KR100575229B1 - Food Compositions for Preventing or Treating Brain Neuronal Diseases - Google Patents

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KR100575229B1 KR1020050027320A KR20050027320A KR100575229B1 KR 100575229 B1 KR100575229 B1 KR 100575229B1 KR 1020050027320 A KR1020050027320 A KR 1020050027320A KR 20050027320 A KR20050027320 A KR 20050027320A KR 100575229 B1 KR100575229 B1 KR 100575229B1
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Abstract

본 발명은 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (a) 실크 단백질의 분해에 의해 생성된 실크 펩타이드의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적 담체를 포함하는 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preventing or treating cerebral neurological diseases, and more particularly, (a) a pharmaceutically effective amount of a silk peptide produced by degradation of silk protein; And (b) relates to a composition for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases comprising a pharmaceutical carrier.

실크, 실크 펩타이드, 피브로인, 아폽토시스, 허혈, 재관류, 뇌졸증, 아세틸콜린, 인지 기능, 우울증, 신경 퇴행성 질환, 기능성 식품 Silk, silk peptide, fibroin, apoptosis, ischemia, reperfusion, stroke, acetylcholine, cognitive function, depression, neurodegenerative diseases, functional food

Description

뇌신경질환의 예방 또는 치료용 식품 조성물{Food Compositions for Preventing or Treating Brain Neuronal Diseases}Food Compositions for Preventing or Treating Brain Neuronal Diseases

도 1a는 본 발명의 실크 펩타이드 중 한 종류가 신경 세포의 사멸에 미치는 영향을 확인하기 위한 MTT 환원 실험 결과를 보여 주는 그래프;Figure 1a is a graph showing the results of the MTT reduction experiment to confirm the effect of one type of silk peptide of the present invention on the death of neurons;

도 1b는 본 발명의 실크 펩타이드 중 다른 한 종류가 신경 세포의 사멸에 미치는 영향을 확인하기 위한 MTT 환원 실험 결과를 보여 주는 그래프;Figure 1b is a graph showing the results of the MTT reduction experiment to confirm the effect of the other type of silk peptide of the present invention on the death of neurons;

도 2a는 본 발명의 실크 펩타이드 중 한 종류가 신경 세포의 아폽토시스를 억제하는 것을 보여 주는 훼스트 염색 결과 사진;FIG. 2A is a picture of pest staining results showing that one type of silk peptide of the present invention inhibits apoptosis of neurons;

도 2b는 본 발명의 실크 펩타이드 중 다른 한 종류가 신경 세포의 아폽토시스를 억제하는 것을 보여 주는 훼스트 염색 결과 사진;FIG. 2B is a picture of results of pest staining showing that another type of silk peptide of the present invention inhibits apoptosis of neurons;

도 3a는 본 발명의 실크 펩타이드 중 한 종류가 카스파아제 활성을 억제하는 것을 나타내는 그래프;3A is a graph showing that one type of silk peptide of the present invention inhibits caspase activity;

도 3b는 본 발명의 실크 펩타이드 중 다른 한 종류가 카스파아제 활성을 억제하는 것을 나타내는 그래프;3B is a graph showing that another kind of silk peptide of the present invention inhibits caspase activity;

도 4a는 본 발명의 실크 펩타이드 중 한 종류가 세포 내 활성기 산소의 생성을 억제하는 것을 보여 주는 사진;Figure 4a is a photograph showing that one kind of silk peptide of the present invention inhibits the production of activator oxygen in the cell;

*도 4b는 본 발명의 실크 펩타이드 중 다른 한 종류가 세포 내 활성기 산소의 생성을 억제하는 것을 보여 주는 사진;4b is a photograph showing that another type of silk peptide of the present invention inhibits the generation of activator oxygen in cells;

도 5a는 허혈에 의한 뇌경색 부위에 대한 본 발명의 실크 펩타이드의 효과를 보여 주는 사진;Figure 5a is a photograph showing the effect of the silk peptide of the present invention on the site of cerebral infarction by ischemia;

도 5b는 허혈에 의한 뇌경색 부위에 대한 본 발명의 실크 펩타이드의 효과를 나타내는 그래프; Figure 5b is a graph showing the effect of the silk peptides of the present invention on the site of cerebral infarction by ischemia;

도 5c는 허혈에 의한 뇌경색 부위에 대한 본 발명의 실크 펩타이드의 효과를 나타내는 그래프;Figure 5c is a graph showing the effect of the silk peptide of the present invention on the cerebral infarction site by ischemia;

도 5d는 허혈에 의한 뇌경색 부위에 대한 본 발명의 실크 펩타이드의 효과를 나타내는 사진; Figure 5d is a photograph showing the effect of the silk peptide of the present invention on the site of cerebral infarction by ischemia;

도 5e는 허혈-재관류에 의한 인지 기능 손상을 방지하는 본 발명의 실크 펩타이드의 효능을 보여 주는 수동 회피 테스트 결과 그래프;FIG. 5E is a graph of passive avoidance test results showing the efficacy of the silk peptides of the present invention for preventing cognitive impairment by ischemia-reperfusion.

도 5f는 허혈-재관류에 의한 인지 기능 손상을 방지하는 본 발명의 실크 펩타이드의 효능을 보여 주는 8방 미로 측정에 대한 결과 그래프;FIG. 5F is a graph of results for an eight-way maze measurement showing the efficacy of the silk peptides of the present invention for preventing cognitive impairment by ischemia-reperfusion.

도 5g는 허혈에 의한 인지 기능 손상을 방지하는 본 발명의 실크 펩타이드의 효능을 보여 주는 해마의 H&E 염색 결과 사진;Figure 5g is a photograph of the H & E staining results of the hippocampus showing the efficacy of the silk peptide of the present invention to prevent cognitive impairment caused by ischemia;

도 6은 파킨슨씨병 동물 모델을 이용한 아포몰핀에 의한 일측성 회전반응 실험 결과를 나타내는 그래프;Figure 6 is a graph showing the results of unilateral rotational reactions with apomorphine using Parkinson's disease animal model;

도 7은 본 발명의 실크 펩타이드의 도파민 신경 세포에 대한 보호 효과를 보여 주는 그래프;7 is a graph showing the protective effect of the silk peptide of the present invention on dopamine neurons;

도 8은 본 발명의 실크 펩타이드가 항산화 작용을 하여 파킨슨씨병에 효능이 있다는 것을 나타내는 말론디알데히드 실험 결과 그래프;8 is a graph of malondialdehyde experimental results showing that the silk peptide of the present invention has an anti-oxidative effect on Parkinson's disease;

도 9a는 본 발명의 실크 펩타이드가 파킨슨씨병에 효능이 있다는 것을 나타내는 티로신 히드록실라아제 염색 결과를 보여 주는 사진;Figure 9a is a photograph showing the tyrosine hydroxylase staining results showing that the silk peptide of the present invention is effective in Parkinson's disease;

도 9b는 본 발명의 실크 펩타이드가 파킨슨씨병에 효능이 있다는 것을 나타내는 티로신 히드록실라아제 염색 결과를 보여 주는 그래프;9B is a graph showing the results of tyrosine hydroxylase staining showing that the silk peptides of the present invention are efficacious in Parkinson's disease;

도 10은 본 발명의 실크 펩타이드가 뇌에서의 아세틸콜린의 농도 감소를 억제하는 것을 보여 주는 그래프;10 is a graph showing that the silk peptide of the present invention inhibits the decrease in the concentration of acetylcholine in the brain;

도 11a는 본 발명의 실크 펩타이드를 1회 급성 처치한 경우에 항우울 효과를 나타내는 그래프; 및Figure 11a is a graph showing the antidepressant effect when a single acute treatment of the silk peptide of the present invention; And

도 11b는 본 발명의 실크 펩타이드를 장기 반복 처치한 경우에 항우울 효과를 나타내는 그래프.Figure 11b is a graph showing the antidepressant effect in the long-term repeated treatment of the silk peptide of the present invention.

본 발명은 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실크 단백질로부터 유래된 실크 펩타이드을 유효 성분으로 포함하는 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preventing or treating cerebral neurological diseases, and more particularly, to a composition for preventing or treating cerebral neurological diseases, comprising as an active ingredient a silk peptide derived from silk protein.

뇌졸중은 뇌혈관이 터지거나 막혀서 결과적으로 국소 뇌조직의 기능 이상을 가져오는 뇌혈관 질환으로 흔히 중풍이라고도 하며, 우리나라에서는 사망원인 중 선두를 달리고 있다. 더욱이 산업화와 의학의 발전에 의한 평균수명의 연장으로 인하여 그 발병률이 점차 증가하는 추세이다. 뇌졸중은 뇌의 어느 부위에서나 발생할 수 있고 따라서 신체의 거의 모든 기능에 장애를 초래할 수 있다. 의학적으로 뇌졸중은 크게 뇌의 혈관이 막혀서 특정 부위에 혈액 순환이 안되어 나타나는 '허혈성 뇌졸중'과 뇌출혈에 의한 '출혈성 뇌졸중'으로 분류할 수 있으며, 그 중 성인병의 원인으로 알려진 고혈압, 동맥경화증과 밀접한 연관성이 있는 허혈성 뇌졸중의 발생 비율이 더 높은 편이다.Stroke is a cerebrovascular disease that causes brain vessels to burst or become blocked, resulting in abnormal function of local brain tissue. It is often called stroke, and is leading the cause of death in Korea. Moreover, the incidence rate is gradually increasing due to the extension of the average life expectancy caused by industrialization and medical development. Strokes can occur anywhere in the brain and can therefore impair nearly every function of the body. Medically, stroke can be categorized into 'ischemic stroke' due to large blockage of the blood vessels of the brain and 'hemorrhagic stroke' caused by cerebral hemorrhage, and is closely related to hypertension and atherosclerosis, which are known as the cause of adult disease. The incidence of ischemic stroke is higher.

허혈성 뇌졸중은 목 부분에 있는 경동맥, 추골뇌저동맥부터 뇌 안의 가느다란 동맥에 이르기까지 어디든지 혈관이 막히면 발병하게 되며, 이로 인해 그 혈관이 지배하던 뇌 조직이 죽는 현상, 즉 '뇌경색(infarction)'이 발생하게 된다. 일단 발생된 뇌경색 부위는 그 기능을 되살릴 수 없으며, 따라서 뇌경색에 의한 중추신경계 장애는 회복되지 않고 영구적으로 남게된다. 그러므로 뇌졸중 치료에 있어서 제일 중요한 것은 뇌졸중 발병 위험인자로 알려진 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 등의 예방법과 더불어 뇌 허혈 자체에 대한 예방이다. 또한 뇌졸중 발병에 의해 뇌경색이 왔을 때 뇌부종을 감소시키고, 허혈 상태인 곳은 적절하게 순환되게 하여 이차적인 뇌손상을 줄이는데 그 초점을 두고 있다.Ischemic stroke is caused by blockage of blood vessels anywhere from the carotid artery in the neck, the vertebral base artery to the slender arteries in the brain, resulting in the death of the brain tissue controlled by the blood vessels, or 'infarction'. This will occur. Once developed, the site of cerebral infarction cannot restore its function, so the central nervous system disorder caused by cerebral infarction does not recover and remains permanent. Therefore, the most important thing in the treatment of stroke is prevention of cerebral ischemia, as well as preventive measures such as hypertension, diabetes, hyperlipidemia, which are known as risk factors for stroke. In addition, the focus is on reducing brain edema when stroke is caused by stroke, and reducing secondary brain damage by allowing the ischemic state to circulate properly.

현재 신경 세포의 보호를 위해 사용하고 있는 물질로는 흥분성 아미노산 길항제인 갱글리오사이드 (ganglioside), 니모디핀 (Nimodipine), GABA 항진제인 클로메치아졸 (clomethiazole) 등이 있고 황산 마그네슘과 글리신 길항제는 2상 임상 연구중이며, 피라세탐 (piracetam)이 현재 대규모 임상 연구가 진행중이다. 그러나 현재 시도되고 있는 신경 세포 보호제들은 허혈 진행 과정의 각기 다른 단계에 작용하는 제제들로, 이러한 여러 가지 과정에 동시에 작용하는 복합요법의 개발이 필요하지만 부작용과 약물 상호간섭의 문제를 해결해야 하는 과제를 안고 있다.Current substances used for the protection of nerve cells include excitatory amino acid antagonists ganglioside, nimodipine, GABA agonist clomethiazole, and magnesium sulfate and glycine antagonists. A phase clinical study is underway and piracetam is currently undergoing a large scale clinical study. However, current neuroprotective agents are agents that work at different stages of the ischemic process and require the development of combination therapies that work simultaneously on these different processes, but the challenges of side effects and drug interference are addressed. Is holding.

또한, 허혈성 뇌졸중의 증상은 특별한 예후 없이 급작스레 찾아오므로 뇌 허혈 발병 당시에 투여되는 약물을 통하여 치료를 기대하기보다는 지속적인 허혈 예방과 허혈 후의 신경세포의 아폽토시스의 억제를 위한 기능성 식품의 섭취가 더욱 효과적이라 판단되고 있다.In addition, the symptoms of ischemic stroke come suddenly without any special prognosis, so it is more effective to consume functional foods for continuous ischemia prevention and suppression of apoptosis of neurons after ischemia, rather than expecting treatment through drugs administered at the time of cerebral ischemia. It is judged.

미합중국 특허 제 6,245,757 호는 허혈에 의한 세포 손상을 치료하는 용도로서의 프로게스틴 (progestin)를 개시하고 있고, 미합중국 특허 제 6,380,193 호는 폴리(아데노신 5'-디포스포-리보스)폴리머라아제 억제제를 포함하는 뇌졸중 치료용 조성물을 개시하고 있다. 또한, 미합중국 특허 제 6,288,041 호는 시알산 유도체를 포함하는 뇌졸중 치료용 조성물을 개시하고 있으며, 미합중국 특허 제 5,580,866 호는 1,4-티아제틴을 유효 성분으로 포함하는 뇌졸중 치료용 조성물을 개시하고 있다.US Pat. No. 6,245,757 discloses progestin for use in treating cell damage by ischemia and US Pat. No. 6,380,193 describes strokes comprising poly (adenosine 5'-diphospho-ribose) polymerase inhibitors. Therapeutic compositions are disclosed. In addition, US Pat. No. 6,288,041 discloses a composition for treating stroke comprising sialic acid derivatives, and US Pat. No. 5,580,866 discloses a composition for treating stroke comprising 1,4-thiazetin as an active ingredient.

신경 퇴행성 질환의 일종인 파킨슨병 (Parkinson's disease, PD)은 운동 및 인지 장애를 일으키는 퇴행성 뇌 신경 질환으로 1817년 제임스 파킨슨에 의해 처음 보고되었다. 이 질환의 발병률은 미국에서 인구 10만 명 당 100-150명 정도로 약 75만-100만 명의 환자가 보고되고 있으며, 매년 6만여 명이 새로이 진단되는 추세로, 국내에서도 인구의 노령화에 따라 그 발병률 및 유병률이 계속 증가할 것으로 예상된다. 조직병리학적으로는 흑질 (substantia nigra)에 위치하는 도파민 신경세포의 소실이 특징적으로 나타나며, 그 신경 섬유의 투사 부위인 미상핵 (caudate nucleus)과 조가비핵(putamen)의 도파민이 감소하여 특징적인 진전 (tremor), 운동지연 (bradykinesia), 경직 (rigidity), 자세의 장애 (disturbance of posture) 등 운동 및 인지 기능 장애가 나타난다. Parkinson's disease (PD), a neurodegenerative disorder, was first reported by James Parkinson in 1817 as a neurodegenerative brain disorder that causes motor and cognitive impairment. The incidence of the disease is about 750,000 to 100 million patients in the US, ranging from 100 to 150 per 100,000 population, and 60,000 new cases are diagnosed each year. Prevalence is expected to continue to increase. Histopathologically, the loss of dopamine neurons located in the substantia nigra is characteristic, and dopamine in the caudate nucleus and putamen, which are the projection sites of the nerve fibers, is reduced. Motor and cognitive dysfunctions include tremor, bradykinesia, rigidity, and disturbance of posture.

파킨슨병에 사용되는 주된 치료 약물은 뇌에서 부족해진 도파민의 기능을 보충해 주는 약제 또는 그 외 신경 세포의 파괴를 예방 혹은 지연시키고자 하는 목적이나 기타 우울증 등의 부수적인 증상을 조절하기 위한 약물 치료 등이 있다. 대표적인 약물로 도파민 전구 물질인 레보도파 (levodopa, L-dopa) 성분의 마도파(Madopar), 도파민 수용체 효현제 (agonist) 성분의 브로미딘 (bromidine), 리슈라이드(lisuride), 그리고 항 아세틸콜린성 약물인 알탄 (artane), 코젠틴 (cogentin) 등의 다양한 신경약리학적 보상성 치료법이 개발되어 있다. 이중 도파민의 전구체인 레보도파는 부족한 뇌 내 도파민의 농도를 보충시킴으로써 파킨슨병의 증상을 개선시키는데 가장 효과적으로 사용되고 있으나, 3-5년 이상 장기간 투여하면 약물효과 시간이 점점 짧아지거나 (wearing-off), 약물의 효과에 대한 운동조절 기능의 변동이 심해지는 현상 (on-off 현상), 이상운동증 (diskinesia) 등의 부작용이 나타난다 (Freed et. al., N. Engl. J. Med. 327:1549-55(1992)). The main therapeutic drugs used in Parkinson's disease are drugs that compensate for the lack of dopamine in the brain, or other drugs to prevent or delay the destruction of nerve cells or to control other symptoms such as depression. Etc. Representative drugs include dopamin precursors, levodopa (L-dopa), madadopar, dopamine receptor agonists, bromidine, lisuride, and anti-acetylcholinergic drugs altan. Various neuropharmacologically compensatory therapies have been developed, such as artane and cogentin. Levodopa, a precursor of dopamine, is most effectively used to ameliorate symptoms of Parkinson's disease by replenishing insufficient levels of dopamine in the brain, but when administered for longer than 3-5 years, the drug effect time becomes shorter (wearing-off), or drugs Side effects such as severe fluctuations in motor control function (on-off) and diskinesia (Freed et. Al., N. Engl. J. Med. 327: 1549-) 55 (1992).

그밖에도 파킨슨병의 외과적 치료법으로 시상절단술(thalamotomy)과 담창구절단술(pallidotomy), 심부 뇌자극술(deep brain stimulation), 신경세포 이식술(Neuronal cell transplantation)등이 시행되고 있다. 그러나 치료효과의 지속 기 간이 환자에 따라 큰 차이를 나타내며, 드물게 수술에 따른 발성부전(hypophonia), 구음장애(dysarthria; 말더듬증), 기억력 감쇠 등의 부작용을 동반한다(Ondo et. al., Neurology 50:266-270 (1998); Shannon et. al., Neurology 50:434-438(1998)).In addition, surgical treatment of Parkinson's disease includes thalamotomy, pallidotomy, deep brain stimulation, and neuronal cell transplantation. However, the duration of treatment effect varies greatly from patient to patient, and rarely is accompanied by side effects such as hypoplasia, dysarthria, and memory attenuation following surgery (Ondo et. Al., Neurology) . 50: 266-270 (1998); Shannon et. Al., Neurology 50: 434-438 (1998).

