 5분 동안 변성시키고, 이에 2.5μL의 10mM dNTPs mix, 1μL의 random sequence hexanucleotides(25 pmole/25μL), RNA inhibitor로서 1μL의 RNase inhibitor(20 U/μL), 1μL의 100mM DTT, 4.5μL의 5ㅧRT buffer(250mM Tris-HCl, pH 8.3, 375mM KCl, 15mM MgCl2)를 가한 후, 1μL의 M-MLV RT(200 U/μL)를 다시 가하고 DEPC 처리된 증류수로서 최종 부피가 20μL가 되도록 하였다. 반응 혼합액을 잘 섞은 뒤 2,000 rpm에서 5초간 원심침강하여 37℃ 항온 수조에서 60분 동안 반응시켜 first-strand cDNA를 합성한 다음, 95℃에서 5분 동안 방치하여 M-MLV RT를 불활성화시킨 후 합성이 완료된 cDNA를 polymerase chain reaction (PCR)에 사용하였다.
PCR은 Primus 96 Legal PCR system (with high pressure lid, MWG in germany)를 이용하여 수행하였다. 반응은 이미 합성된 3μL의 cDNA를 주형으로 사용하고, IL-4에 대한 프라이머 쌍 각 20 pcom/μL를 혼합하여 1μL를 가하고, 다시 3μL의 2.5 mM dNTPs, 3μL의 10ㅧPCR buffer (100 mM Tris-HCl, pH 8.3, 500 mM KCl, 15 mM MgCl2), 그리고 0.18μL의 Taq polymerase (5 U/μL)를 첨가한 다음 최종 부피가 30μL 되도록 멸균증류수를 가하고 pre-denaturation : 95℃, 5분; denaturation : 95℃, 5분; annealing : 55℃, 1분; elongation : 72℃, 1분을 25cycles한 뒤 post-elongation을 72℃에서 3분 동안의 조건으로 PCR을 수행하였다. 표준인자로는 beta-actin을 사용하였으며, PCR에 사용한 프라이머 쌍의 염기서열은 다음과 같다.
⑤ Mouse IL-4 sense and antisense primer
Forward primer - 5'-CCGTCGATAGTGGCATCCATGAAAC-3'
Reverse primer - 5'-GGACCAATACCTGCTATAGGG-3'
⑥ beta-actin
Forward primer - 5'-TGGAATCCTGTGGTCCATGAAAC-3'
Reverse primer - 5'-GTCACAGTCAGCTGTATAGGG-3'
각 PCR 산물은 20μL씩 1.2% agarose gel에 loading하여 120V 조건에서 20분간 전기영동하여 분석하여 밴드의 상대강도를 측정하였다. IL-4를 RT-PCR 수행 후 전기영동한 결과사진을 도 7에 도시하였고, 이들 밴드 밝기의 상대강도를 측정하여 아래 표 4에 정리하였다.
[표 4]
| 발현량 | |
| 대조군 | 114 |
| 연고 | 124 |
| 하수오 | 31 |
| 시엽 | 72 |
| 일라이트 | 53 |
| 조성물 | 15 |
도표에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물, 조성물 및 첨가물인 일라이트를 처리한 실험동물의 조직배양액에서는 IL-4의 발현량이 대조군에 비해 거의 1/2 수준으로 감소되었다. 반면 "연고"처리군은 대조군 보다 더 많은 발현량을 나타내었다.
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시킬 수 있음을 알 수 있었다.
3) IgE 농도 측정
아토피 피부염은 알레르기 물질 등 생체에 해로운 물질이 들어왔을 때 나타나는 면역체계의 과민반응으로, 유해화학물질들이 체내에 유입되면 혈액속의 B임파구가 항체 단백질E(IgE)을 만들며 히스타민, 프로스타그란딘같은 화학전달물질을 방출시킨다.
따라서 본 발명에 의한 추출물 또는 조성물이 항체 단백질의 생성을 감소시킬 수 있는지를 확인하기 위하여 실험동물 혈청 중의 IgE 농도를 측정하였다.