알츠하이머병에 대한 최근 치료 기조는 대뇌피질 (cerebral cortex)과 해마 (hippocampus)에서 기능 손상된 콜린성 시그널링 및 전달 (cholinergic signaling and transmission)에 의해 알츠하이머병이 유래된다는 가능성에 중심을 두고 있다 (Bartus et al., Science. 217(4558): 408-14(1982)); 및 Coyle et al., Science. 219(4589):1184-90(1983)). 이런 뇌의 영역은 기억 및 지능과 연결되어 있으므로, 뇌의 이들 부분의 기능적인 결함은 기억 및 판단에 대한 확실한 손상을 주고 지적 능력을 상실케 한다. 신경 신호전달 (neuronal signaling)에 손상이 이루어지는 정확한 과정이 논쟁 대상이 되고는 있지만, 감각성 플라크 (senile plaque) 및 신경원 섬유 농축체 (neurofibrillary tangle: NFT)이 신경 손상의 주 원인으로 여겨진다. 아밀로이드 베타 (Aβ)의 축적으로 인한 감각성 플라크는 이병의 가장 큰 특징으로, 알쯔하이머병은 사후 부검으로 확진이 가능하다 (Khachaturian, Arch. Neurol. 42(11):1097-105(1985)).Recent treatment for Alzheimer's disease is centered on the possibility that Alzheimer's disease is derived from impaired cholinergic signaling and transmission in the cerebral cortex and hippocampus (Bartus et al. , Science. 217 (4558): 408-14 (1982)); And Coyle et al., Science. 219 (4589): 1118-90 (1983). Since these areas of the brain are linked to memory and intelligence, functional deficiencies in these parts of the brain damage certain memories and judgments and cause loss of intellectual ability. While the exact process by which neuronal signaling impairs damage is controversial, senile plaques and neurofibrillary tangles (NFTs) are believed to be the main causes of nerve damage. Sensitive plaques due to the accumulation of amyloid beta (Aβ) are the most hallmark of the disease, and Alzheimer's disease can be confirmed by post mortem examination (Khachaturian, Arch. Neurol. 42 (11): 1097-105 (1985)).

알쯔하이머병의 경우, 콜린성 시그널링의 손상을 억제 할 수 있도록 아세틸콜린의 양을 증가시키거나, 아세틸콜린이 장기간 존재할 수 있도록 하거나 또는 신경세포의 전달에 아세틸콜린이 더욱 효과적으로 작용하도록 하는 약물과 치료법이 제시되고 있어서, 알쯔하이머병 환자들의 아세틸콜린 활성도를 높이는 많은 화합물 들이 사용되고 있다. 현재 가장 효과적인 접근 방법은 시냅스에서 아세틸콜린을 빠르게 분해하여 신경 신호 전달을 막는 아세틸콜린에스테라아제의 활성을 억제하는 방법이다. 실제로 이런 저해제 (예: tacrine, donepezil 및 rivastigmine)들은 현재 FDA에서 인정한 알쯔하이머병 치료 약물로 시장에서 유통되고 있다. 많은 경우 상기 약물들은 병의 파괴적인 진행을 막는데 유효하나, 신경계의 병 이전 상태로의 회복에는 잘 적용되지 않고 있다.In Alzheimer's disease, drugs and therapies are suggested to increase the amount of acetylcholine to suppress the damage to cholinergic signaling, to allow acetylcholine to be present for a long time, or to make acetylcholine work more effectively in neuronal delivery. Many compounds are being used to increase the acetylcholine activity of Alzheimer's disease patients. Currently, the most effective approach is to inhibit the activity of acetylcholinesterase, which rapidly breaks down acetylcholine at synapses, preventing neuronal signal transduction. Indeed, these inhibitors (eg tacrine, donepezil and rivastigmine) are currently on the market as FDA-approved Alzheimer's disease drugs. In many cases these drugs are effective in preventing the destructive progression of the disease, but are not well applied to the recovery of the nervous system to its pre-disease state.

어떤 화합물들은 신경의 일반적인 건강 상태를 개선하여 나이가 들어감에 따른 세포의 기능을 정상적으로 유지하는데 목적을 두고 있다. 예를 들어, NGF와 에스트로겐 같은 몇몇 약물들은 신경의 퇴화를 늦추어 주는 신경보호 역할을 하며, 항산화제와 같은 다른 약물들은 세포의 산화를 감소시켜 정상적인 노화의 결과로 나타나는 해로운 세포의 손상의 증가를 감소 시킨다. 아밀로이드 베타 펩타이드가 축적되는 정도가 많으면 알쯔하이머병이 심각해지는데, 신경염 공간 (neuritic space)에 아밀로이드 베타의 축적을 낮추어 주면 알쯔하이머병의 진행을 늦추게 될 것으로 생각되고 있다. 아밀로이드 전구체 단백질 (Amyloid precursor protein: APP)이 α-, β-, γ-세크레타아제들과 같은 세포내의 단백질 분해효소들과 조합으로 많은 다양한 형태들로 진행되는 것으로 생각된다. 하지만, 아밀로이드 베타의 형성 과정이 실제 과학적으로 완전히 규명되지 않았기 때문에, 아밀로이드 베타의 형성을 조절하는 것은 아직은 가능하지 않다.Some compounds aim to improve the general state of health of the nerves so that the cells function normally as they age. For example, some drugs, such as NGF and estrogen, play a neuroprotective role in slowing neuronal degeneration, while others, such as antioxidants, reduce the oxidation of cells, reducing the increase in harmful cell damage that results from normal aging. Let's do it. If the amount of amyloid beta peptide accumulates, Alzheimer's disease becomes severe, and it is thought that lowering the accumulation of amyloid beta in the neuritic space will slow the progression of Alzheimer's disease. Amyloid precursor protein (APP) is thought to proceed in many different forms in combination with intracellular proteases such as α-, β- and γ-secretases. However, since the formation process of amyloid beta has not been fully scientifically identified, it is not yet possible to control the formation of amyloid beta.

아밀로이드 베타의 축적이 신경신호 전달에 이상을 주는 과정은 명확하지 않다. APP가 이상하게 절단되어 아밀로이드 베타가 많이 생성되어 신경염에 축적되 게 되면 플라크 형성이 유발된다. 따라서 이런 절단 반응에 관여하는 많은 다른 요인들(예: 염증반응 등)은 타우 (tau) 단백질의 인산화를 증가시키고, NFT들과 쌍나선형 필라멘트 (paired helical filament: PHF)들의 축적을 증가시켜서 결국 신경의 손상을 증가시킨다. 이런 요인들 모두 신경의 기능 장애를 유발하고 긍극적으로 알츠하이머 형태의 치매로 진행을 가속시킨다.The process by which amyloid beta accumulates abnormal neuronal signal transmission is not clear. Plaque formation is caused when APP is abnormally cleaved and a lot of amyloid beta is generated and accumulated in neuritis. Thus, many other factors involved in this cleavage reaction (such as inflammatory reactions) increase the phosphorylation of tau protein, increase the accumulation of NFTs and paired helical filaments (PHFs) and eventually nerves. Increases the damage. All of these factors cause nerve dysfunction and ultimately accelerate progression to Alzheimer's type of dementia.

비록 알츠하이머 병의 영향을 줄이기 위한 치료 방법에 대한 개발이 많이 진행되고 있으나, 현재로써는 일시적인 증상의 개선을 제공하는 것이다. 결론적으로 현재 알쯔하이머병 치료는 병의 진행 과정을 되돌리는 것이 아니라 병의 증상을 개선하는데 초점을 두고 있다. 병의 생물학적인 지식에 대해서는 보다 많이 알고 있으나, 임상에로의 적용 결과는 아직 성공적이지는 않다.Although there are many developments in treatment to reduce the effects of Alzheimer's disease, it is currently providing temporary improvement of symptoms. In conclusion, current treatment for Alzheimer's disease focuses on improving symptoms rather than reversing the course of the disease. We know more about the biological knowledge of the disease, but the results of the application to the clinic are not yet successful.

미합중국 특허 제 5,532,219 호는 4,4'-디아미노디페닐술폰 등을 포함하는 알쯔하이머병 치료용 조성물을 개시하고 있고, 미합중국 특허 제 5,506,097 호는 파라-아미디노페닐메탄술포닐 플루오리드 또는 에베락톤 A를 포함하는 알쯔하이머병 치료용 조성물을 개시하고 있으며, 미합중국 특허 제 6,136,861호는 비시클로[2.2.1]헵탄을 포함하는 알쯔하이머병 치료용 조성물을 개시하고 있다.US Patent No. 5,532,219 discloses a composition for treating Alzheimer's disease, including 4,4'-diaminodiphenylsulfone, and the like, US Patent No. 5,506,097 discloses para-amidinophenylmethanesulfonyl fluoride or everlactone A Disclosed is a composition for treating Alzheimer's disease, comprising US Patent No. 6,136,861, which discloses a composition for treating Alzheimer's disease comprising bicyclo [2.2.1] heptane.

한편, 스트레스는 현대 사회인들에게 중요한 건강상의 문제로 대두되고 있으며, 우리나라 20세 이상의 성인의 경우 1/3 이상이 평상시 많은 스트레스를 받고 있으며, 10대인 경우 남자들보다 여자들이, 그리고 연령이 높을수록 더 많은 스트레스를 느끼고 있다. 스트레스는 개인의 성격, 취미, 해소법, 주변환경, 통제능력 등에 따라 그 강도가 다르나, 대부분 우울증을 수반한다. 우울증은 스트레스 에 의해서도 발병되는 정신질환으로 자살과 같은 극단적인 결과를 보이기도 하며, 높은 재발율과 함께 빠른 환자 발생률로 인해 매우 중요한 질환으로 인식되고 있다. 우울증의 원인은 아드레날린, 도파민 또는 세로토닌 등과 같은 뇌신경 전달물질의 장애로 밝혀지고 있으며, 해마 부위의 위축 및 성인 신경 생성의 억제 등의 뇌 손상도 수반한다. 현재 알려진 대표적인 우울증 치료제로는 삼환계 항우울제 (tricyclic antidepressant: TCA)가 있으나 부작용이 크다는 단점을 갖고 있다. 특히, 아미트립틸린 등은 국내에서 광범위하게 처방되고 있으나 다양한 부작용 등 많은 문제점을 갖고 있다. 80년대 미국에서 선택적 세로토닌 차단제 (selective serotonin re-uptake inhibitor: SSRI)인 플루옥세틴 (fluoxetine)이 개발되어, TCA들의 부작용을 극복하여 약물 순응도를 크게 높이고, 치료 실패율을 낮출 수 있었으며, 1996년도 세계 20대 판매 의약품 중 7위에 오를 정도였다. 그러나, SSRI는 효과 측면에서 TCA와 비교하여 큰 차이를 보이지 않으며 또한 약물상호간섭이 심각하다는 문제점이 있다.On the other hand, stress has emerged as an important health problem for modern society, and more than one-third of Korean adults over 20 years of age are under normal stress. I feel a lot of stress. Stress varies in intensity depending on the individual's personality, hobbies, resolution, surroundings, and control, but most of the time comes with depression. Depression is a mental illness that is also caused by stress, with extreme consequences such as suicide, and is recognized as a very important disease due to high recurrence rate and rapid patient incidence. The cause of depression has been found to be a disorder of neurotransmitters such as adrenaline, dopamine or serotonin, and also involves brain damage such as atrophy of the hippocampus and inhibition of adult neurogenesis. Tricyclic antidepressant (TCA) is a representative antidepressant known at present. In particular, amitriptyline is widely prescribed in Korea, but has many problems such as various side effects. Fluoxetine, a selective serotonin re-uptake inhibitor (SSRI), was developed in the United States in the 80's to overcome the side effects of TCAs, significantly increasing drug compliance and reducing treatment failure rates. It was ranked seventh among the medicines sold. However, SSRI does not show a big difference compared to TCA in terms of effects, and there is a problem that drug interaction is severe.

또한 스트레스로 인한 신경계 교란은 지속적으로 유발되며, 현재의 치료 방법은 우울증 약제 처방 후 재발 방지를 위한 조치가 특별히 없기 때문에, 투여 약물의 함량을 낮춰 지속적으로 투여하는 수준에 그치고 있다. 따라서 스트레스로 인한 신경세포 아폽토시스나 신경 전달물질 체계의 교정에 뛰어난 효과가 있는 물질의 개발이 중요하다. 또한, 스트레스로 인한 우울증의 치료를 위해 치료 기관을 방문하는 것을 기피하거나, 스트레스로 인해 세로토닌 신경계 교란과 뇌손상 등이 유발되는 것 등에 대해 간과하는 경향도 많아서 실제로 스트레스성 우울증 치료 기능을 갖는 기능성 식품의 필요성은 매우 크다.In addition, the nervous system disturbance caused by stress is continuously induced, and since the current treatment method does not have any special measures for preventing recurrence after prescription of antidepressant drugs, the level of the administered drug is continuously lowered. Therefore, it is important to develop a substance that has an excellent effect on the correction of stress-induced neuronal apoptosis or neurotransmitter system. In addition, there is a tendency to avoid visiting a treatment institution for the treatment of depression due to stress, or to overlook the occurrence of serotonin nervous system disturbance and brain damage caused by stress, so that a functional food having a function to treat stress depression is actually used. The need is very large.

이미 세계 여러 나라에서는 신경 퇴행성 질환의 예방과 치료제 개발에 심혈을 기울이고 있으며, 그 대표적인 예로 미합중국 특허 제 6,020,127 호는 인간의 염색체 5q13에서 신경성 아폽토시스 억제 단백질을 인코딩하는 유전자를 개시하고 있고, 미합중국 특허 제 6,288,089 호는 도파민 뉴런의 아폽토시스를 억제하여 신경 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 피리딜 이미다졸을 개시하고 있다.Already, many countries in the world are devoting their efforts to prevent and treat neurodegenerative diseases. For example, US Pat. No. 6,020,127 discloses a gene encoding a neuronal apoptosis inhibitory protein on human chromosome 5q13, and US Pat. No. 6,288,089 No. discloses pyridyl imidazoles that can treat neurodegenerative diseases by inhibiting apoptosis of dopamine neurons.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용은 괄호 내에 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 요지가 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, numerous papers and patent documents are referenced and their citations are indicated in parentheses. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, so that the level of the technical field to which the present invention belongs and the gist of the present invention are more clearly explained.

본 발명자들은 뇌신경질환의 예방 또는 치료에 효과가 있는 물질을 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 천연물로부터 유래된 실크 펩타이드가 상기한 효과를 발휘한다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have completed the present invention by confirming that silk peptides derived from natural products exert the above-described effects as a result of earnest research efforts to develop substances effective for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases.

따라서, 본 발명의 목적은 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases.

본 발명의 다른 목적은 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 기능성 식품 조성물을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention to provide a functional food composition for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 도면을 통하여 보다 명확하게 설명된다.Other objects and advantages of the present invention will be more clearly understood through the following detailed description and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 실크 단백질의 분해에 의해 생성된 실크 펩타이드의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.According to one aspect of the invention, the invention provides a pharmaceutical composition comprising (a) a pharmaceutically effective amount of a silk peptide produced by the degradation of a silk protein; And (b) provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 실크 단백질의 분해에 의해 생성된 실크 펩타이드를 유효 성분으로 포함하는 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 기능성 식품 조성물을 제공한다.According to another aspect of the invention, the present invention provides a functional food composition for the prevention or treatment of cerebral neurological diseases, comprising as an active ingredient a silk peptide produced by the degradation of silk protein.

본 발명의 조성물에서 유효 성분으로 이용되는 실크 펩타이드는 실크에서 유래된 것이다. 본 명세서에서 용어 "실크"는 견사 곤충이 토사하여 만든 섬유를 의미하며, 바람직하게는 누에 (Bombyx Mori)가 토사하는 가잠사를 의미한다.Silk peptides used as active ingredients in the compositions of the present invention are derived from silk. As used herein, the term "silk" refers to a fiber made by silkworm insects, and preferably means a silkworm sanded by a silkworm (Bombyx Mori).

본 발명의 펩타이드의 원료로 이용되는 실크 단백질은 실크 세리신 또는 실크 피브로인이다. 실크 단백질은 피브로인 및 세리신으로 이루어져 있고, 피브로인과 세리신은 각각 평균 75%와 25%의 비율로 존재한다. 피브로인 단백질은 특이하게 글리신 및 알라닌 함량이 매우 높은 반면, 세리신은 피브로인과 전혀 다른 아미노산 조성을 나타내고 있으며, 세린이 전체 구성 아미노산 중의 1/3 이상을 차지하고 있다. 최근의 연구 결과에 의하면 실크 피브로인은 H-사슬 (350 kDa) 및 L- 사슬 (26 kDa)이 S-S 결합을 하고, 당단백질인 P25 (30 kDa)가 상기 두 사슬과 비공유 결합으로 연결된 구조를 하고 있으며, 각각 6:6:1의 몰 구성을 하고 있는 2.3 BG101a의 거대 단백질로 규명되었으며, 이러한 구조로 인해 결정영역과 비결정영역이 연속 교환 배열된 블록 형태의 고분자 성질을 가지게 된다.The silk protein used as a raw material of the peptide of the present invention is silk sericin or silk fibroin. Silk protein is composed of fibroin and sericin, fibroin and sericin are present on average 75% and 25%, respectively. Fibroin proteins have exceptionally high glycine and alanine contents, while sericin has a completely different amino acid composition from fibroin, with serine accounting for more than one third of the total constituent amino acids. According to recent studies, silk fibroin has a structure in which H-chain (350 kDa) and L-chain (26 kDa) are SS-bonded, and glycoprotein P25 (30 kDa) is non-covalently linked to the two chains. It was identified as a large protein of 2.3 BG101a each having a mole composition of 6: 6: 1, and this structure results in a block-type polymer property in which crystalline and amorphous regions are continuously exchanged.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이용되는 실크 단백질은 실크 피브로인이다.According to a preferred embodiment of the invention, the silk protein used is silk fibroin.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 실크 단백질의 분해는 (a) 칼슘염 용액에서의 분해, (b) 산 가수분해, (c) 효소에 의한 가수분해 또는 (d) 상기한 방법들의 조합을 통해 실시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기한 방법에 의해 분해되어 생성된 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 약 200-100,000의 값을 나타낸다.According to a preferred embodiment of the invention, the degradation of the silk protein is achieved by (a) degradation in calcium salt solution, (b) acid hydrolysis, (c) hydrolysis by enzymes, or (d) a combination of the above methods. It may be implemented, but is not limited thereto. The weight average molecular weight of the silk peptides produced by decomposition by the above-described method shows a value of about 200-100,000.

상기 (a) 칼슘염 용액에서의 분해는 통상적으로 염화칼슘을 이용하는 데, CaCl2·에탄올을 이용한다. 이와 같은 칼슘염 용액에서의 분해에 의해 실크 피브로인은 분자량 25,000-50,000 정도의 비교적 고분자 펩타이드로 분해된다. 이러한 고분자 펩타이드는 그 큰 분자량 때문에 화장품 성분으로는 적합하나, 생체 내 흡수율이 낮기 때문에 식품 및 약제로서는 적합하지 않다.The decomposition in the (a) calcium salt solution is usually used calcium chloride, CaCl 2 ethanol. By the decomposition in the calcium salt solution, silk fibroin is decomposed into a relatively high molecular peptide having a molecular weight of about 25,000-50,000. Such high molecular weight peptides are suitable for cosmetic ingredients because of their high molecular weight, but are not suitable for food and pharmaceuticals because of their low absorption in vivo.

상기 (b) 산 가수분해는 통상적으로 무기산 (예: 염산)을 이용하여 실시되며, 강산을 통상적으로 이용하며, 얻어지는 펩타이드의 중량 평균 분자량은 약 200-10,000정도이다. 이와 같은 분해 방법은 분자량이 작은 펩타이드를 형성시키 는 장점은 있으나, 적당한 분자량의 펩타이드를 수득하기가 어렵다는 문제점이 있다. 본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 산 가수분해에 의해 수득한 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 200-3,000이고, 가장 바람직하게는 300-1,500이다. 산 가수분해에 의해 수득된 본 발명의 펩타이드는 물에 대하여 실질적으로 100%의 용해도를 나타내며, 유기 용매 (예: 에탄올, 메탄올, 아세톤 및 디메틸포름 아마이드)에 대해서는 매우 낮은용해도를 나타낸다.The (b) acid hydrolysis is usually carried out using an inorganic acid (eg hydrochloric acid), the strong acid is usually used, and the weight average molecular weight of the obtained peptide is about 200-10,000. This decomposition method has the advantage of forming a peptide having a small molecular weight, but has a problem that it is difficult to obtain a peptide having a suitable molecular weight. According to a more preferred embodiment of the invention, the weight average molecular weight of the silk peptide obtained by acid hydrolysis is 200-3,000, most preferably 300-1,500. Peptides of the invention obtained by acid hydrolysis exhibit substantially 100% solubility in water and very low solubility in organic solvents such as ethanol, methanol, acetone and dimethylformamide.

상기 (c) 효소에 의한 가수분해는 단백질 분해 효소를 이용하여 실시된다. 바람직하게는, 최종적으로 수득되는 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량이 200-15,000, 보다 바람직하게는 200-4,000이며, 보다 더 바람직하게는 300-2,000이고, 가장 바람직하게는 300-1,500의 범위에 있도록 실크 단백질을 분해할 수 있는 효소 또는 효소들의 조합을 이용하여 실시된다.Hydrolysis by the enzyme (c) is carried out using a proteolytic enzyme. Preferably, the silk average so that the weight average molecular weight of the finally obtained silk peptide is in the range of 200-15,000, more preferably 200-4,000, even more preferably 300-2,000, and most preferably 300-1,500. It is carried out using enzymes or combinations of enzymes that can degrade proteins.

상기 분해 효소는 아미노산 서열에 특이적 또는 비특이적으로 작용하여 가수분해를 촉매한다. 상기 분해 효소는 트립신 (trypsin), 펩신(pepsin), 알카라제 (alcalase), 써모아아제 (thermoase), 플라보자임 (flavourzyme), 수미자임 (sumizyme), 플로타멕스 (protamex) 및 프로틴 (protin) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 실크 펩타이드를 얻기 위하여 이용되는 효소는 비특이적으로 아미노산 서열을 분해하는 효소이며, 보다 더 바람직한 구현예에 따르면, 써모아제, 플라보자임, 수미자임 및 이들의 조합이다. The degrading enzymes act specifically or nonspecifically on amino acid sequences to catalyze hydrolysis. The degrading enzymes are trypsin, pepsin, alkalase, thermoase, flavozyme, sumyzyme, protamex and protein (protamex). protin) and the like, but is not limited thereto. According to a more preferred embodiment of the present invention, the enzyme used to obtain the silk peptide of the present invention is an enzyme that specifically decomposes an amino acid sequence, and according to a still more preferred embodiment, a thermoase, flavozyme, sumizyme and Combination of these.

상기 (d) 조합에 의한 분해의 경우에는 1차적으로 칼슘염에 의한 분해 또는 약산 또는 알칼리에 의한 가수분해를 한 후 2차적으로 효소로 가수분해 하는 것이다. 보다 바람직하게는, 1차적으로 칼슘염에 의한 분해를 하고 2차적으로 써모아아제, 플라보자임, 수미자임 또는 이들의 조합으로 분해를 하여 실크 펩타이드를 얻는 것이다. 이와 같은 조합적인 방법에 의해 얻어지는 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 200-15,000이고, 바람직하게는 200-4,000이며, 보다 바람직하게는 300-2,000이고, 가장 바람직하게는 400-1,200이다. 이와 같은 방법에 의해 본 발명의 펩타이드는 물에 대하여 실질적으로 100%의 용해도를 나타내며, 유기 용매 (예: 에탄올, 메탄올, 아세톤 및 디메틸포름 아마이드)에 대해서는 매우 낮은용해도를 나타낸다.In the case of decomposition by the combination (d), the decomposition is first performed by calcium salt or by hydrolysis by weak acid or alkali, and then secondly hydrolyzed by enzyme. More preferably, silk peptides are obtained by firstly decomposing by calcium salt and secondly by thermoase, flavozyme, sumizyme or a combination thereof. The weight average molecular weight of the silk peptide obtained by such a combinatorial method is 200-15,000, preferably 200-4,000, more preferably 300-2,000, and most preferably 400-1,200. By this method the peptide of the present invention exhibits substantially 100% solubility in water and very low solubility in organic solvents such as ethanol, methanol, acetone and dimethylformamide.

본 발명에서의 바람직한 펩타이드는 (a) 실크 피브로인을 기질로 하여 산 가수분해를 통해 수득한 펩타이드; 및 (b) 실크 피브로인을 기질로 하여 1차적으로 칼슘염 분해를 하고, 트립신 (trypsin), 펩신(pepsin), 알카라제 (alcalase), 써모아아제, 플라보자임, 수미자임 또는 이들의 조합으로 분해를 하여 수득한 펩타이드이고, 보다 바람직한 펩타이드는 (b) 실크 피브로인을 기질로 하여 1차적으로 칼슘염 분해를 하고, 트립신 (trypsin), 펩신(pepsin), 알카라제 (alcalase), 써모아아제, 플라보자임, 수미자임 또는 이들의 조합으로 분해를 하여 수득한 펩타이드이다.Preferred peptides in the present invention include (a) peptides obtained through acid hydrolysis with silk fibroin as a substrate; And (b) Calcium salts are primarily degraded using silk fibroin as a substrate, and trypsin, pepsin, alcalase, thermoase, flavozyme, sumime or combinations thereof. It is a peptide obtained by digestion, and more preferred peptides are (b) calcium salt degradation with silk fibroin as a substrate, trypsin, pepsin, alcalase, thermooa And peptides obtained by digestion with flavozyme, sumizyme or a combination thereof.

이와 같은 실크 펩타이드를 포함하는 본 발명의 조성물은 신경성 질환의 예방 또는 치료에 효능을 나타낸다. 이와 같은 본 발명의 작용은 대체적으로 신경 세포의 보호 작용을 통하여 나타난다. 본 명세서에서 용어 "신경 세포"는 중추 신경계, 뇌, 뇌간, 척수, 중추 신경계와 말초 신경계의 접합부분 등의 구조를 이루는 뉴런, 신경지지 세포, 글리아, 슈만 세포 등을 포함한다. 본 명세서에서 용어 "신경 세포의 보호"는 신경성 인설트 (nervous insult)를 경감 또는 개선 (amelioration)하는 작용, 또는 신경성 인설트에 의해 손상을 입은 신경 세포의 보호 또는 회복시키는 작용을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 용어 "신경성 인설트"는 다양한 원인 (예: 대사성 원인, 독성 원인, 신경 독성 원인 및 화학적 원인, 등)에 의해 초래되는 신경 세포 또는 신경 조직의 손상을 의미한다.The composition of the present invention comprising such a silk peptide shows efficacy in the prevention or treatment of neurological diseases. This action of the present invention is generally shown through the protective action of nerve cells. As used herein, the term "nerve cell" includes neurons, nerve support cells, glia, Schumann cells, and the like, which form structures such as the central nervous system, the brain, the brain stem, the spinal cord, the junction of the central nervous system and the peripheral nervous system, and the like. As used herein, the term "protection of nerve cells" refers to the action of reducing or ameliorating neuronal insults, or of protecting or restoring nerve cells damaged by neuronal insults. In addition, the term "neural insult" herein means damage to nerve cells or nerve tissues caused by various causes (eg, metabolic causes, toxic causes, neurotoxic causes and chemical causes, etc.).

본 명세서에서 신경성 질환은 상술한 신경 세포 또는 신경 조직의 손상에 의해 유발되는 모든 질환을 의미하며, 특히 뇌신경질환은 뇌의 신경 세포, 신경아교세포 또는 신경 조직의 손상에 의해 유발되는 모든 질환을 의미한다.In the present specification, the neurological disease means all diseases caused by the above-described damage of nerve cells or nerve tissues, and particularly the neurological disease means all diseases caused by the damage of nerve cells, glial cells or nerve tissues of the brain. .

본 발명의 조성물이 적용될 수 있는 질환의 구체적인 예는 신경 퇴행성 질환, 허혈 또는 재관류에 의한 질환 및 정신질환 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로는 치매, 헌팅톤 질병, 파킨슨씨 질병 및 근위축성 측삭 경화증과 같은 신경 퇴행성 질환; 뇌졸증 (특히, 허혈성 뇌졸증)과 같은 허혈 또는 재관류에 따른 신경세포의 손상에 의한 질환; 그리고 (c) 정신분열증, 우울증 및 심적 외상후 스트레스 장애와 같은 정신질환 등의 예방 또는 치료에 이용될 수 있다.Specific examples of diseases to which the composition of the present invention may be applied include, but are not limited to, neurodegenerative diseases, diseases caused by ischemia or reperfusion, and mental diseases. More specifically, neurodegenerative diseases such as dementia, Huntington's disease, Parkinson's disease and amyotrophic lateral sclerosis; Diseases caused by damage to nerve cells following ischemia or reperfusion, such as stroke (particularly ischemic stroke); And (c) can be used for the prevention or treatment of mental disorders such as schizophrenia, depression, and post-traumatic stress disorder.

본 발명의 조성물은 허혈 또는 재관류에 따른 신경 세포의 손상에 의한 질환(예: 뇌졸증)의 예방 또는 치료에 특히 유용하다.The compositions of the present invention are particularly useful for the prevention or treatment of diseases (eg stroke) caused by damage to nerve cells following ischemia or reperfusion.

본 발명의 조성물의 이와 같은 효능은 대체적으로 본 발명의 실크 펩타이드 의 신경 세포 보호 작용을 통해 나타난다. 본 발명의 실크 펩타이드에 의한 신경 세포의 보호 작용은 다양한 기전을 통해 발휘될 수 있으며, 예를 들어 신경 세포의 사멸을 억제함으로써 발휘되며, 이러한 신경 세포의 사멸은 신경 세포의 괴사 (necrosis) 및 아폽토시스 (apotosis)를 포함한다. 신경 세포의 아폽토시스를 억제하는 경우, 본 발명의 실크 펩타이드의 타겟 중 하나는 카스파아제 (caspase, Guy et. al., Cell 91:443-446(1987))이며, 상기 효소의 활성을 억제하여 아폽토시스를 억제하게 된다.Such efficacy of the compositions of the invention is largely shown through the neuronal protective action of the silk peptides of the invention. The protective action of nerve cells by the silk peptide of the present invention can be exerted through a variety of mechanisms, for example, by suppressing the death of nerve cells, the death of these neurons necrosis (necrosis) and apoptosis of nerve cells (apotosis). In the case of inhibiting apoptosis of nerve cells, one of the targets of the silk peptide of the present invention is caspase (caspase, Guy et. Al., Cell 91: 443-446 (1987)), which inhibits the activity of the enzyme to apoptosis Will be suppressed.

본 발명의 실크 펩타이드는 인지 기능 (cognitive function)의 개선에도 우수한 효능을 나타낸다. 바람직하게는 본 발명의 실크 펩타이드는 상기한 신경성 질환에 수반하는 인지 기능의 악화를 개선하거나 예방하는 데 우수한 효능을 나타낸다. 특히, 본 발명의 실크 펩타이드는 뇌에서의 아세틸콜린 양의 감소를 억제하여 인지 기능의 개선을 달성한다. 또한, 본 발명의 실크 펩타이드는 뇌졸증에 의해 발생되는 신경 세포의 사멸을 억제하여 인지 기능의 손상을 방지한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 실크 펩타이드가 발휘하는 인지 기능의 개선은 학습 능력 및/또는 기억 능력의 개선이다.The silk peptide of the present invention shows excellent efficacy in improving cognitive function. Preferably, the silk peptides of the present invention exhibit excellent efficacy in ameliorating or preventing deterioration of cognitive function accompanying the neurological diseases described above. In particular, the silk peptides of the present invention inhibit the decrease in the amount of acetylcholine in the brain to achieve an improvement in cognitive function. In addition, the silk peptide of the present invention inhibits the death of nerve cells caused by stroke to prevent impairment of cognitive function. According to a preferred embodiment of the present invention, the improvement of the cognitive function exerted by the silk peptide of the present invention is the improvement of learning ability and / or memory ability.

아세틸콜린은 뇌의 기저핵에서 대뇌 피질과 해마로 투사되어 정상적인 지식기능에 매우 중요하게 작용하는 신경전달 물질이다 (Richter et. al., Life Sci. 19;26(20):1683-9(1980)). 특히, 학습과 기억은 아세틸콜린계에 작용하는 약물에 의해 변화될 수 있다는 것이 알려져 있다. 알츠하이머형 치매로 사망한 예를 검사한 결과 모든 경우에 있어 대뇌 피질로 투사하는 기저핵의 아세틸콜린성 신경세 포가 다량 손상되어 있음이 발견되고 있다. 최근 아세틸콜린의 농도를 증가시켜 인지 능력의 향상과 치매 진행을 막아 치매 치료 및 예방에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려지면서, 환자를 대상으로 콜린 효현제나 콜린 에스테라제 억제제를 사용하고 있다. 현재까지 개발된 약물들에는 아세틸콜린 전구체 (acetylcholine precursor)로 레시틴 (Lecithin), 수용체 활성제 (Receptor agonist)로 RS-86 및 니코틴 등이 있으며, 아세틸콜린 분해 억제제 (acetylcholinesterase inhibitor)로 FDA의 승인을 받아 국내에서도 시판 사용 중인 타크린 (Tacrine)과 최근에 승인된 아리셉트 (Aricept) 등이 있으나, 효과가 일시적이고 미약하며 심각한 독성 때문에 아직 사용에 논란의 여지가 많은 상태이다. 그러나, 본 발명의 실크 펩타이드는 인체에 대한 독성이 극히 미약하기 때문에 인지 기능을 개선하기 위한 의약 또는 기능성 식품으로서 매우 유용하다.Acetylcholine is a neurotransmitter that is projected from the basal ganglia of the brain to the cerebral cortex and hippocampus and is very important for normal knowledge function (Richter et. Al., Life Sci. 19; 26 (20): 1683-9 (1980) ). In particular, it is known that learning and memory can be altered by drugs acting on the acetylcholine system. Examination of death from Alzheimer's dementia has found that in all cases, acetylcholinergic neurons of the basal ganglia projecting into the cerebral cortex are largely damaged. Recently, it has been known to increase the concentration of acetylcholine to prevent the improvement of cognitive ability and progression of dementia, which is excellent in the treatment and prevention of dementia, and has been using choline agonists or choline esterase inhibitors in patients. Drugs developed to date include lecithin as an acetylcholine precursor, RS-86 and nicotine as a receptor agonist, and are approved by the FDA as an acetylcholinesterase inhibitor. Tacrine and Aricept, which are recently used in the market, are recently used in Korea, but the effects are still controversial due to their temporary, weak and severe toxicity. However, the silk peptide of the present invention is extremely useful as a medicament or a functional food for improving cognitive function since the toxicity to the human body is extremely weak.

본 명세서에서, 용어 "예방"은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병에 걸리기 쉬운 경향이 있는 동물에서 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미한다. 본 명세서에서 용어 "치료"는 (a) 질환 또는 질병의 발전의 억제; (b) 질환 또는 질병의 경감; 및 (c) 질환 또는 질환의 제거를 의미한다.As used herein, the term "prevention" means that it has not been diagnosed as having a disease or condition but inhibits the occurrence of the disease or condition in an animal that tends to be prone to such disease or condition. As used herein, the term “treatment” means (a) inhibiting the development of a disease or condition; (b) alleviation of the disease or condition; And (c) elimination of the disease or condition.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 탄수화물류 화합물 (예: 락토스, 아밀로스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 셀룰로스, 등), 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리 돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 염 용액, 알코올, 아라비아 고무, 식물성 기름 (예: 옥수수 기름, 목화 종자유, 두유, 올리브유, 코코넛유), 폴리에틸렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical compositions of the present invention are those commonly used in the preparation of carbohydrate compounds, such as lactose, amylose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, cellulose, and the like. ), Acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, salt solution, alcohol, gum arabic, vegetable oil (e.g. corn oil, cotton Seed oil, soy milk, olive oil, coconut oil), polyethylene glycol, methyl cellulose, methylhydroxy benzoate, propylhydroxy benzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil, and the like. The pharmaceutical composition of the present invention further includes, but is not limited to, lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, preservatives, and the like, in addition to the above components.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입 등으로 투여할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally, and in the case of parenteral administration, it may be administered by intravenous injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, or the like.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 적합한 투여량은 성인 기준으로 1일 1회 50 ㎎-10 g이다.Suitable dosages of the pharmaceutical compositions of the invention vary depending on factors such as the formulation method, mode of administration, age, weight, sex, morbidity, condition of food, time of administration, route of administration, rate of excretion and response to reaction, Usually a skilled practitioner can easily determine and prescribe a dosage effective for the desired treatment or prophylaxis. According to a preferred embodiment of the invention, a suitable dosage is 50 mg-10 g once daily on an adult basis.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical compositions of the present invention may be prepared in unit dose form by formulating with a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to methods which can be easily carried out by those skilled in the art. Or may be prepared by incorporating into a multi-dose container. In this case, the formulation may be in the form of a solution, suspension or emulsion in an oil or an aqueous medium, or may be in the form of extracts, powders, granules, tablets or capsules, and may further include a dispersant or stabilizer.

한편, 본 발명의 기능성 식품 조성물은 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 실크 펩타이드 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 두충 추출액, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다. 식품에 대한 용이한 접근성을 고려한다면, 본 발명의 식품은 신경성 질환의 치료 또는 예방, 산화 스트레스에 의해 초래되는 질환의 치료 또는 예방 및 인지 기능의 개선에 매우 유용하다.On the other hand, the functional food composition of the present invention includes components that are commonly added during food production, and include, for example, proteins, carbohydrates, fats, nutrients and seasonings. For example, when prepared with a drink, it may further include citric acid, liquid fructose, sugar, glucose, acetic acid, malic acid, fruit juice, tofu extract, jujube extract, licorice extract, etc., in addition to the silk peptide of the present invention. In view of easy access to food, the food of the present invention is very useful for the treatment or prevention of neurological diseases, for the treatment or prevention of diseases caused by oxidative stress, and for improving cognitive function.

본 발명의 조성물은 상술한 바와 같이 다양한 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 천연물인 실크 펩타이드를 유효성분으로 포함하고 있기 때문에, 인체에 대한 부작용이 화학적 합성 의약보다 극히 적다.The composition of the present invention not only exhibits various effects as described above, but also contains a natural silk peptide as an active ingredient, so that the side effects on the human body are extremely less than that of chemical synthetic medicines.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it is to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. Will be self-evident.

실시예 Ⅰ: 기능성 실크 펩타이드 BG201 및 BG101의 제조Example I Preparation of Functional Silk Peptides BG201 and BG101

실시예 Ⅰ-1: 순수 실크 피브로인의 정제 Example I-1 Purification of Pure Silk Fibroin

본 발명에 사용한 견 단백질은 가잠 (Bombyx mori)을 전령 상엽으로 사육하여 얻은 누에고치를 정련하여 사용하였다. 우선, 세리신을 제거하기 위하여 고치 내에 남아있는 번데기를 제거 하였고, 물 8 ℓ, 탄산나트륨 0.45 g 및 마르셀 비누 0.75 g을 혼합한 용액에 누에 고치 150 g을 넣어 40분 씩 2번 비등 처리를 하였다. 그 후, 적당량의 물로 20분 정도 2번 다시 비등 처리를 한 후, 3회 정도 수세를 하여 건조를 하면 수용성의 세리신이 용해되어 나간다. 이때의 감소 무게는 37 g (약 25% 감소) 였다. 수세 후 자연 건조시켜 순수한 피브로인 단백질을 얻었다.The silk protein used in the present invention was used by refining the silkworm cocoon obtained by breeding Gajam ( Bombyx mori ) into the messenger upper lobe. First, the pupa remaining in the cocoon was removed to remove sericin, and 150 g of silkworm cocoon was added to a solution containing 8 L of water, 0.45 g of sodium carbonate, and 0.75 g of Marcel soap, followed by boiling treatment twice for 40 minutes. Thereafter, the mixture is boiled again twice with an appropriate amount of water for about 20 minutes, washed three times with water, and dried to dissolve the water-soluble sericin. The reduced weight at this time was 37 g (about 25% reduction). After washing with water, the product was dried naturally to obtain pure fibroin protein.