실험동물 8주, 10주, 12주, 15주차에 capilery tube를 이용하여 마우스의 눈에서 약 100 ㎕의 혈액을 채혈한 후 혈청을 분리하여 IgE 량을 측정하였다(도 8 및 표 5). 단위는 ㎍/㎖이다.
[표 5]
| 8주차 | 10주차 | 12주차 | 15주차 | ||||||
| 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 평균 | 표준편차 | 95%유의수준 | |
| 대조군 | 621.6 | 60.2 | 948.8 | 78.6 | 1169 | 163.2 | 1778 | 178 | |
| 연고 | 363.2 | 62.2 | 643.6 | 75.8 | 938.1 | 121 | 1027 | 93 | 유의 |
| 하수오 | 457.6 | 131.3 | 811.6 | 142.3 | 1320.7 | 161.7 | 1509 | 281 | |
| 시엽 | 318.2 | 55.7 | 932.7 | 273 | 882.5 | 178 | 1165 | 300 | |
| 조성물 | 296.2 | 64.3 | 347.1 | 151.8 | 309.9 | 42.9 | 867 | 260 | 유의 |
| 일라이트 | 381.9 | 87.7 | 617.2 | 71.9 | 688.7 | 183.2 | 1361 | 306 | ㅡ |
도표에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 추출물 및 조성물 처리군은 전 실험과정에서 대조군에서 비해 월등히 낮은 IgE 농도를 보였다. 특히 본 발명에 의한 조성물 처리군은 종래 아토피 피부염 치료제인 "연고" 처리군에 비해 월등히 우수한 IgE 생성 억제효과를 나타내었다. 연고 처리군과 조성물 처리군이 95% 유의수준에서 유의성을 나타내었다.
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염과 같은 알레르기 반응을 감소(치료)시키는데 효과적이며 특히 추출물의 혼합물인 조성물은 기존 약제에 비해서도 월등한 효과를 나타내고 효과가 지속적임을 확인하였다.
4) IL-6 농도 측정
15주째 NCNga 마우스를 ethyl ether로 마취한 후 심장천자법으로 혈액을 채혈하여 혈청을 분리한 후 ELISA kit방법으로 혈청중 IL-6를 정량하였다(도 9 및 표 6). 단위는 ㎍/㎖이다.
[표 6]
| 평균 | 표준편차 | 95% 유의수준 | |
| 대조군 | 19.2 | 1.6 | |
| 연고 | 8.5 | 2.4 | 유의 |
| 하수오 | 7.8 | 1.6 | 유의 |
| 시엽 | 5.2 | 1.1 | 유의 |
| 조성물 | 7.6 | 2.7 | 유의 |
| 일라이트 | 3.5 | 1.1 | 유의 |
도 9 및 표 6에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 추출물 및 조성물 처리군은 대조군과 기존 약제의 처리군에 에서 비해 월등히 낮은 혈중 IL-6 농도를 나타내었으며, 95% 유의수준에서 모두 유의성을 나타내었다.
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염을 감소(치료)시키는데 효과적임을 재확인하였다.
5) IgG2a 농도 측정
15주째 NCNga 마우스를 ethyl ether로 마취한 후 심장천자법으로 혈액을 채혈하여 혈청을 분리한 후 Mab-Based Mouse Ig isotyping kit (PharMingen, San Diego, Calif)로 혈청중 immunoglobulins인 IgG2a의 농도를 측정하였다(도 10 및 표 7). 단위는 ㎍/㎖이다.
[표 7]
| 평균 | 표준편차 | 95% 유의수준 | |
| 대조군 | 4.25 | 0.51 | |
| 연고 | 3.21 | 0.72 | |
| 하수오 | 2.44 | 0.31 | 유의 |
| 시엽 | 1.87 | 0.29 | 유의 |
| 조성물 | 2.68 | 0.26 | 유의 |
| 일라이트 | 2.04 | 0.23 | 유의 |
도 10 및 표 7에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 추출물 및 조성물 처리군은 대조군에서 비해 월등히 낮은 혈중 IgG2a 농도를 나타내었다. 특히 "연고"는 95% 유의수준에서 유의성이 없었으나, 본 발명에 의한 추출물 및 조성물 처리군은 모두 유의성을 나타내었다.