실시예 Ⅰ-2: 실크 펩타이드 BG101의 제조 Example I-2 Preparation of Silk Peptide BG101

상기 실시예 Ⅰ-1의 방법으로 얻은 피브로인 35 g을 기준으로 하여, 염화칼슘 (CaCl2, 1급, Mw=110.99)·H2O·에탄올 (1:8:2 몰 함량)을 첨가하고 90℃에서 5시간 반응시켜 용해한 다음, 거즈 및 부직포로 이물질을 완전히 여과한 후 증류수로 2배 희석하였다. 직경 10 cm, 길이 1 m의 GradiFac 시스템 (Pharmacia Biotech, Sephadex G-25 Media, HiLoad P-50 Pump UV-1 Monitor, 스웨덴)을 사용한 겔 여과장치로 중성염을 제거하였다. 그런 다음, 얻은 피브로인 용액에 대하여 플라보자임 (Flavourzyme) 및 수미자임 (Sumizyme; NOVA, 미합중국)이 혼합(1:1)된 단백질 가수분해효소를 1% 가하고 55℃에서 5시간 가수분해를 행하였다. 그리고 나서, 100℃에서 5-10분간 열처리를 하여 효소의 활성을 없애고 동결 건조에 의하여 분말을 제조하였고, 이를 "BG101"라 명명하였다.Based on 35 g of fibroin obtained by the method of Example I-1, calcium chloride (CaCl 2 , primary, Mw = 110.99) -H 2 O-ethanol (1: 8: 2 molar content) was added and 90 ° C. After reacting for 5 hours and dissolving, the foreign material was completely filtered with gauze and nonwoven fabric, and then diluted twice with distilled water. Neutral salts were removed by gel filtration using a GradiFac system (Pharmacia Biotech, Sephadex G-25 Media, HiLoad P-50 Pump UV-1 Monitor, Sweden) 10 cm in diameter and 1 m in length. Subsequently, 1% of proteolytic enzyme mixed with Flavorzyme (Sumizyme; NOVA, United States) (1: 1) was added to the obtained fibroin solution, and hydrolysis was performed at 55 ° C for 5 hours. . Then, heat treatment was performed at 100 ° C. for 5-10 minutes to remove the activity of the enzyme and prepare a powder by lyophilization, which was named “BG101”.

실시예 Ⅰ-3: 실크 펩타이드 BG201의 제조 Example I-3 Preparation of Silk Peptide BG201

상기 실시예 Ⅰ-1의 방법으로 얻은 피브로인 113 g을 기준으로 하여, 25%의 염산 수용액 3,400 ㎖를 첨가하여 110℃에서 12시간 가수분해를 실시하였다. 여기에 4 M 가성소다 수용액으로 pH 5.0-5.5로 조절하였다. 이어, 종이 여과에 의한 잔유물을 제거한 후 활성탄으로 충진된 필터를 통과시킨 다음 전기 투석 장치 내의 샘플조에 1,000 ㎖를 넣어 15 V, 20 mA의 전압 및 전류가 자동으로 조절되는 장치를 이용하여 전기 탈염을 실시하였다. 그런 다음, 스프레이 드라이어에 의하여 분말을 제조하였고, 이를 "BG201"라 명명하였다.Based on 113 g of fibroin obtained by the method of Example I-1, 3,400 ml of 25% aqueous hydrochloric acid solution was added to perform hydrolysis at 110 ° C. for 12 hours. It was adjusted to pH 5.0-5.5 with 4 M aqueous sodium hydroxide solution. Subsequently, after removing the residue by filtration of paper, passing through a filter filled with activated charcoal, and putting 1,000 ml into the sample bath in the electrodialysis apparatus, an electric desalination was performed using a device in which voltage and current of 15 V and 20 mA were automatically adjusted. Was carried out. The powder was then produced by a spray dryer, which was named "BG201".

실시예 Ⅱ: 실크 펩타이드의 분석Example II Analysis of Silk Peptides

실시예 Ⅱ-1: 분자량 분석 Example II-1 Molecular Weight Analysis

상기 실시예 Ⅰ에서 제조된 BG101 및 BG201에 대하여 겔 투과 크로마토그래피법에 의하여 절대 분자량을 계산하였다. 0.2 N NaNO3를 완충용액으로 하여 0.5% 내외로 농도를 조절한 수용액 상태의 시료를 굴절률 (RI), 광 산란 (LS), 회절압 및 자외선 (280 nm) 흡광도 값으로부터 절대 분자량의 분포가 자동으로 계산되는 GPC 시스템 (Viscoteck, 미합중국) 장치를 사용하였다. 표준 시료로서 폴리에틸렌옥시드 (PEO, Mw=110,000)를 사용하여 재현성을 확인하였다. 실험 결과, BG101의 중량 평균 분자량 (weight average molecular weight, Mw)은 1070 이었고, BG201는 850으로 확인 되었다.Absolute molecular weight was calculated by gel permeation chromatography on BG101 and BG201 prepared in Example I above. Absolute molecular weight distribution was automatically determined from the refractive index (RI), light scattering (LS), diffraction pressure, and ultraviolet (280 nm) absorbance values of 0.2 N NaNO 3 as a buffer solution. A GPC system (Viscoteck, United States) device was used. Reproducibility was confirmed using polyethylene oxide (PEO, Mw = 110,000) as a standard sample. As a result, the weight average molecular weight (Mw) of BG101 was 1070, and BG201 was found to be 850.

실시예 Ⅱ-2: 용매에 따른 용해도 분석 Example II-2: Solubility Analysis According to Solvent

상기 실시예 I에서 제조한 BG101와 BG201의 용해도를 몇가지 용매를 사용하톤 및 디메틸포름아마이드에 용해하고 용해도 (단위 %)를 측정하였고, 그 결과는 표 1에 나타나 있다. 표 1에서 확인할 수 있듯이, 용해도는 BG101와 BG201 분말 모두 증류수에서는 완전하게 용해되었으나, 에탄올, 메탄올 등 유기용매에는 용해도가 현저하게 떨어졌다.The solubility of BG101 and BG201 prepared in Example I was dissolved in ton and dimethylformamide using several solvents and the solubility (unit%) was measured, and the results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, the solubility of BG101 and BG201 powder was completely dissolved in distilled water, but solubility was remarkably inferior in organic solvents such as ethanol and methanol.

용매menstruum 증류수Distilled water 에탄올ethanol 메탄올Methanol 아세톤Acetone 디메틸포름 아마이드Dimethylformamide BG101BG101 100100 2020 4545 3030 5050 BG201BG201 100100 3030 5050 3232 5050

실시예 Ⅱ-3: pH에 따른 용해도 분석 Example II-3 Solubility Analysis According to pH

상기 실시예 I에서 제조한 BG101와 BG201의 용해도를 pH를 변화시켜 가면서 측정하였다. 0.1 g의 실크 펩타이드 분말을 10 ㎖의 증류수에 용해하고 용해도를 측정하였다. 증류수의 pH는 0.1 N 염산과 수산화나트륨으로 pH 3, 5, 7, 9 및 11로 조정하였다. 실험 결과, 표 2에서 보는 바와 같이, 용매의 pH와 무관하게 실크 펩타이드는 잘 용해되었다.The solubility of BG101 and BG201 prepared in Example I was measured while changing the pH. 0.1 g of silk peptide powder was dissolved in 10 ml of distilled water and the solubility was measured. The pH of distilled water was adjusted to pH 3, 5, 7, 9 and 11 with 0.1 N hydrochloric acid and sodium hydroxide. As a result, as shown in Table 2, the silk peptide was well dissolved regardless of the pH of the solvent.

pHpH 33 55 77 99 1111 BG101BG101 100100 100100 100100 100100 100100 BG201BG201 100100 100100 100100 100100 100100

실시예 Ⅱ-4: 아미노산 조성 분석 Example II-4: Amino Acid Composition Analysis

상기 실시예 I에서 제조한 BG101와 BG201의 아미노산 조성 분석을 행하였다. 각 샘플 0.05%를 취한 후, 6 N 염산 수용액 1 ㎖에 넣어 질소 처리를 한 후, 110℃에서 18시간 가수분해를 실시하였다. 염산을 완전히 증발시킨 후, pH 2.2의 로딩 완충액에 희석후 전 자동 아미노산 기계장치 (아머샴 파마시아 바이오텍, 모델:Biochrom 20 Plus, 스웨덴)를 이용하여 아미노산 분석을 실시하였다. 얻어진 아미노산 조성 (단위: mol%)은 표 3에 나타나 있다.The amino acid composition of BG101 and BG201 manufactured in Example I was analyzed. After 0.05% of each sample was taken, 1 mL of 6N aqueous hydrochloric acid solution was added to the mixture, followed by nitrogen treatment. After complete evaporation of hydrochloric acid, amino acid analysis was performed using a fully automatic amino acid machinery (Amersham Pharmacia Biotech, Model: Biochrom 20 Plus, Sweden) after dilution in pH 2.2 loading buffer. The obtained amino acid composition (unit: mol%) is shown in Table 3.

아미노산 amino acid BG201BG201 BG101BG101 GlyGly 43.243.2 42.4642.46 AlaAla 27.227.2 26.6426.64 SerSer 15.9415.94 11.2411.24 TyrTyr 2.002.00 4.414.41 ValVal -- 2.022.02 AspAsp 1.451.45 2.112.11 GluGlu 1.611.61 1.681.68 ThrThr 0.60.6 -- MetMet 0.150.15 0.110.11 IleIle 0.980.98 0.650.65 LeuLeu 0.710.71 0.570.57 PhePhe 1.001.00 0.760.76 HisHis 0.520.52 0.520.52 LysLys 0.380.38 1.041.04 ArgArg 1.011.01 1.041.04 합계Sum 96.2196.21 95.2595.25

표 3의 결과에서 알 수 있듯이, 양 시료 모두 아미노산의 함량에서는 큰 차이를 나타내고 있지는 않다. 그러나 아래에 기재된 바와 같이, BG201와 BG101는 인 비보 또는 인 비트로에서 나타나는 효과 및 효능이 어느 정도 차이가 있으며, 이러한 결과는 실크 펩타이드를 제조하는 방법에 따라 최종적으로 형성된 실크 펩타이드의 구조가 서로 상이하다는 것을 의미한다.As can be seen from the results in Table 3, both samples do not show a big difference in the content of amino acids. However, as described below, BG201 and BG101 have some differences in the effects and efficacy of in vivo or in vitro , and these results indicate that the structure of the finally formed silk peptide differs from each other according to the method of preparing the silk peptide. Means that.

실험예 Ⅰ: 뇌 신경 세포 보호 작용 및 항산화 작용 확인Experimental Example I: Confirmation of brain neuron cell protective action and antioxidant activity

상기 실시예에서 제조된 실크 펩타이드가 뇌 신경 세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다:In order to determine the effect of the silk peptide prepared in the above example on brain neurons, the following experiment was conducted:

실험예 Ⅰ-1: 신경 세포의 선별 및 세포 배양 Experimental Example I-1: Selection of Neurons and Cell Culture

신경 세포의 일차배양은 Okuda 등의 방법 (Okuda S. et al., Neuroscience 63(3):691-9(1994))을 이용하여 임신 15일 (E15)된 마우스 태아의 선조체 (striatum)를 분취하여 0.25% 트립신과 0.01% DNase I 효소를 처리하여 개별 세포로 분리한 후 피펫으로 더 분리하여 PEI-코팅 플레이트에서 1 ×105 세포/㎠의 밀도로 깔아주고 3일 후 ara-C로 신경아교세포들의 배양을 억제하여 순수 신경 세포를 얻었다. 또한 필요에 따라 신경 기원세포주인 SK-N-SH 또는 SHS-Y5Y (ATCC, 미합중국)를 PEI-코팅 플레이트에 80% 밀도로 깔아주고 DMEM 또는 RPMI에 10% FBS를 보충한 배양액으로 배양하였다. 하기 실험예와 같이 아밀로이드 β(Aβ), 6-히드록시도파민(6-hydroxydopamine, 6-OHDA), 세라미드, H2O2 또는 3-히드록시카이누레닌(3-hydroxykynurenine, 3-HK)을 처리할 때는 2시간 동안 저 혈청 배지 (1% FBS 함유)로 전처리 후 적합한 시간 동안 처치하였다.Primary cultures of neurons were collected using Okuda et al. (Okuda S. et al., Neuroscience 63 (3): 691-9 (1994)) to extract the striatum of mouse embryos at 15 days of gestation (E15). Treated with 0.25% trypsin and 0.01% DNase I enzyme, separated into individual cells, followed by further pipetting, spreading on a PEI-coated plate at a density of 1 × 10 5 cells / cm 2, and after 3 days, glial cells with ara-C. The culture of these was inhibited to obtain pure neurons. In addition, neural origin cell lines SK-N-SH or SHS-Y5Y (ATCC, United States of America) were spread on a PEI-coated plate at a density of 80% and cultured in a medium supplemented with 10% FBS in DMEM or RPMI. Amyloid β (Aβ), 6-hydroxydopamine (6-hydroxydopamine, 6-OHDA), ceramide, H 2 O 2 or 3-hydroxykynurenine (3-hydroxykynurenine, 3-HK) as in the following experimental example When treated, pretreatment with low serum medium (containing 1% FBS) for 2 hours followed by a suitable time.

실험예 Ⅰ-2: MTT 환원 실험 (세포 생존성 확인) Experimental Example I-2: MTT Reduction Experiment (Checking Cell Viability)

BG101 및 BG201가 신경 세포의 세포사멸에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기존에 보고된 방법 (Shearman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91(4):1470-4(1994), Shearman et al., J. Neurochem. 65(1):218-27(1995), 및 Kaneko et al., J. Neurochem. 65(6):2585-93(1995))을 약간 변형하여 다음과 같이 MTT 환원 실험을 실시하였다: BG101 또는 BG201 10 pM을 상기 실험예에서 선별 및 배양된 신경 세포에 6 시간 동안 처리한 다음, 10 μM Aβ, 10 μM 6-OHDA, 10 μM 세라미드, 300 μM H2O2, 또는 250 μM 3-HK를 첨가하였다. 상기 첨가되는 물질은 세포독성에 의하여 세포사멸을 유도하게 되는데, 상기 표시된 농도에서 36시간 이내에 50% 정도의 세포사멸을 유도한다.Previously reported methods for examining the effects of BG101 and BG201 on neuronal cell death (Shearman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91 (4): 1470-4 (1994), Shearman et al. , J. Neurochem. 65 (1): 218-27 (1995), and Kaneko et al., J. Neurochem. 65 (6): 2585-93 (1995)) with a slight modification to the MTT reduction experiment as follows: 10 pM of BG101 or BG201 was treated for 6 hours in the selected and cultured neurons in the above experiments, followed by 10 μM Aβ, 10 μM 6-OHDA, 10 μM ceramide, 300 μM H 2 O 2 , or 250 μM 3-HK was added. The added material induces cell death by cytotoxicity, which induces about 50% cell death within 36 hours at the indicated concentration.

이어, 37℃ 및 5% CO2 항온기에서 48 시간 동안 배양한 다음, 3-(4,5-디메일티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸리움 브로마이드 (MTT: Sigma, 미합중국) 용액을 최종 농도가 0.5 ㎎/㎖이 되도록 각 용기에 첨가한 후에 4시간 반 동안 추가적으로 배양하였다.Then incubated for 48 hours at 37 ° C. and 5% CO 2 incubator, followed by 3- (4,5-dimailthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT: Sigma, US) ) Solution was added to each vessel to a final concentration of 0.5 mg / ml, followed by further incubation for 4 and a half hours.

MTT의 환원에 의해서 형성된 포르마잔 (formazan) 침전물을 용해 용액 (무수 이소프로판올 내의 0.1 N HCl)에 용해한 다음, ELISA 판독기 (Molecular Devices, 미합중국)를 이용하여 570 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 값은 사용된 용매만을 첨가한 대조군 값을 생존도 100%로 하고 0.9% 트리톤 X-100에 의해 세포가 완전히 파괴되었을 때의 값을 생존도 0%로 하여 상대적인 값으로 나타내었다 (참조: 도 1a 및 도 1b). 첨부 도 1a 및 도 1b에서 각 측정값은 평균 (mean)±표준편차 (SD)로 나타낸 것이다. 첨부 도 1a 및 도 1b에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 BG101 및 BG201는 신경 세포의 세포사멸을 효과적으로 억제함을 알 수 있었다 ( P<0.05).Formazan precipitate formed by the reduction of MTT was dissolved in a dissolution solution (0.1 N HCl in anhydrous isopropanol) and then absorbance at 570 nm was measured using an ELISA reader (Molecular Devices, United States). The values of each sample were expressed as relative values with the control value added with only the solvent used as 100% viability and the value when the cell was completely destroyed by 0.9% Triton X-100 as 0% viability (see 1a and 1b). In FIG. 1A and FIG. 1B, each measured value is expressed as mean ± standard deviation (SD). 1A and 1B, it could be seen that BG101 and BG201 of the present invention effectively inhibit neuronal cell death (P <0.05).

한편, 상기한 결과를 추가적으로 확인하기 위하여, 트립판 블루 또는 크리스탈 바이올렛 염색을 통하여 아폽토시스가 발생된 세포수와 총 세포수를 혈구 계수판으로 측정하여, 총 세포수에 대한 생존 세포의 수로서 세포 생존성을 측정하였으며, 그 결과 첨부 도 1a 및 도 1b의 결과와 거의 동일한 정도의 BG101 및 BG201의 세포사멸 억제 효과를 확인할 수 있었다. 또한, 이 세포사멸은 세포의 자살과정이라 할 수 있는 아폽토시스 (apoptosis)형을 취하고 있었으며, 이는 다음 실시예인 세포막의 견고성과 세포의 형태를 관찰하는 훼스트 염색 (Hoechst staining)을 이용한 DNA 모양을 관찰함으로써 재확인할 수 있었다.On the other hand, in order to further confirm the above-described results, cell counts and total cell numbers in which apoptosis occurred through trypan blue or crystal violet staining were measured by blood cell counters, and thus cell survival as the number of viable cells for the total cell number. Sex was measured, and as a result, the effect of inhibiting apoptosis of BG101 and BG201 almost the same level as the results of the accompanying Figures 1a and 1b was confirmed. In addition, this apoptosis had apoptosis type, which is a cell suicide process, which observed DNA shape using Hoechst staining, which observes the firmness and cell morphology of the following example By reconfirming it.

실험예 Ⅰ-3: 훼스트 염색 (Hoechst staining) Experimental Example Ⅰ-3 Hoechst staining

상기 실시예 Ⅰ-2와 동일한 방법에 의하여 BG101 또는 BG201를 6시간 동안 처리하고 배양된 세포에 상기 실시예 Ⅰ-2와 동일한 농도의 Aβ, 세라미드, H2O2, 6-OHDA 또는 3-HK를 처리하였다. 이어, 4% 파라포름알데히드(in PBS, pH 7.4)로 15분 동안 고정하고 PBS로 세척한 다음, 8 μg/㎖ 훼스트 다이 33258 용액 (Sigma, 미합중국)으로 5분 동안 각각의 처리 세포를 염색하였다. 그런 다음, 증류수로 2회 세척하고, 글리세롤/PBS(9:1)로 마운트 한 후 형광 현미경 (Olympus Microscope, 일본국)으로 관찰하였다 (참조: 도 2a 및 도 2b). 그 결과 첨부한 도 2a 및 도 2b에서 아폽토시스 유발 물질(insult)만 처리한 세포는 염색체의 응축이나 핵산 단편화 (nuclear fragmentation)와 같은 전형적인 아폽토시스 형상 (morphology)을 확인할 수 있었다. 반면, BG101와 BG201를 전처리하고 인설트를 처리한 경우, 인설트 단독 처리한 실험군에 비해 염색체 응축이나 핵산 단편화가 효과적으로 저해되고 있음을 확인하였다. 모크 (mock)로 표시된 것은 대조군으로서, 정상적의 핵의 성상를 보여주고 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 BG101 및 BG201는 아폽토시스를 효과적으로 억제함을 알 수 있었고, 상기 실험예 Ⅰ-2의 결과의 신뢰성을 재확인할 수 있었다.BG101 or BG201 was treated for 6 hours by the same method as in Example I-2, and Aβ, ceramide, H 2 O 2 , 6-OHDA or 3-HK at the same concentration as in Example I-2 was cultured in the cultured cells. Was treated. Then, fixed with 4% paraformaldehyde (in PBS, pH 7.4) for 15 minutes, washed with PBS, and then stained each treated cell for 5 minutes with 8 μg / ml paste die 33258 solution (Sigma, USA). It was. It was then washed twice with distilled water, mounted with glycerol / PBS (9: 1) and observed with a fluorescence microscope (Olympus Microscope, Japan) (see Figures 2A and 2B). As a result, the cells treated only with the apoptosis-inducing substance in FIGS. 2A and 2B were able to confirm typical apoptosis morphology such as condensation or nucleic acid fragmentation of chromosomes. On the other hand, when BG101 and BG201 were pretreated and treated with insult, it was confirmed that chromosome condensation and nucleic acid fragmentation were effectively inhibited compared to the experimental group treated with insult alone. Marked as mock is a control, showing the appearance of normal nuclei. As can be seen in Figure 2, BG101 and BG201 of the present invention was found to effectively suppress apoptosis, it was possible to reconfirm the reliability of the results of Experimental Example I-2.

실험예 Ⅰ-4: 카스파아제 (caspase) 활성 실험 Experimental Example I-4: Caspase Activity Experiment

상기 실험예 Ⅰ-2 및 Ⅰ-3의 결과에서 BG101 또는 BG201가 아폽토시스를 억제하는 효과가 그 작동의 분자적 기작에서 카스파아제 활성 억제에 의한 것인 지의 여부를 알아 보기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다: 우선, 상기 실험예 Ⅰ-2와 동일한 방법에 의하여 BG101 또는 BG201를 6시간 동안 처리하고, 배양된 세포에 상기 실험예 Ⅰ-2에 기재된 농도와 동일한 농도의 아밀로이드 β, 6-OHDA, 세라미드, H2O2, FeSO4 또는 3-HK를 처리하였다. P100 플레이트 당 10 ×106 세포를 1 ㎖의 세포 용해 완충액 (50 mM Tris-Hcl, 0.03% IGEPAL, 1mM DTT, pH 7.5)으로 파괴하여 세포 용해액을 얻었다. 그런 다음, 세포 용해액 50 ㎕에 HEPES 완충액 (40 mM HEPES, pH 7.5, 20% 글리세롤, 4 mM DTT) 내에 있는 카스파아제의 형광생성 기질인 Ac-DEVD-AMC (Enzyme Systems Products, 캐나다국)를 500 μM 첨가하고 1시간 동안 37℃에서 반응시켰다. 또한, 카스파아제 활성 억제에 대한 양성 대조군으로 활용하기 위하여 광범위 (Pan)-카스파아제 억제제인 zVAD-FMK (Enzyme Systems Products, ESP, 캐나다국)를 10 μM 전처리한 시료를 마련하였다.In order to determine whether the effect of inhibiting apoptosis by BG101 or BG201 in the results of Experimental Examples I-2 and I-3 was due to the inhibition of caspase activity in the molecular mechanism of its operation, the following experiment was performed. First, BG101 or BG201 was treated for 6 hours by the same method as in Experimental Example I-2 above, and amyloid β, 6-OHDA, ceramide at the same concentration as described in Experimental Example I-2 was applied to the cultured cells. , H 2 O 2 , FeSO 4 or 3-HK. 10 × 10 6 cells per P100 plate were disrupted with 1 ml of cell lysis buffer (50 mM Tris-Hcl, 0.03% IGEPAL, 1 mM DTT, pH 7.5) to obtain cell lysate. Then, 50 μl of cell lysate was loaded with Ac-DEVD-AMC (Enzyme Systems Products, Canada), a fluorogenic substrate of caspase in HEPES buffer (40 mM HEPES, pH 7.5, 20% glycerol, 4 mM DTT). 500 μM was added and reacted at 37 ° C. for 1 hour. In addition, a sample prepared with 10 μM pretreatment of zVAD-FMK (Enzyme Systems Products, ESP, Canada), which is a broad-range (Pan) -caspase inhibitor, was prepared to serve as a positive control for caspase activity inhibition.

그리고 나서, 카스파아제에 의해 상기 기질이 절단될 때 생성되는 형광 정도를 형광 측정기 (Perkin-Elmer Luminometer: 여기 파장 380 nm, 방사 파장 420-460 nm)로 측정하였다. 또한, 절단된 FMK이 형광 정도를 이용하여 표준곡선을 얻어 상기 형광 측정 값을 상대적으로 정량화 하였다 (참조: 도 3a 내지 도 3b). 첨부 도 3a 및 도 3b에서 각 측정값은 평균±표준편차를 나타낸 것이다 (P<0.05). 도면에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 BG101 또는 BG201는 아폽토시스를 초래하는 물질에 의해 유도되는 카스파아제 활성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 결국, 본 발명의 BG101 또는 BG201의 아폽토시스 억제 효과는 카스파아제 활성 억제와 관련되어 있음을 알 수 있다.The degree of fluorescence produced when the substrate was cleaved by caspase was then measured by a fluorimeter (Perkin-Elmer Luminometer: excitation wavelength 380 nm, emission wavelength 420-460 nm). In addition, the cleaved FMK was relatively quantified by obtaining a standard curve using the degree of fluorescence (see FIGS. 3A to 3B). In FIG. 3A and FIG. 3B, each measured value represents the mean ± standard deviation (P <0.05). As can be seen from the figure, it can be seen that BG101 or BG201 of the present invention inhibits caspase activity induced by a substance causing apoptosis. In conclusion, it can be seen that the apoptosis inhibitory effect of BG101 or BG201 of the present invention is related to the inhibition of caspase activity.

실험예 Ⅰ-5: 세포 내 활성기 산소의 정량적 검출 Experimental Example I-5: Quantitative Detection of Active Group Oxygen in Cells

*활성기 산소는 노화의 가장 주요한 원인일 뿐 아니라 각종 질환의 직간접의 원인이기도 하다. 이에, 본 발명의 실크 펩타이드가 활성기 산소에 미치는 영향을 다음과 같이 조사 하였다:Active group oxygen is not only the main cause of aging but also the direct and indirect causes of various diseases. Thus, the effect of the silk peptide of the present invention on the active group oxygen was investigated as follows:

상기 실시예 Ⅰ-2와 동일한 방법으로 BG101 또는 BG201를 6시간 동안 처리하고 배양된 세포에 상기 실험예 Ⅰ-2에 기재된 농도와 동일한 농도의 Aβ, 6-OHDA, 세라미드, H2O2, FeSO4 또는 3-HK를 처리하였다. 이어, 배양한 세포에 HCSS 완충액 (20 mM HEPES, 2.3 mM CaCl2, 120 mM NaCl, 10 mM NaOH, 5 mM KCl, 1.6 mM MgCl2, 15 mM 글루코스)에 용해시킨 10 μM의 DCFDA (6-carboxy-2',7'-dichloro-dihydrofluoresceine diacetate, dicarboxym-ethylester)와 현탁 보조제인 2% 플루로닉 F-127을 37℃에서 30분 동안 처리하였다. 세포 내 활성기 산소에 의한 DCF 형광은 실온에서 수은 램프 형광 부속을 갖춘 Olympus IX70 도립 현미경 상에서 관찰하고 (여기 파장 488 nm, 방사 파장 510 nm), CCD 카메라로 화상을 포착한 후 NIH Image 1.65 프로그램을 이용하여 영상분석 하였다 (참조: 도 4a 및 4b).Treatment with BG101 or BG201 for 6 hours in the same manner as in Example I-2, and Aβ, 6-OHDA, ceramide, H 2 O 2 , FeSO at the same concentration as described in Experimental Example I-2 4 or 3-HK was treated. Then, 10 μM of DCFDA (6-carboxy) dissolved in cultured cells in HCSS buffer (20 mM HEPES, 2.3 mM CaCl 2 , 120 mM NaCl, 10 mM NaOH, 5 mM KCl, 1.6 mM MgCl 2 , 15 mM glucose) -2 ', 7'-dichloro-dihydrofluoresceine diacetate, dicarboxym-ethylester) and suspension aid 2% Pluronic F-127 were treated for 30 minutes at 37 ℃. DCF fluorescence by intracellular activator oxygen was observed on an Olympus IX70 inverted microscope equipped with a mercury lamp fluorescence accessory at room temperature (excitation wavelength 488 nm, emission wavelength 510 nm), captured with a CCD camera, and then using the NIH Image 1.65 program. Image analysis was performed (see FIGS. 4A and 4B).

도 4a 및 4b에서 모크로 표시된 것은 사용된 용매만 처리를 한 것이다. 도 4에서 볼 수 있듯이, Aβ, 6-OHDA, 세라미드, H2O2, FeSO4 또는 3-HK에 의해 활성기 산소가 발생함을 확인할 수 있다. 반면 BG101 또는 BG201가 전처리된 경우, 각각의 아폽토시스 유발 물질들에 의해 증가되는 활성기 산소를 현저히 억제하고 있음을 알 수 있다.In FIG. 4A and FIG. 4B, the moiety shows only the solvent used. As can be seen in Figure 4, it can be seen that the active group oxygen is generated by Aβ, 6-OHDA, ceramide, H 2 O 2 , FeSO 4 or 3-HK. On the other hand, when BG101 or BG201 is pretreated, it can be seen that it significantly inhibits the activator oxygen increased by the respective apoptosis-inducing substances.

따라서, 본 발명의 BG101 또는 ED는 아밀로이드 β, 6-OHDA, 세라미드, H2O2, FeSO4 또는 3-HK에 의해 초래되는 활성기 산소의 형성을 억제하는 작용을 함으로써 생체 내에서 항산화 작용을 할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, BG101 or ED of the present invention may act as an antioxidant in vivo by inhibiting the formation of activator oxygen caused by amyloid β, 6-OHDA, ceramide, H 2 O 2 , FeSO 4 or 3-HK. It can be seen that.

실험예 Ⅱ: 허혈 동물 모델 실험Experimental Example II: Ischemic Animal Model Experiment

상기 실시예에서 제조된 본 발명의 실크 펩타이드 BG101 또는 BG201가 허혈로 인한 뇌경색 면적에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다:In order to determine the effect of the silk peptide BG101 or BG201 of the present invention prepared in the above example on the cerebral infarction area due to ischemia, the following experiment was performed:

실험예 Ⅱ-1: 국부적 허혈 유도 동물 모델 Experimental Example II-1: Local Ischemia Induction Animal Model

A. 약물 처리 및 국부적 허혈 유도 동물 모델의 제작 A. Construction of Drug Treatment and Local Ischemia-Induced Animal Models

체중 200-250 g인 웅성 백서 (Sprague-Dawley rat)를 이용하여 국부적 허혈 유도 동물 모델을 제작하였다. 약물은 BG101 1 g/㎏을 허혈 유도 1시간 전에 1회 또는 허혈 유도 1시간 후에 1회 구강 투여하였고 (구강 투여군, n=6), 허혈 대조군 (n=6)은 약물처리군과 같은 용량의 생리식염수를 투여하였다. 실험동물에 케타민 (ketamine) 30-40 ㎎/㎏을 근육주사 하여 마취시킨 다음에 앙와위에서 목부분에 피부절개를 가하고 경동맥 (common carotid artery), 외경동맥 (external carotid artery) 및 내경동맥 (internal carotid artery)을 찾아 주위조직과 분리시켰다. 우선 외경동맥의 분지인 상부 상갑선 동맥과 후두와 동맥을 전기 소작시키고, 내경동맥의 분지인 익돌구개 (pterygopalatine) 동맥을 전기소작하고 외경동맥을 잘라 4-0 나일론 실 (ETHICON, INC, 미합중국)을 외경동맥을 통하여 내경동맥으로 삽입한 다음에 경동맥 분지에서 나일론 실이 16-18 ㎜가 들어가게 하여 위치시켜 중대뇌 동맥 (Middle Cerebral Artery) 기시부를 폐색하였다.Local ischemia-induced animal models were constructed using Sprague-Dawley rats weighing 200-250 g. The drug was orally administered 1 g / kg of BG101 once 1 hour before ischemia induction or once 1 hour after ischemia induction (oral administration group, n = 6), and the ischemia control group (n = 6) was administered at the same dose as the drug treatment group. Physiological saline was administered. The animals were anesthetized by intramuscular injection of ketamine 30-40 mg / kg, and then a skin incision was made at the neck in the supine position, followed by a common carotid artery, an external carotid artery, and an internal carotid. artery) and isolated from surrounding tissues. First, the upper upper thyroid artery, the larynx and the artery, which is the branch of the external carotid artery, are electrocauterized. Was inserted into the internal carotid artery through the external carotid artery, and then placed in a carotid artery with a nylon thread entering 16-18 mm to occlude the middle cerebral artery starter.

B. 허혈에 의한 뇌경색 부위 감소 효과 실험 B. Experimental effect of reducing cerebral infarction by ischemia

허혈 유도 6시간 후 동물을 단두하여 뇌를 적출하였다. 적출된 뇌는 전방극 (anterior pole)으로부터 2 ㎜ 간격으로 절편하고, 2% 트리페닐 테트라졸리움 클로라이드 (triphenyl tetrazolium chloride: TTC, Sigma, 미합중국) 용액으로 37℃에서 30분간 반응시킨 후 4% 파라포름알데히드 (Sigma, 미합중국) 용액에 넣어 고정시켰다. 염색된 조직절편을 촬영한 후 사진 (참조: 도 5a 및 5d)을 MCID image processing system (Imaging Research Inc., 캐나다국)을 이용하여 적색으로 염색된 정상부위와 달리 뇌경색이 발생하여 백색으로 변한 부위의 면적을 측정하였으며, 전체 뇌 절편의 면적 대비 뇌경색 면적 비율을 구한 후 평균치를 계산하였다 (참조: 도 5b). 또한 각각의 뇌 절편에서 전체 부피에서 뇌경색 부위가 차지하는 부피의 비율을 측정하였다 (참조: 도 5c).Six hours after induction of ischemia, the animals were guillotine and brains were extracted. The extracted brain was sectioned at 2 mm intervals from the anterior pole, reacted with 2% triphenyl tetrazolium chloride (TTC, Sigma, United States) solution at 37 ° C. for 30 minutes, and then 4% paraform. Fixed in aldehyde (Sigma, United States) solution. Photographs of the stained tissue sections (see FIGS. 5A and 5D) were used in the MCID image processing system (Imaging Research Inc., Canada) to show that cerebral infarction developed and turned white, unlike the normal region stained in red. The area of was measured, and the average value was calculated after calculating the ratio of cerebral infarction to the area of the whole brain slices (see FIG. 5B). In addition, the ratio of the volume occupied by the cerebral infarction area to the total volume in each brain section was measured (see FIG. 5C).

도 5a에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실크 펩타이드는 허혈에 의한 뇌경색 부위를 대조군에 대하여 유의성 있는 수준으로 감소시키고 있다. 도 5b에서 각각의 뇌 절편을 비교한 결과에서 뇌경색 감소 효과가 특정 부위에 치중되어 있지 않고 전반적으로 나타남을 관찰하였다 (P<0.05). 또한, 도 5c에서 전체 뇌 절편의 부피 대비 뇌경색 부피 비율을 측정해본 결과, BG101 전처리가 국부적 허혈에 의한 뇌경색 부위 감소에 유의한 효과를 보였다. 첨부한 도 5b와 도 5c에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타내는 것이다. 또한, 도 5d에서 보듯이 허혈 유발 후 처치된 본 발명의 실크 펩타이드는 뇌경색에 의한 손상부위가 대조군에 비하여 유의하게 감소되었다.As can be seen in Figure 5a, the silk peptide of the present invention is reducing the cerebral infarction site due to ischemia to a significant level relative to the control. In the comparison of each brain section in Figure 5b it was observed that the effect of reducing cerebral infarction is not centered on a specific site but appeared overall (P <0.05). In addition, as a result of measuring the volume ratio of cerebral infarction to the volume of the entire brain section in Figure 5c, BG101 pretreatment showed a significant effect on the reduction of cerebral infarction area by local ischemia. In FIG. 5B and FIG. 5C, each measured value represents an average ± standard error. In addition, the silk peptide of the present invention treated after ischemia induction as shown in Figure 5d significantly reduced the damage site by cerebral infarction compared to the control.

따라서, 본 발명의 실크 펩타이드는 허혈성 뇌졸중의 예방과 치료에 관련된 기능성 식품 및 약물에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.  Therefore, it can be seen that the silk peptide of the present invention can be usefully used in functional foods and drugs related to the prevention and treatment of ischemic stroke.

실험예 Ⅱ-2: 국부적 허혈-재관류 유도 동물 모델 Experimental Example II-2: Local Ischemia-Reperfusion Induced Animal Model

A. 약물처리 및 국부적 허혈-재관류 유도 동물 모델 제작 A. Drug Treatment and Local Ischemia-Reperfusion Induction Animal Model Construction

200-250g의 웅성 백서에 케타민 30-40 ㎎/㎏을 근육 주사하여 마취시킨 다음, 앙와위에서 목부분에 피부 절개를 가하고 SCM 근육을 옆으로 당겨서 경동맥, 내경동맥 및 외경동맥을 찾아 주위조직과 분리시켰다. 우선 외경동맥의 분지인 상부 상갑선 동맥과 후두와 동맥을 전기소작시키고 내경동맥의 분지인 익돌구개 (pterygopalatine) 동맥을 전기소작하고, 외경동맥을 절단하여 4-0 나일론 실을 외경동맥을 통하여 내경동맥으로 삽입한 다음에 경동맥 분지에서 나일론 실이 16-18 ㎜가 들어가게 하여 위치시켰다. 피부절개를 다시 복원시킨 후 마취에서 자연 회복시켜 1시간 후에 삽입된 나일론 실을 제거하여 다시 혈액을 재관류시켰다. BG101 또는 BG201의 투약은 각각 1 g/㎏ 용량으로 허혈-재관류 후, 다음날부터 6일 동안 1일 1회씩 총 7일, 7회 구강 투여하였다. 실험 대조군으로는 허혈을 유도하지 않은 정상 대조군과 약물 처리군과 같은 횟수, 용량의 생리식염수를 투여한 허혈 대조군을 사용하였다. 국부적 허혈-재관류 유도 7일 후 수동회피측정 (Passive avoidance test)과 8방 미로측정 (8-arm maze test)을 실시하였다.Anesthetized by intramuscular injection of ketamine 30-40 mg / kg in male rats of 200-250 g, and then cut the skin in the neck at the supine position and pull the SCM muscles to find carotid, internal carotid and external carotid arteries I was. First, the upper upper thyroid artery, the larynx and the artery, which is the branch of the external carotid artery, are electrocatheterized. The catheter, which is the branch of the internal carotid artery, is electrocauterized. After insertion into the carotid artery, a nylon thread was placed in the carotid artery with 16-18 mm of entry. The skin incision was reconstructed and recovered naturally under anesthesia. After 1 hour, the inserted nylon thread was removed to reperfusion blood. Dosage of BG101 or BG201 was orally administered 7 days and 7 times a day for 6 days from the next day after ischemia-reperfusion at a dose of 1 g / kg, respectively. As an experimental control group, an ischemic control group administered with the same number of times as a normal control group and a drug treatment group and a dose of physiological saline was used. Passive avoidance test and 8-arm maze test were performed 7 days after induction of local ischemia-reperfusion.