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염을 감소(치료)시키는데 효과적임을 알 수 있었다.
6) 생체 검체의 조직배양 분석
15주째 NCNga 마우스의 얼굴과 목 부위를 전모한 뒤 피부조직을 각각 1g씩 떼어내어 DMEM 배양액으로 수세하고 혼합하여 chopping 한 후 10% FBS- DMEM으로 Petri-dish에서 배양하였다. 7일 경과 후 배양상층액을 제거하고 새로운 10% FBS-DMEM 배양액으로 교체하였다. 다시 7일간 배양하여 배양상층액을 분리하고 배양액내의 IL-13 농도를 ELISA kit로 측정하였다(도 11 및 표 8). 단위는 ㎍/㎖이다.
[표 8]
| 평균 | 표준편차 | |
| 대조군 | 268.7 | 41.1 |
| 연고 | 108.3 | 4.3 |
| 하수오 | 150.1 | 2.9 |
| 시엽 | 95.5 | 32.3 |
| 조성물 | 134 | 31 |
| 일라이트 | 102.7 | 4.1 |
도 및 표에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 추출물 및 조성물 처리군의 조직배양액은 대조군의 조직배양액에 비해 월등히 낮은 배양액내의 IL-13 농도를 나타내었다.
따라서 본 발명에 의한 하수오 추출물, 시엽 추출물 및 이들의 혼합 조성물이 아토피 피부염을 감소(치료)시키는데 효과적임을 확인할 수 있었다.
본 발명에 의하면, 안전성과 안정성이 인정된 천연물로부터 아토피 피부염에 효과가 있는 새로운 개념의 아토피 피부염 치료제가 가능하게 된다. 따라서 종래 아토피 피부염에 대한 처방에 의한 피부약화, 전신 호르몬증상, 중독성, 불면, 불안, 식욕감퇴 등의 부작용이 없는 아토피 피부염 치료제를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 HMC-1에서 IL-6 mRNA의 발현정도를 나타내는 그래프.
도 2는 본 발명에 의한 치료제가 처리된 HMC-1에서 IL-8 mRNA의 발현정도를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 HMC-1에서 TNF-α mRNA의 발현정도를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명에 의한 치료제가 처리된 HMC-1 세포 배양액 중의 TNF-α의 농도를 보여주는 도표.
도 6은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 HMC-1 세포 배양액 중의 히스타민의 농도를 보여주는 도표.
도 7은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 실험동물 조직에서 IL-4의 RT-PCR을 수행 후 전기영동한 결과사진.
도 8은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 실험동물에서 시간경과에 따른 혈청 중의 IgE 농도변화를 보여주는 도표.
도 9는 본 발명에 의한 치료제가 처리된 실험동물에서 혈청 중의 IL-6 농도를 보여주는 도표.
도 10은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 실험동물에서 혈청 중의 IgG2a 농도를 보여주는 도표.
도 11은 본 발명에 의한 치료제가 처리된 실험동물의 조직 분리배양액 중의 IL-13 농도를 보여주는 도표.
Claims (7)
- 하수오 추출물을 유효성분으로 함유하는 아토피 피부염 치료용 조성물.
- 제 1 항에 있어서,추가적으로 일라이트를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 아토피 피부염 치료용 조성물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,추가적으로 시엽의 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 아토피 피부염 치료용 조성물.
- 제 3 항에 있어서,상기 조성물은 하수오 : 시엽 : 일라이트 추출물의 중량비가 1 : 1~10 : 20~200인 것을 특징으로 하는 아토피 피부염 치료용 조성물.
- 제 4 항에 의한 조성물을 유효성분으로 하는 아토피 피부염 치료용 외용제.
- 제 4 항에 의한 조성물을 유효성분으로 하는 아토피 피부염 치료용 경구 투여제.
- 제 4 항에 의한 조성물을 유효성분으로 하는 아토피 피부염 치료용 건강 보조 식품.
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