B. 학습 및 기억 검사 B. Learning and Memory Tests

가. 수동 회피 테스트 (Passive avoidance test) end. Passive avoidance test

수동 회피 테스트를 실시하였으며 실험방법은 다음과 같다: 실험기구로는 자동화된 셔틀 상자 (Model PACS-30, Columbus Instruments International Company)를 이용하였다. 셔틀 상자는 칸막이문 (3″L x 2.625″W)에 의하여 같은 크기 (19″L x 9″W x 10.875″H)의 두 개의 방으로 나누어져 있으며 방바닥에는 전류가 흐를 수 있게 장치되어 있다. 힌지 플렉시글래스 리드 (hinged plexiglass lid)에 올려놓은 20W 전구로 각 방을 조명할 수 있도록 하였다. 백서는 칸막이 문을 통하여 어두운 방으로 들어갈 수 있다. 소음이 60 dB 이하이고, 조명을 어둡게 한 방에서 실험을 하였다. 백서를 처음에는 불이 켜져 있는 방에 넣고 칸막이 문을 열어 주면 방안을 이리저리 살피다가 어두운 방으로 넘어가게 되는데 이때 칸막이 문이 자동으로 닫히면서 조명이 꺼지게 된다. 이런 훈련 과정을 백서가 20초 내로 어두운 방으로 들어가게 될 때까지 계속 실시하였다. 훈련 과정을 마친 24시간 후 다시 백서를 조명이 있는 방에 넣은 후 어두운 방으로 들어가게 되면 칸막이 문이 닫히고 셔틀 상자 바닥에 3초 동안 전류 (1 mA)가 흐르게 하였다. 국부적 허혈-재관류 유도 7일 후 다시 이 백서를 셔틀 상자의 조명이 있는 방에 넣은 후 어두운 방으로 넘어갈 때까지의 시간을 측정하였다. 최대로 어두운 방으로 들어가지 않는 시간을 5분으로 하여 실시하였다 (참조: 도 5e).A manual avoidance test was conducted and the experimental method was as follows: An automated shuttle box (Model PACS-30, Columbus Instruments International Company) was used as a test instrument. The shuttle box is divided into two rooms of the same size (19 "L x 9" W x 10.875 "H) by a partition door (3" L x 2.625 "W), and the floor is provided with a current flow. Each room was illuminated by a 20W bulb placed on a hinged plexiglass lid. White paper can enter a dark room through a partition door. The experiment was conducted in a room with less than 60 dB noise and low light. If you put the white paper into the room where the light is initially turned on and open the partition door, you will search the room around and move to the dark room, which will automatically close and turn off the light. This training process was continued until the white paper entered the dark room within 20 seconds. After 24 hours of training, the white paper was put back into the lighted room, and when it entered the dark room, the partition door was closed and the current (1 mA) flowed for 3 seconds at the bottom of the shuttle box. Seven days after local ischemia-reperfusion induction, the white paper was placed in the lit room of the shuttle box and the time to crossing over to the dark room was measured. The time which does not enter the dark room at most is performed as 5 minutes (refer FIG. 5E).

첨부 도 5e에서 잠복 시간 (Latency time)의 변화는 기억력의 감퇴와 회복을 나타내는데 이 시간이 길어질수록 기억력이 상승되었음을 의미한다. 정상 대조군(sham operated control group)에서는 잠복 시간의 변화가 없었으며, 용매만 투여한 허혈 대조군에서는 잠복 시간이 샴 대조군에 비하여 유의성 있게 감소하였다 ( P<0.05). 한편, BG101 또는 BG201를 반복 투여한 군에서는 잠복 기간이 거의 정상 수준으로 유의성 있게 회복되는 경향을 나타내었다 (P<0.05). 특히, BG101 투여군에서 잠복 시간의 회복이 BG201 투여군에서 보다 더 크게 된 것으로 보아 BG101의 효능이 더 우수한 것으로 판명 되었다. 첨부 도 5e에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타내는 것이다.In FIG. 5E, the change in latency time indicates the decline and recovery of memory, which means that the memory capacity is increased as the time increases. There was no change in latency in the sham operated control group, and latency significantly decreased in the ischemic control group administered with solvent only (P <0.05). On the other hand, in the group repeatedly administered BG101 or BG201, the incubation period showed a tendency to recover significantly to the normal level (P <0.05). In particular, the recovery of the incubation time in the BG101 administration group was greater than that in the BG201 administration group, indicating that the efficacy of BG101 was better. In FIG. 5E, each measured value represents an average ± standard error.

나. 8방 미로 측정 (8-arm radial maze test) I. 8-arm radial maze test

실험 기구로 8방 방사형 미로 (Etho Vision, 네덜란드)을 사용하였다. 바닥에서 45 ㎝ 떨어져 있고, 8각 모양의 중앙 (반지름 34 ㎝)으로부터 8개의 암 (길이 60 ㎝ 및 넓이 12 ㎝)이 나와 있으며, 암과 중앙 부위는 벽 (높이 40 cm)으로 되어 있다. 각 암의 말단은 먹이 컵이 설치되어 있다. 보상으로 해바라기 씨를 사용하였다. 미로 주위를 어둡게 하고 50W 빛을 비춰 주고 비디오 카메라로 모니터링 하였다. 학습 훈련은 1주일 전부터 사료를 80%로 감소시켜서 공급을 하였다. 웅서를 미로에 30분씩 1일 3회씩 방치하여 3일 동안 적응시킨 후 한 마리씩 미로에 넣고 먹이 컵에 있는 해바라기 씨를 다 먹을 때까지의 각 암을 방문하는 횟수와 시간을 측정하여 2분내에 에러 수가 2회 이내에 도달 할 때까지 훈련을 시켰다. 이미 들어갔던 암을 다시 들어가는 횟수를 에러 수로 하였다.An eight-way radial maze (Etho Vision, The Netherlands) was used as the experimental instrument. Eight arms (60 cm long and 12 cm wide) emerge from the octagonal center (34 cm radius), 45 cm from the floor, and the arm and center area are walls (40 cm high). At the end of each arm is provided a food cup. Sunflower seeds were used as a reward. It was darkened around the maze, illuminated with 50W light and monitored by a video camera. Learning training was provided by reducing feed to 80% one week before. After placing the manoes in the labyrinth three times a day for 30 minutes, they were allowed to acclimate for three days, and then each dog was placed in the labyrinth and measured the number and time of visits to each cancer until the sunflower seeds in the food cup were eaten. I trained until I reached it within two times. The number of times of entering the cancer which had already entered was made into the number of errors.

훈련이 된 웅서를 아래의 방법으로 뇌허혈 동물모델을 만들고 BG101 또는 BG201를 경구로 1g/kg 용량으로 1일 1회씩 7일 동안 투여하고 그 후로부터 5일까지 에러수와 latency time을 대조군과 비교하였다. The trained man was made with an animal model of cerebral ischemia by the following method, and orally administered BG101 or BG201 at a dose of 1g / kg once a day for 7 days and the number of errors and latency time from 5 days thereafter were compared with the control group. .

수동 회피측정으로는 검색할 수 없는 뇌허혈에 의한 공간기억력손상(spatial memory)을 BG101 또는 BG201가 보호하는 효능이 있는지 여부를 검색하기 위하여 중뇌동맥을 일시적으로 막아서 만든 뇌허혈 동물모델을 이용하여 8-arm maze test를 실시하였다. 투여 1주일 후부터 5일 동안 미로테스트를 한 결과, 투여 1일 후부터 5일까지의 에러수가 대조군에서는 거의 수술전과 차이가 나타나지 않았다(도 5f). 용매만 투여한 대조군에 비하여 3일째부터 BG101 또는 BG201 투여군의 에러수가 유의성있게 감소하였고 특히 BG101 투여군의 에러수가 BG201 투여군의 에러수 보다 더 감소하는 경향을 나타냈다. 측정 마지막 날까지 BG101 또는 BG201 투여군의 에러수는 대조군의 에러수 수준으로 감소한 반면 용매만 투여한 군의 에러수는 회복이 되지 않았다(*, P<0.05). 이상의 결과로 보아 중뇌동맥의 일시적 폐쇄로 인하여 공간 기억력이 감퇴하게 되나, BG101 또는 BG201의 반복투여에 의하여 이런 공간기억력의 감퇴가 억제되었으므로, BG101 또는 BG201가 뇌허혈에 의한 학습과 기억력 감퇴억제 효능이 있음이 확인되었다. 첨부도 5f에서 각 측정값은 평균(mean)±표준편차(SD)를 나타내는 것이다.8-arm using a cerebral ischemic animal model created by temporarily blocking the middle cerebral artery to detect whether BG101 or BG201 protects the spatial memory damage caused by cerebral ischemia that cannot be detected by manual avoidance measurement. Maze test was performed. As a result of the maze test for 5 days from 1 week after administration, the number of errors from 1 day to 5 days after administration showed little difference from the control group (FIG. 5f). From day 3, the number of errors in the BG101 or BG201 administration group significantly decreased compared to the control group in which only the solvent was administered. In particular, the number of errors in the BG101 administration group tended to decrease more than the error in the BG201 administration group. By the last day of the measurement, the number of errors in the BG101 or BG201-administered group decreased to the error level in the control group, while the number of errors in the solvent-only group did not recover (*, P <0.05). As a result, spatial memory is decreased due to the temporary obstruction of the middle cerebral artery, but this loss of spatial memory is suppressed by repeated administration of BG101 or BG201, so that BG101 or BG201 is effective in suppressing learning and memory loss due to cerebral ischemia. This was confirmed. In FIG. 5F, each measured value represents a mean ± standard deviation (SD).

MCA를 1시간 동안 폐쇄하여 허혈을 일으킨 다음 7일 후에 passive avoidance test 와 8-arm maze로 학습과 기억능력을 측정한 결과 허혈에 의해 인지기능에 손상이 생긴다는 것을 역시 확인할 수 있었고 BG101 또는 BG201를 7회 반복 투여한 결과 감퇴된 기억력을 회복시켜주는 효과가 있다는 것을 처음으로 확인하게 되었다. MCA was closed for 1 hour to cause ischemia. After 7 days, learning and memory were measured using passive avoidance test and 8-arm maze. It was also confirmed that ischemia causes impaired cognitive function. After seven doses, the researchers found for the first time that there was an effect of restoring lost memory.

C. 해마(hippocampus)에서의 헤마토크실린 및 에오신 (Hematoxylin & Eosin: H&E) 염색C. Hematoxylin & Eosin (H & E) staining in hippocampus

실험동물에서 뇌허혈에 의한 기억과 학습능력 저하현상이 해마의 손상과 밀접한 관련이 있다는 연구결과가 많이 보고되어 있다 (Hodges et al., Neuroscience, 72(4), 959-88, 1996). 따라서 해마의 특정부위 (CA1, CA2, DG)에서 본 발명의 효능을 측정하였다.Many studies have reported that memory ischemia-induced memory loss and learning ability in experimental animals are closely related to hippocampal damage (Hodges et al., Neuroscience, 72 (4), 959-88, 1996). Therefore, the efficacy of the present invention was measured in specific regions of the hippocampus (CA1, CA2, DG).

가. 조직준비end. Organization Preparation

상기 실험예 II-2B측정을 마친 실험동물을 클로랄 수화물 (chloral hydrate: 400 mg/㎖)로 마취시킨 후 심장을 통하여 0.1 M 인산염 완충 염수 (PBS, pH 7.4) 200 ㎖을 관류시켜 혈관내 혈액성분을 제거하고, 고정액 (4% paraformaldehyde/PBS) 250-300 ㎖을 관류시켰다. 뇌를 적출하여 동일 고정액으로 15-24시간 동안 4℃에서 후고정 (post-fixation)을 실시하였다. PBS로 고정액을 깨끗이 세척한 후 10%, 20% 및 30% 자당 (sucrose)용액을 차례로 침투시켜 동결시 일어나는 결빙과립 (ice crystal)을 방지하였다. 뇌조직을 포매액으로 포매하고 액체질소로 미리 냉각시킨 이소펜탄에 넣어 급속냉동시킨 후, 냉동박절기 (Cryostat; Reichert Frigocut model 2000)를 사용하여 10 ㎛ 두께로 연속관상절편을 시행하여 젤라틴으로 코팅된 슬라이드 글라스에 바로 부착시키고 1시간동안 실온에서 건조한 후 -70℃에서 보관하였다.Experimental Example II-2B After the measurement of the experimental animal with chloral hydrate (chloral hydrate: 400 mg / ㎖) and anesthetized 200 M of 0.1 M phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) through the heart through blood vessels The components were removed and 250-300 mL of fixative (4% paraformaldehyde / PBS) was perfused. The brains were extracted and post-fixed at 4 ° C. for 15-24 hours with the same fixative. After fixation of the fixative solution with PBS, 10%, 20%, and 30% sucrose solutions were sequentially infiltrated to prevent ice crystals from freezing. After embedding the brain tissue into embedding liquid and rapidly cooling in liquid isopentane, which was pre-cooled with liquid nitrogen, and then subjected to continuous coronal section with a thickness of 10 μm using a cryostat (Cryostat; Reichert Frigocut model 2000) coated with gelatin Immediately attached to the slide glass and dried at room temperature for 1 hour and stored at -70 ℃.

나. H&E 염색I. H & E Dyeing

보관된 슬라이드글라스를 꺼내 증류수로 세척하고, 헤마토크실린으로 10분간 반응시켰다. 반응 후 슬라이드글라스를 1% Hcl을 포함한 70% 에탄올을 처리하여 잉여의 헤마토크실린을 제거하고, 암모니아를 처리하여 고정한다. 다시 조직을 에오신을 이용하여 약 20초간 염색한 후, 증류수로 세척한다. 이후 70%, 90% 및 100% 에탄올을 이용하여 탈수시키고, 크실렌으로 처리한 후 덮개유리와 Canadian balsam으로 봉입하여 광학 현미경으로 관찰하였다. The stored slide glass was taken out, washed with distilled water, and reacted with hematoxylin for 10 minutes. After the reaction, the slide glass was treated with 70% ethanol containing 1% Hcl to remove excess hematoxylin and fixed with ammonia. Again, the tissue is dyed for about 20 seconds using eosin, and then washed with distilled water. After dehydration using 70%, 90% and 100% ethanol, treated with xylene and sealed with a cover glass and Canadian balsam and observed with an optical microscope.

다. H&E 염색 분석 결과All. H & E staining analysis result

BG101에 의한 해마에서의 H&E 염색 결과, 허혈만 유발한 실험대조군에서 세포 사멸과정에서 전형적으로 나타나는 세포핵에 침착된 에오신이 뭉쳐있는 양상(eosinophilic)이 해마의 전반적인 부분 (CA1, CA2, DG)에서 발현됨을 확인되었다 (도 5g, 화살표). 반면 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군 (BG101처치군)에서는 실험대조군에 비해 유의하게 에오시노필 형태의 세포보다는 정상형태의 세포가 유의하게 증가되어 있음을 관찰하였다. As a result of H & E staining in the hippocampus by BG101, the eosin deposited on the nucleus, which is typical of apoptosis in the ischemia-induced control group, is expressed in the whole part of the hippocampus (CA1, CA2, DG). (Figure 5g, arrow). On the other hand, in the experimental group (BG101 treatment group) to which the silk peptide of the present invention was administered, it was observed that the cells of the normal form were significantly increased than the cells of the eosinophil type compared to the experimental control group.

이상의 결과들로 보아 정확한 작용 기전은 더 연구하여야 하겠지만 BG101 또는 BG201 는 뇌졸중 (stroke) 등에 의해 일어날 수 있는 신경세포괴사와 인지 기능의 손상을 방지하여 주는 새로운 효과가 있다는 것을 알 수 있으며, 새로운 뇌허혈 치료제로 이용 가능하다.These results suggest that the exact mechanism of action should be further studied, but BG101 or BG201 has new effects to prevent neuronal necrosis and cognitive impairment that may be caused by stroke. Available as

실험예 Ⅲ: 파킨슨병 (Parkinsonism) 동물 모델 실험Experimental Example III: Parkinsonism Animal Model Experiment

파킨슨병 유발 약물로 널리 사용되고있는 수산화도파민 (6-hydroxydopamine, 6-OHDA)은 카테콜아민성 신경세포의 세포막을 통해 흡수되어 선택적으로 카테콜아민성 신경세포에 독성을 나타낸다. 수산화도파민을 편측 뇌에 주입하여 도파민 신경 세포를 파괴한 동물 모델은 반대쪽을 대조군으로 사용할 수 있으며, 자발적인 운동 및 약물로 유발되는 회전 운동을 비교할 수 있어 매우 널리 사용되고 있다.Dopamine hydroxide (6-hydroxydopamine, 6-OHDA), widely used as a Parkinson's disease-inducing drug, is absorbed through the cell membrane of catecholaminergic neurons and selectively toxic to catecholaminergic neurons. Animal models in which dopamine neurons are destroyed by injecting dopamine hydroxide into the unilateral brain can be used as a control, and can be compared to spontaneous movement and drug-induced rotational movement.

본 발명의 누에 실크 펩타이드인 BG101 및 BG201가 퇴행성 뇌질환의 일종인 파킨슨병에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다:In order to investigate the effects of silkworm silk peptides BG101 and BG201 of the present invention on Parkinson's disease, a type of degenerative brain disease, the following experiments were conducted:

실험예 Ⅲ-1: 진행성 파킨슨병 동물 모델의 구축 Experimental Example III-1 Construction of an Animal Parkinson's Disease Animal Model

수산화도파민을 백서 뇌의 편측 선조체 (striatum)에 주입하여 도파민 신경세포의 점진적 퇴행변성을 일으키는 Joo 등의 방법 (Joo WS et al., Neuroreport, 9(18), 4123-4126, 1998)의 방법을 이용하여 동물모델을 다음과 같이 제작하였다:The method of Joo et al. (Joo WS et al., Neuroreport, 9 (18), 4123-4126, 1998) that injects dopamine hydroxide into the unilateral striatum of the white paper brain to cause progressive degeneration of dopamine neurons. Animal models were constructed as follows:

우선, 체중 200-250 g의 웅성 스프라그-돌리계의 백서 (대한바이오링크, 대한민국)에 에퀴테신 (equithesin) 3 ㎖/kg를 복강으로 주사하여 마취시켰다. 마취동물을 뇌정위수술기구 (stereotaxic frame, David Kopf, 미합중국)를 이용하여 두개골을 천공하고 대조군 (sham group)에는 0.2 mg/㎖ 아스코르빈산을 사용하고, 변병군 (lesioned group)과 BG101 또는 BG201 구강 투여군 (treated group)은 수산화도파민 (20 ㎍/5 ㎕ free base in 0.2 ㎎/㎖ 아스코르빈산)을 오른쪽 선조체에 해밀턴 주사기 (10 ㎕, 26G 바늘)를 사용하여 분당 1 ㎕의 속도로 주입하였다 (Paxinos et al., J. Neurosci. Methods. 3(2), 129-149, 1980). 약물 주입 후 5분 동안 바늘을 그대로 두고, 분당 1 ㎜의 속도로 바늘을 빼낸 후 절개부위를 봉합하였다. 한편, BG101 또는 BG201는 1 g/㎏ 및 5 g/㎏ 두 종류의 용량으로 구강 투여 하였다.First, anesthesia was injected by intraperitoneally injecting 3 ml / kg of equithesin into male white Sprague-Dawley rats weighing 200-250 g (Daehan Biolink, South Korea). Anesthetized animals were perforated with a skull using a stereotaxic frame (Deotrotaxic frame, David Kopf, United States of America), 0.2 mg / ml ascorbic acid in the sham group, and the lesioned group and BG101 or BG201 The oral treated group was injected with dopamine hydroxide (20 μg / 5 μl free base in 0.2 mg / ml ascorbic acid) into the right striatum using a Hamilton syringe (10 μl, 26G needle) at a rate of 1 μl per minute. (Paxinos et al., J. Neurosci. Methods. 3 (2), 129-149, 1980). The needle was left in place for 5 minutes after drug injection, the needle was removed at a rate of 1 mm per minute, and the incision site was closed. On the other hand, BG101 or BG201 was orally administered at two doses of 1 g / kg and 5 g / kg.

진행성 파킨슨병 동물 모델에서 수산화도파민의 효과 판정은 병변 제작 14일 후 아포몰핀 (apomorphine)을 이용한 행동분석을 통하여 행동학적 변화를 먼저 확인하고, 다음날 동물을 경추 탈골시킨 후 뇌를 적출하여 실험에 사용하였다. 도파민 신경세포에 대한 BG101와 BG201의 보호효과를 판정하기 위해 지질 과산화도 측정, HPLC를 이용한 선조체 내 도파민 농도 측정 및 티로신히드록실라아제에 대한 면역조직화학 염색법을 시행하였다.To determine the effects of dopamine hydroxide in the advanced Parkinson's disease animal model, 14 days after the lesion was produced, behavioral analysis was confirmed through behavioral analysis using apomorphine, the next day the animal was cervical distal, and the brain was extracted and used for the experiment. It was. To determine the protective effect of BG101 and BG201 on dopamine neurons, we measured lipid peroxidation, dopamine concentration in striatum using HPLC and immunohistochemical staining for tyrosine hydroxylase.

실험예 Ⅲ-2: 아포몰핀에 의한 일측성 회전반응 실험 Experimental Example III-2: Unilateral Rotational Reaction with Apomorphine

수산화도파민을 이용하여 제작한 파킨슨병 동물 모델에서 시간 경과에 따른 행동학적 변화를 병변 제작 후 14일에 아포몰핀 (0.5 ㎎/㎏)을 뒷목에 피하 주사하고, 60분 동안 일측성 회전반응을 측정하였다 (참조: 도 6).In the Parkinson's disease animal model prepared with dopamine hydroxide, behavioral changes over time were subcutaneously injected with apomorphine (0.5 mg / kg) in the back neck at 14 days after lesion preparation and unilateral rotational response was measured for 60 minutes. (See FIG. 6).

본 실험은 도파민성 신경 세포가 사멸되어 선조체 내 도파민의 농도가 감소되면, 선조체 내 도파민 수용체의 과민성이 유발되어, 아포몰핀은 도파민 수용체에 효현제로 작용하여 과민성이 유발된 선조체를 과도하게 흥분시킴으로, 동물은 손상측과 반대방향으로 회전운동을 하게 되는 원리를 이용한 것이다 (Ungerstedt, Brain Res. 24, 485-493, 1970). 회전운동은 Ungerstedt의 상기 논문에 기재된 자동화된 회전운동 측정기 (rotometer)를 이용하였으며, 각 회전수는 [순 회전수(net turns) = 비병변측 회전수(contralateral) - 병변측 회전수(ipsilateral)]로 산출하였다.In this experiment, when dopamine neurons are killed and the concentration of dopamine in the striatum is reduced, the hypersensitivity of the dopamine receptors in the striatum is induced. Animals use the principle of rotational movement in the opposite direction to the damaged side (Ungerstedt, Brain Res. 24, 485-493, 1970). Rotational motion was used by the automated rotometer described in the above paper by Ungerstedt, where each rotational speed is [net turns = non-lesional rotational-ipsilateral ].

도 6에서 알 수 있듯이, 0.2 ㎎/㎖ 아스코르빈산을 선조체에 투여한 정상 대조군의 일측성 순 회전수는 큰 변화를 보이지 않았으나, 수산화도파민만을 투여한 병변 대조군에서는 일측성 순회전수는 유의하게 증가되었다 (P<0.05). 한편, 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군에서는 대조군에 비해 일측성 순 회전수가 유의하게 감소하였고, 투여량이 증가함에 따라 그 효과도 증가됨을 알 수 있다 (P<0.05). 첨부 도 6에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타낸 것이다.As can be seen in Figure 6, the unidirectional net rotation of the normal control group administered 0.2 mg / ml ascorbic acid to the striatum did not show a significant change, but the unilateral net rotational speed was significantly increased in the lesion control group administered only hydroxide dopamine. (P <0.05). On the other hand, in the experimental group to which the silk peptide of the present invention was administered, the unilateral net rotational speed was significantly decreased compared to the control group, and the effect was also increased as the dose was increased (P <0.05). In FIG. 6, each measured value represents an average ± standard error.

실험예 Ⅲ-3: 선조체 내 도파민 및 그 대사 산물의 함량 측정 Experimental Example III-3 Measurement of Dopamine and its Metabolites in Striatum

본 발명의 BG101 및 BG201가 파킨슨병의 중요한 원인인 도파민 신경전달 물질의 농도에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 상기 실험예 Ⅲ-2와 동일하게 BG101 또는 BG201를 투여하고 병변을 제작한 후, 2주일 후에 선조체에서 도파민 (DA)과 3,4-디히드록시페닐아세트산 (3,4-dihydroxyphenylacetic acid: DOPAC) 농도를 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC, Gilson, 프랑스국)를 이용하여 측정하였다.In order to determine the effect of BG101 and BG201 of the present invention on the concentration of dopamine neurotransmitter which is an important cause of Parkinson's disease, after administration of BG101 or BG201 in the same manner as in Experimental Example III-2, the lesion was made two weeks later. Later, dopamine (DA) and 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC) concentrations in the striatum were measured using high performance liquid chromatography (HPLC, Gilson, France).

A. 조직 준비 A. Organization Preparation

백서를 경추 탈골하여 희생시킨 후 즉시 뇌조직을 적출하였고, 뇌 절편기(brain slicer; ZIVIC MILLER, 미합중국)로 시상경교차 (optic chiasma)를 기준으로 2 mm 간격의 절편을 취하여 조직천공기 (tissue punch)를 이용하여 흑질을 분리하였다. 흑질 분리 후 남은 앞 (anterior) 부분의 뇌를 냉각된 유리판 위에서 대뇌 정중열을 따라 좌우 대뇌 반구를 분리한 후, 뇌들보 (corpus callosum)를 경계로 하여 시상 및 대뇌피질에서 선조체만을 분리, 절취하였다. 이를 드라이아이스를 이용하여 급속 동결시킨 후, -70℃로 보관하였다.Brain tissue was extracted immediately after sacrifice by cervical dislocation, and a tissue punch was obtained by taking a slice of 2 mm intervals based on the optic chiasma with a brain slicer (ZIVIC MILLER, United States of America). ), The black matter was separated. After separating the left and right cerebral hemispheres along the cerebral median fever on the cooled glass plate, the anterior part of the brain left after separation was separated and cut off only the striatum from the thalamus and cerebral cortex with the border of the corpus callosum. . This was rapidly frozen using dry ice and then stored at -70 ° C.

B. 분석 방법 B. Analysis Method

동결된 검체에 냉각된 0.1 M 과염소산 (perchloric acid)과 1 mM EDTA를 가하고 초음파 파쇄기로 조직 균등액을 제조한 후, 12,500g에서 20분 동안 원심분리하여 그 상층액을 취하였다. 상층액을 니트로셀룰로스 막 여과지 (동공 크기 0.2 ㎛)로 여과하여 HPLC에 주입하였다. 분리 조건은 WATERS uBondapakTM C18 3.9 x 300 mm 컬럼 (입자크기 10 ㎛)을 사용하였고, 이동상은 0.07 M 소듐 포스페이트 모노베이직, 1 mM 소듐 옥탄술폰산, 0.1 mM EDTA 및 8% 아세토니트릴 (pH 4.0) 용액을 유속 0.7 ㎖/분으로 하여 사용하였다. 각 물질의 농도측정을 위해 조직 균등액 제조시 일정량의 디히드록시벤질아민을 첨가하여 내부 표준물질로 사용하였으며 분리된 물질들은 전기화학검출기로 검출하였다.To the frozen sample, cooled 0.1 M perchloric acid and 1 mM EDTA were added, and tissue homogenate was prepared by an ultrasonic crusher, and the supernatant was taken by centrifugation at 12,500 g for 20 minutes. The supernatant was filtered through nitrocellulose membrane filter paper (pup size 0.2 μm) and injected into HPLC. Separation conditions were used with a WATERS uBondapak TM C 18 3.9 x 300 mm column (particle size 10 μm), mobile phase 0.07 M sodium phosphate monobasic, 1 mM sodium octanesulfonic acid, 0.1 mM EDTA and 8% acetonitrile (pH 4.0) The solution was used at a flow rate of 0.7 ml / min. In order to measure the concentration of each substance, a certain amount of dihydroxybenzylamine was added as an internal standard to prepare a tissue equalizer, and the separated substances were detected by an electrochemical detector.

C. HPLC 측정 결과 C. HPLC Measurement Results

선조체 내에서 도파민 비율 (병변측/비병변측, %)의 변화는 도 7에 나타나 있다.The change in dopamine ratio (lesion side / non-lesion side,%) in striatum is shown in FIG. 7.

도 7에서 볼 수 있듯이, 선조체 내의 도파민 농도는 샴 대조군에 비해 수산화도파민만을 투여한 대조군에서 유의하게 감소하였다 (P<0.05). 한편, 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군에서는 수산화도파민만 처리한 대조군에 비해 도파민 농도가 유의하게 증가한 것을 알 수 있고, 투여량이 증가함에 따라 그 효과도 증가됨을 알 수 있다 (P<0.05). 첨부 도 7에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타낸 것이다.As shown in FIG. 7, the dopamine concentration in the striatum was significantly decreased in the control group administered only dopamine hydroxide compared to the Siamese control group (P <0.05). On the other hand, in the experimental group administered the silk peptide of the present invention it can be seen that the dopamine concentration significantly increased compared to the control group treated only with dopamine hydroxide, it can be seen that the effect is increased as the dose is increased (P <0.05). In FIG. 7, each measured value represents an average ± standard error.

파킨슨병은 흑질에 위치한 도파민 신경세포의 소실로 인하여 이들 신경세포가 투사 (innervation) 되어 있는 선조체 내에 도파민 농도가 감소하여 나타나는 질환으로서, 6-OHDA에 의한 도파민 농도의 감소는 흑질에 위치한 도파민 신경세포의 소실 및 선조체 내에 도파민 신경 섬유 말단의 소실을 나타내는 중요한 척도이다. 실제 파킨슨병 말기 환자에서 선조체 내 도파민 함량은 정상인에 비해 약 10%정도 밖에 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 실크 펩타이드에 의해 도파민 농도의 감소가 억제되는 본 실험의 결과는 도파민 신경세포에 대한 보호효과를 생리적 및 생화학적으로 입증한다.Parkinson's disease is caused by a decrease in dopamine concentration in the striatum where these neurons are projected due to the loss of dopamine neurons located in the black matter. It is an important measure of the loss of dopamine nerve fibers in the striatum and the striatum. In fact, in patients with late Parkinson's disease, dopamine content in striatum is only about 10% of normal people. Therefore, the results of this experiment in which the reduction of the dopamine concentration is suppressed by the silk peptide of the present invention demonstrate physiological and biochemical protection effects on dopamine neurons.

실험예 Ⅲ-4: 선조체에서의 지질 과산화 측정 (말론디알데히드 실험) Experimental Example III-4: Determination of Lipid Peroxidation in Striatum (Malondialdehyde Experiment)

상기 실험예 Ⅲ-2에서 구강 투여한 본 발명의 BG101 또는 BG201가 항산화에 의한 지질 과산화 생성을 억제하는 지 여부를 알아보기 위하여, 상기 실험예 Ⅲ-2와 동일하게 BG101 또는 BG201를 투여하고 병변을 제작한 후, 2주일 후에 선조체 내 말론디알데히드 (malondialdehyde: MDA) 양을 측정하였다. In order to determine whether BG101 or BG201 of the present invention orally administered in Experimental Example III-2 inhibits lipid peroxidation production by antioxidant, BG101 or BG201 was administered in the same manner as in Experimental Example III-2 and the lesions were treated. After preparation, two weeks later, the amount of malondialdehyde (MDA) in the striatum was measured.

A. 조직 준비 A. Organization Preparation

상기 실험예 Ⅲ-3C-가에서 이용한 동일한 방법으로 실험동물의 선조체 취하고, 크렙스-링거 완충용액 (Krebs-Ringer Buffer, NaCl 120 mM, KCl 4.8 mM, CaCl2 1.3 mM, MgSO4 1.2 mM, NaHCO3 25 mM, Glucose 6 mM, pH 7.6)을 첨가하여 초음파 파쇄기(sonicator)로 조직 균등액을 제조하여 실험에 사용하였다.Take the striatum of experimental animals in the same manner used in Experimental Example III-3C-ga, Krebs-Ringer Buffer, NaCl 120 mM, KCl 4.8 mM, CaCl 2 1.3 mM, MgSO 4 1.2 mM, NaHCO 3 25 mM, Glucose 6 mM, pH 7.6) was added to prepare a tissue equalizer using an ultrasonic sonicator and used in the experiment.

B. 지질 과산화 측정 B. Lipid Peroxidation Measurement

지질 과산화 정도의 척도인 TBARS (Thiobarbituric acid reactive substances)의 농도 측정은 Ohkawa 등 (Anal Biochem. 95(2):351-8(1979))의 방법을 따라서 측정하였다. 일정량의 조직 균등액에 8.1% SDS, 20% acetic acid (pH 2.5), 0.8% Thiobarbituric acid (TBA)를 추가하고, 자가산화를 억제하기 위하여 BHT (2,6-di-t-butyl-p-cresol, 200 uM)를 가한 후, 100℃에서 30분간 반응시켰다. 반응후 얼음물에 용기를 담가 급속하게 온도를 낮추어 반응을 중단시킨 후, 흡광 광도계로 532 nm의 파장에서 시료를 측정하여, TBARS의 농도를 계산하였다.The concentration of thibarbituric acid reactive substances (TBARS), a measure of the degree of lipid peroxidation, was measured according to the method of Ohkawa et al. (Anal Biochem. 95 (2): 351-8 (1979)). Add 8.1% SDS, 20% acetic acid (pH 2.5), 0.8% Thiobarbituric acid (TBA) to a volume of tissue equalizer, and add BHT (2,6-di-t-butyl-p-) to inhibit autooxidation. cresol, 200 uM) was added and then reacted at 100 ° C for 30 minutes. After the reaction, the vessel was immersed in iced water and the temperature was rapidly lowered to stop the reaction. Then, the sample was measured at a wavelength of 532 nm with an absorbance photometer to calculate the concentration of TBARS.

MDA-TBA(Malonaldehyde-thiobarbituric acid) complex의 농도는 Lazzarino 등 (Lazzarino et al., Free. Radic. Biol. Med. 13(5), 489-98, 1992)과 Chirico (1987)의 방법을 따라 HPLC로 측정하였다. 상기 시료를 5 uM Lichrosper 100 RP18 column (4.6 x 250 mm)에 주입하고 65% KH2PO4 (50 mM)/15% methanol/20% acetonitrile로 0.9 ml/min의 속도로 elution하여 UV/visible 검출기(Hewlett-Packard, Series 1050)로 검출하였고, BG101A-TBA complex의 피크 확인을 위하여 표준시료로 1,1,3,3-tetramethoxypropane (prepared in ethanol/water 40:60, v/v)를 사용하였다.The concentration of the MDA-TBA (Malonaldehyde-thiobarbituric acid) complex was determined by Lazzarino et al. (Lazzarino et al., Free. Radic. Biol. Med. 13 (5), 489-98, 1992) and Chirico (1987). Was measured. Inject the sample into a 5 uM Lichrosper 100 RP18 column (4.6 x 250 mm) and elution with a 65% KH 2 PO 4 (50 mM) / 15% methanol / 20% acetonitrile at a rate of 0.9 ml / min for UV / visible detector (Hewlett-Packard, Series 1050), and 1,1,3,3-tetramethoxypropane (prepared in ethanol / water 40:60, v / v) was used as a standard sample to identify peaks of the BG101A-TBA complex. .

C. 측정 결과 C. Measurement Results

선조체 내에서의 MDA 생성 비율 (병변측/비병변측, %)은 TBARS의 농도에 대한 MDA-TBA complex의 상대적인 농도(%)로 표시하였고 그 값은 도 8에 나타나 있다. 도 8에서 볼 수 있듯이, 선조체 내의 지질 과산화 정도는 샴 대조군에 비해 수산화도파민만을 투여한 대조군에서 유의하게 증가하였다 (P<0.05). 한편, 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군에서는 대조군에 비해 지질 과산화 정도가 유의하게 감소한 것을 알 수 있고, 투여량이 증가함에 따라 그 효과도 증가됨을 알 수 있다 (P<0.05). 첨부 도 8에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타낸 것이다.The ratio of MDA production in the striatum (lesional / non-lesional,%) is expressed as the relative concentration (%) of the MDA-TBA complex to the concentration of TBARS and the values are shown in FIG. 8. As can be seen in Figure 8, the degree of lipid peroxidation in the striatum was significantly increased in the control group administered only dopamine hydroxide compared to the Siamese control group (P <0.05). On the other hand, in the experimental group administered the silk peptide of the present invention it can be seen that the degree of lipid peroxidation is significantly reduced compared to the control group, the effect is also increased as the dose is increased (P <0.05). In FIG. 8, each measured value represents an average ± standard error.

노화 및 퇴행성 질환의 가장 큰 원인은 활성기 산소로서, 활성기 산소는 단백질과 지질의 과산화를 유발하여 과산화된 지질 및 단백질이 정상적인 기능을 상실하여 세포가 약화되어 노화가 일어나게 된다. 또한 DNA에 대해서도 산화적 손상을 일으켜 돌연변이를 유발하기도 한다. 최근 파킨슨병 환자에서 글루타티온 퍼록시다아제, 카탈라아제 등과 같은 항산화 효소들의 감소와 제 1 철 이온의 증가에 의해 비정상적으로 히드록실 라디칼의 양이 증가된다는 보고는 산화적 스트레스가 파킨슨병의 중요한 발병 인자임을 시사하고 있다 (Ogawa, Eur. Neurol. 34(suppl), 20-28, 1994). 따라서 지질의 과산화된 정도를 측정하여 활성기 산소 등의 노화 원인물질로 인한 손상정도를 알아보는 본 실험에서, 본 발명의 실크 펩타이드가 지질의 과산화 정도를 감소시킨다는 결과는 본 발명의 실크 펩타이드가 항노화 효과를 갖는다는 것을 나타내는 것이다.The main cause of aging and degenerative diseases is active oxygen, which causes the peroxidation of proteins and lipids, and the peroxidized lipids and proteins lose their normal function, resulting in cell weakening and aging. It also causes oxidative damage to DNA, leading to mutations. Recently, reports of abnormal increase in the amount of hydroxyl radicals due to the decrease of antioxidant enzymes such as glutathione peroxidase and catalase and the increase of ferrous ions in Parkinson's disease patients indicate that oxidative stress is an important cause of Parkinson's disease. (Ogawa, Eur. Neurol. 34 (suppl), 20-28, 1994). Therefore, in the present experiment to determine the degree of damage caused by aging-causing agents such as active group oxygen by measuring the degree of lipid peroxidation, the result that the silk peptide of the present invention reduced the degree of lipid peroxidation was anti-aging of the silk peptide of the present invention. It indicates that it has an effect.

실험예 Ⅲ-5: 흑질에서의 TH 면역 양성 세포 비율 측정 (TH 면역조직화학 실 험) Experimental Example III-5: Measurement of TH Immunopositive Cell Proportion in Black Matter (TH Immunohistochemistry Experiment)

본 발명의 BG101 또는 BG201가 파킨슨병 동물 모델에 미치는 영향을 조직학적 변화로 확인하기 위하여, TH 면역조직화학법을 시행하였다. 상기 실험예 Ⅲ-2와 동일하게 BG101 또는 BG201를 투여하고 병변을 제작한 후, 2주일 후에 흑질 절편을 티로신히드록실라아제 (tyrosine hydroxylase: TH)에 대한 면역조직 화학염색을 시행하여 고배율로 관찰하여 염색된 TH 면역 양성 세포를 계수하였다.In order to confirm the effect of BG101 or BG201 of the present invention on Parkinson's disease animal model by histological change, TH immunohistochemistry was performed. After administration of BG101 or BG201 in the same manner as in Experimental Example III-2, the lesions were prepared, and two weeks later, the black sections were observed at high magnification by immunohistochemical staining for tyrosine hydroxylase (TH). Stained TH immune positive cells were counted.

A. 조직 준비 A. Organization Preparation

상기 실험예 Ⅱ-2와 동일하게 BG101 또는 BG201를 투여하고 병변을 제작한 동물을 클로랄 수화물 (chloral hydrate, 400 ㎎/㎖)로 마취시킨 후 심장을 통하여 0.1 M PBS (pH 7.4) 200 ㎖을 관류시켜 혈관내 혈액 성분을 제거하고, 고정액 (4% 파라포름알데히드/PBS) 250-300 ㎖을 관류시켰다. 이어, 뇌를 적출하여 동일 고정액으로 15-24시간 동안 4℃에서 후고정을 실시하였다. 그런 다음, PBS로 고정액을 깨끗이 세척한 후 10%, 20% 및 30% 수크로스 용액을 차례로 침투시켜 동결시 일어나는 결빙 과립 (ice crystal)을 방지하였다. 그리고 나서, 뇌 조직을 포매액으로 포매하고 액체 질소로 미리 냉각시킨 이소펜탄에 넣어 급속 냉동시킨 후, 냉동박절기 (Cryostat; Reichert Frigocut model 2000)를 사용하여 40 ㎛ 두께로 연속 관상절편을 시행하여 30% 글리세롤, 30% 에틸렌 글리콜 및 10% 인산염 완충액 (PB)가 함유된 보존액에 보관 하였다.BG101 or BG201 was administered in the same manner as in Experimental Example II-2, and the anesthetized animal was anesthetized with chloral hydrate (400 mg / mL), and 200 mL of 0.1 M PBS (pH 7.4) was injected through the heart. Perfusion removes the vascular blood components, and 250-300 ml of fixative (4% paraformaldehyde / PBS) was perfused. Then, the brain was extracted and post-fixed at 4 ° C. for 15-24 hours with the same fixative. Then, the fixative was washed thoroughly with PBS and then infiltrated with 10%, 20%, and 30% sucrose solutions in order to prevent ice crystals from freezing. Then, the brain tissue was embedded in embedding liquid, and rapidly frozen in isopentane, which was previously cooled with liquid nitrogen, followed by continuous coronal section with a thickness of 40 μm using a cryostat (Reryert Frigocut model 2000). It was stored in a stock solution containing% glycerol, 30% ethylene glycol and 10% phosphate buffer (PB).

B. 면역조직화학 분석 B. Immunohistochemical Analysis

보존액에 들어 있는 조직을 꺼내 PBS로 10분씩 3회 세척하고, 5% 과산화수소로 10분간 반응시켰다. 이어, 10% 염소 혈청(normal goat serum; NGS), 3% 우혈청 알부민 (BSA, Sigma) 및 0.3% Triton X-100으로 30분 동안 반응시켰다. 제 1 항체로 마우스 α TH (희석배수 1:500, Boehringer Mannheim)를 사용하여 하룻밤 반응시키고, 다음날 바이오틴화 (biotinylation)된 2차 항체(Vector laboratories, 미합중국)로 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 30분전에 미리 1:100으로 희석 혼합한 아비딘-바이오틴-퍼록시다아제 복합체 (ABC, Vector laboratories, 미합중국)로 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 그런 다음, DAB (diaminobenzidine 0.05%, H2O2 0.003%)에 넣어 5분 동안 발색시키고, 젤라틴으로 코팅된 슬라이드에 조직을 붙이고 건조시켰다. 그리고 나서, 70%, 90% 및 100% 에탄올을 이용하여 탈수시키고, 크실렌으로 처리한 후 덮개유리와 카나디안 발삼 (Canadian balsam)으로 봉입하고 광학 현미경으로 관찰하였다. 이상의 각 배양단계에서 과잉의 시약은 PBS로 10분씩 3회 세척하고 대조 염색을 위하여 제 1 항체 또는 제 2 항체 대신 혈청 (normal serum)을 넣어 다른 조직과 함께 처리하였다.The tissue contained in the stock solution was taken out, washed three times with PBS for 10 minutes, and reacted with 5% hydrogen peroxide for 10 minutes. Subsequently, the reaction was performed with 10% normal goat serum (NGS), 3% bovine serum albumin (BSA, Sigma) and 0.3% Triton X-100 for 30 minutes. The first antibody was reacted overnight using mouse α TH (dilution factor 1: 500, Boehringer Mannheim), and the next day was reacted with biotinylated secondary antibody (Vector laboratories, USA) for 1 hour at room temperature. The avidin-biotin-peroxidase complex (ABC, Vector laboratories, United States), which was diluted 1: 100 beforehand 30 minutes before, was reacted at room temperature for 1 hour. Then, it was added to DAB (diaminobenzidine 0.05%, H 2 O 2 0.003%) and developed for 5 minutes. The tissue was attached to gelatin-coated slides and dried. Then, dehydrated with 70%, 90% and 100% ethanol, treated with xylene and then sealed with lid glass and Canadian balsam and observed under an optical microscope. In each culture step, the excess reagent was washed three times with PBS three times for 10 minutes, and normal serum was added instead of the first antibody or the second antibody for control staining and treated with other tissues.

C. 면역조직화학 분석 결과 C. Immunohistochemical Assay

BG101 또는 BG201에 의한 선조체 및 흑질에서의 TH 면역조직화학 염색 결과와 흑질에서 TH 면역 양성 세포 비율 (병변측/비병변측, %)의 변화는 각각 도 9a와 도9b에 나타나 있다. The results of TH immunohistochemical staining in the striatum and melanoma by BG101 or BG201 and the change of the proportion of TH immunopositive cells (lesion / non-lesion side,%) in the melanoma are shown in Figs. 9A and 9B, respectively.

도 9a에서 볼 수 있듯이, 정상대조군의 TH 면역염색은 전체 선조체에서 뚜렷하게 발현되고 있으며, 흑질에 위치한 도파민 신경세포 역시 대부분 발현됨을 확인하였다. 반면, 병변대조군의 선조체는 상지 (upper limb) 운동지배지역으로 잘 알려진 배측면부위 (Doso-lateral area)가 염색되지 않는 것을 확인할 수 있으며, 이 지역을 신경 지배하는 흑질 밀집부 (par compacta)의 도파민 신경세포가 대부분 소실되어 있음이 관찰되었다. 한편, 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군(BG1015)에서는 병변 대조군에 비해 유의하게 선조체와 흑질에서 도파민 신경섬유말단과 신경 세포체가 보호되고 있음을 볼 수 있다.As can be seen in Figure 9a, TH immunostaining of the normal control group is clearly expressed in the entire striatum, it was confirmed that most of the dopamine neurons located in the black matter. On the other hand, the striatum's striatum did not stain the doso-lateral area, which is known as the upper limb locomotor region, and the par compacta, which dominates the area, did not stain. Most of the dopamine neurons were lost. On the other hand, in the experimental group administered with the silk peptide of the present invention (BG1015) it can be seen that the dopamine nerve fiber terminal and nerve cell body in the striatum and black matter significantly compared to the lesion control group.

도 9b에서 볼 수 있듯이, 흑질에서의 도파민 신경세포 보호효과를 측정하기 위해 계수(count) 해 본 결과 TH 면역 양성 세포 비율이 정상 대조군에 비해 수산화도파민만을 투여한 병변 대조군에서 유의하게 감소하였다 (P<0.05). 한편, 본 발명의 실크 펩타이드를 투여한 실험군에서는 대조군에 비해 TH 면역 양성 세포 비율이 유의하게 증가한 것을 알 수 있고, 투여량이 증가함에 따라 그 효과도 증가됨을 알 수 있다 (P<0.05). 첨부 도 9b에서 각 측정값은 평균±표준오차를 나타낸 것이다.As can be seen in Figure 9b, counting to measure the protective effect of dopamine neurons in the black matter (count), the percentage of TH immune positive cells was significantly reduced in the control group administered only dopamine hydroxide compared to the normal control (P <0.05). On the other hand, in the experimental group administered the silk peptide of the present invention it can be seen that the ratio of TH immune positive cells significantly increased compared to the control group, it can be seen that the effect is also increased as the dose is increased (P <0.05). In FIG. 9B, each measured value represents an average ± standard error.

티로신히드록실라아제 (TH)는 티로신으로부터 도파민을 생성하는 대사 과정의 핵심적인 효소이다. 즉 TH에 의해 염색되어지는 도파민 신경세포와 신경말단은 도파민을 생성할 수 있으며, 도파민성 신경회로망 (Dopaminergic neural network)을 구축할 수 있으므로, 상술한 실험 결과들은 본 발명의 실크 펩타이드에 의한 도파민 신경세포 보호 효과를 입증하는 것이다. Tyrosine hydroxylase (TH) is a key enzyme in metabolic processes that produce dopamine from tyrosine. That is, the dopamine neurons and nerve endings stained by TH can produce dopamine and can construct a dopaminergic neural network. To demonstrate the protective effect of cells.

상기의 실험 결과들은 파킨슨병 동물 모델의 행동학적 변화 및 조직학적 변화를 통하여 본 발명의 실크 펩타이드가 파킨슨병에 효과가 있음을 나타내고, 생화학적 결과는 본 발명의 실크 펩타이드가 구체적으로 도파민 신경세포 보호에 탁월한 효과가 있음을 입증하고 있다. 따라서, 본 발명의 실크 펩타이는 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 예방과 치료에 관련된 기능성 식품 및 약물에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.The experimental results indicate that the silk peptide of the present invention is effective in Parkinson's disease through behavioral and histological changes in the Parkinson's disease animal model, and the biochemical results indicate that the silk peptide of the present invention specifically protects dopamine neurons. Has proved to be an excellent effect. Therefore, it can be seen that the silk peptide of the present invention can be usefully used in functional foods and drugs related to the prevention and treatment of Parkinson's disease, a degenerative brain disease.

실험예 Ⅳ: 아세틸콜린 농도에 대한 영향 Experimental Example IV: Effect on Acetylcholine Concentration

아밀로이드 β처리로 뇌 손상을 입어 아세틸콜린 (acetylcholine)의 양이 감소된 실험 동물 쥐에서 본 발명의 BG101 또는 BG201가 아세틸콜린의 양 감소를 억제함으로써 인지 기능 향상 및 퇴행성 뇌질환 억제 기능을 할 수 있는지를 검사하였다.Amyloid β-induced brain damage caused by brain damage reduced the amount of acetylcholine (acetylcholine) in experimental rats of the present invention BG101 or BG201 inhibits the decrease in the amount of acetylcholine can improve cognitive function and depressive brain disease Was examined.

실험예 Ⅳ-1: 실험 동물 준비 Experimental Example IV-1: Experimental Animal Preparation

실험 동물은 웅성 백서 (Sprague Dawley, 140-180 g, 대한실험동물센터)로서, 이들은 일정한 환경 (실내온도 25±1℃, 상대습도 60±10%)에서 일주일 동안 하나의 사육 상자 당 4 마리씩 넣어 물과 사료를 제한 없이 섭취하도록 하여 환경에 적응시킨 다음 실험에 사용하였다. The experimental animals were male white papers (Sprague Dawley, 140-180 g, Korea Experimental Animal Center), which were placed in a single box for four weeks in a given environment (room temperature 25 ± 1 ℃, relative humidity 60 ± 10%). Adapted to the environment by ingesting water and feed without limit, it was used in the experiment.

실험예 Ⅳ-2 : 아세틸콜린 농도 측정 Experimental Example IV-2 Determination of Acetylcholine Concentration

아세틸콜린의 농도변화에 미치는 영향을 확인하기 위해, Islael과 Lesbats방법(J Neurochem. 37(6):1475-83(1981))으로 화학발광 (chemiluminescence)를 이용하여 아세틸콜린의 농도를 측정하였다. 상기 측정법은 아세틸콜린이 아세틸콜린 에스테라아제에 의해 콜린으로 가수분해되며, 다시 콜린 산화제(oxidase)에 의해 베스타인 (bestaine)과 과산화수소로 변화되는 반응을 이용하는 방법이다. 과산화수소는 화학적으로 루미놀(5-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazinedione, luminol; Merck, Darmstadt, Germany)과 페록시다아제 (Sigma, USA)와 반응하면 빛을 발산하기 때문에 화학발광을 이용하여 빛의 양을 측정하면 간접적으로 아세틸콜린의 농도를 측정할 수 있다. To determine the effect of acetylcholine concentration, the concentration of acetylcholine was measured by chemiluminescence using Islael and Lesbats methods ( J Neurochem. 37 (6): 1475-83 (1981)). The measuring method is a method using a reaction in which acetylcholine is hydrolyzed to choline by acetylcholine esterase, and then changed into bestaine and hydrogen peroxide by choline oxidase. Hydrogen peroxide chemically emits light when reacted with luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazinedione, luminol; Merck, Darmstadt, Germany) and peroxidase (Sigma, USA) Therefore, by measuring the amount of light using chemiluminescence can indirectly determine the concentration of acetylcholine.

이와 같은 방법으로 Aβ를 처리한 실험대조군과 BG101 또는 BG201를 1 g/kg 로 일주일 이상 투여한 약물실험군에서 Aβ로 인한 아세틸콜린의 양을 분석하여 본 결과, Aβ를 처리한 실험대조군에서는 정상대조군에 비해 약 75%정도의 감소를 보인 반면, BG101를 지속적으로 투여한 군의 쥐에서는 통계적으로 유의하게 아세틸콜린의 감소를 억제하고 있었다(P<0.05). 첨부 도 10에서 각 측정값은 평균 (mean)±표준편차 (SD)를 나타내는 것이다.As a result of analyzing the amount of acetylcholine due to Aβ in the experimental control group treated with Aβ and the drug test group administered BG101 or BG201 at 1 g / kg for more than a week, the experimental control group treated with Aβ was found to be a normal control group. In comparison, the rats in the group continuously receiving BG101 significantly inhibited the decrease of acetylcholine (P <0.05). In FIG. 10, each measured value represents a mean ± standard deviation (SD).

아세틸콜린은 뇌의 기저핵에서 대뇌피질과 해마로 투사되어 정상적인 지식기능에 매우 중요하게 작용하는 신경전달 물질이다. 특히, 학습과 기억은 Ach계에 작용하는 약물에 의해 변화될 수 있다고 알려져 있다. 알츠하이머형 치매로 사망한 예를 검사한 결과 모든 경우에 있어 대뇌피질로 투사하는 기저핵의 아세틸콜린성 신경세포가 다량 손상되어 있음이 발견되고 있다. 최근 아세틸콜린의 농도를 증가시켜 인지능력의 향상과 치매진행을 막아 치매치료 및 예방에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려지면서, 환자를 대상으로 콜린 효현제나 콜린 에스테라제 억제제를 사용하고 있다. 현재까지 개발된 약물들에는 아세틸콜린 합성전구체 (acetylcholine precursor)로 Lecithin, 수용체 활성제 (receptor agonist)로 RS-86, 니코틴 등이 아세틸콜린 분해 억제제 (Acetylcholinesterase inhibitor)로 FDA의 승인을 받아 국내에서도 시판사용중인 Tacrine과 최근에 승인된 Aricept 등이 있으나 효과가 일시적이고 미약하며 심각한 독성 때문에 아직 사용에 논란의 여지가 많은 상태이다. 상기의 실험 결과들은 본 발명의 실크 펩타이드가 뇌에서 아세틸콜린양을 감소시키는 노화 및 퇴행성질환으로부터 아세틸콜린양의 감소를 억제함으로써 인지 기능 향상 및 노화와 퇴행성질환의 억제 효과가 있음을 밝히고 있다. Acetylcholine is a neurotransmitter that is very important for normal knowledge function as it is projected from the basal ganglia to the cerebral cortex and hippocampus. In particular, it is known that learning and memory can be altered by drugs acting on the Ach system. Examination of death from Alzheimer's dementia has found that in all cases, acetylcholinergic neurons in the basal ganglia projecting into the cerebral cortex are largely damaged. Recently, it has been known to increase the concentration of acetylcholine to prevent cognitive improvement and dementia progression, and to have an excellent effect on the treatment and prevention of dementia, and a choline agonist or choline esterase inhibitor is used in patients. Drugs developed to date include Lecithin as an acetylcholine precursor, RS-86 as a receptor agonist, and nicotine as commercially available in Korea with FDA approval as an acetylcholinesterase inhibitor. Tacrine and Aricept, which have recently been approved, are still controversial due to their temporary, mild and severe toxicity. The above experimental results reveal that the silk peptide of the present invention has an effect of improving cognitive function and inhibiting aging and degenerative diseases by inhibiting the decrease of acetylcholine amount from aging and degenerative diseases which decrease the amount of acetylcholine in the brain.

실험예 Ⅴ: 우울증 동물 모델 실험Experimental Example Ⅴ: Depression animal model experiment

실험예 Ⅴ-1: 실험 동물 준비 Experimental Example Ⅴ-1: Preparation of experimental animals

실험 동물은 웅성 백서 (Sprague Dawley, 140-180 g, 대한실험동물센터)로서, 이들은 일정한 환경 (실내온도 25±1℃, 상대습도 60±10%)에서 일주일 동안 하나의 사육 상자 당 4 마리씩 넣어 물과 사료를 제한 없이 섭취하도록 하여 환경에 적응시킨 다음 실험에 사용하였다. 백서 가운데 일반 사육상태에서 움직임이 적고 발육상황이 떨어지고, 강제 수영에서 비정상적인 상동증적 행동을 보이거나, 수영 능력이 현저히 떨어지는 경우는 제외시키고, 본 실험에서는 총 50 마리를 사용하였다.The experimental animals were male white papers (Sprague Dawley, 140-180 g, Korea Experimental Animal Center), which were placed in a single box for four weeks in a given environment (room temperature 25 ± 1 ℃, relative humidity 60 ± 10%). Adapted to the environment by ingesting water and feed without limit, it was used in the experiment. A total of 50 animals were used in this experiment, except for the lack of movement, developmental development, abnormal homologous behavior in forced breeding, and a significant decrease in swimming capacity.

실험예 Ⅴ-2: 우울증 동물 모델 실험 Experimental Example Ⅴ-2: Animal Model Experiment for Depression

본 실험에서는 절망행동검사 (behavioral despair test)라고도 하는 표준화된 검사법인 강제수영검사 (forced swimming test: FST)를 이용하였다. 생태학적으로 백서류는 물을 싫어하기 때문에 물에 노출될 경우, 이 환경에서 벗어나기 위해 특징적인 행동을 나타나게 된다. 즉 실험동물은 물에서 빠져나오기 위해 강제적으로 수영을 하게 되며 일정 시간이 경과하게 되면 더 이상 수영을 하지 않는데, 이러한 원리를 이용하여 강제수영검사법은 약물 개발시의 항우울 효과를 검색하는 기본적인 실험으로 알려져 있다. FST의 과정은 최초의 제안자인 Porsolt 등 (Porsolt et al., Eur. J. Pharmacol. 51(3), 291-294, 1978)의 방법을 따라 다음과 같이 실시하였다:In this experiment, a forced swimming test (FST), a standardized test called the behavioral despair test, was used. Ecologically, white papers do not like water, so when exposed to water they exhibit characteristic behaviors to escape this environment. In other words, the experimental animals are forced to swim to get out of the water and do not swim anymore after a certain period of time. Using this principle, the forced swimming test is known as a basic experiment to detect antidepressant effects in drug development. have. The process of FST was carried out according to the method of the original proponent Porsolt et al. (Porsolt et al., Eur. J. Pharmacol. 51 (3), 291-294, 1978):

우선, 높이 40 cm 및 지름 18 cm의 투명한 아크릴 원통형 수조에 25℃의 물을 15 cm 높이로 채우고, 여기에 상기 실험예 Ⅴ-1의 백서를 강제로 빠뜨린 다음 15분 동안 있게 하였다. 처음 수분 동안은 이를 벗어나기 위해 백서가 심한 저항을 보이나, 시간이 흐를수록 점점 부동 시간 (immobilization time)을 보이는 시간이 늘어나며, 마지막 수분간은 거의 부동 상태로 몸을 유지하였다. 전형적인 부동 상태란 백서가 얼굴의 일부분만 수면에 들어낸 채로 몸의 균형을 유지하기 위하여 약간의 움직임만을 나타낼 뿐 물위에 떠있는 상태이다. 강제수영이 끝난 백서는 몸의 물기를 닦아준 다음 37℃ 건조기로 30분 동안 몸을 건조시키고, 다시 사육 상자로 돌려보냈다.First, a transparent acrylic cylindrical water tank having a height of 40 cm and a diameter of 18 cm was filled with water at 25 ° C. to a height of 15 cm, and the white paper of Experimental Example V-1 was forcibly omitted and left for 15 minutes. During the first few minutes, the white paper was very resistant to get out of it, but as time passed, the time for immobilization increased, and the body remained almost immobile for the last few minutes. A typical floating state is a white paper that floats on water with only a small amount of movement to balance the body with only a part of the face on the surface. After the forced swimming, the white paper was wiped dry and then dried in a 37 ° C dryer for 30 minutes and returned to the breeding box.

일차 강제수영 후 이차 강제수영은 24 시간 후에 시행하였다. 본 실험에서 이차 강제수영은 일차 강제수영과 같은 조건에서 5분 동안만 수조에 있게 하였고, 이 기간 중의 총 부동시간을 측정하였다. 이차 강제수영시 백서는 학습된 절망 (learned helplessness)의 결과 대부분이 일차 강제수영시 보다 더 많은 시간 동안 부동상태를 나타낸다. 강제수영 모델에서 우울증의 증상 지표로 간주되는 부동상태의 증가는 항우울제들의 처치에 의해 다시 감소되기 때문에, 이러한 부동상태의 감소가 항우울제들의 작용과 관련이 있을 것으로 생각되어지고 있다. 강제수영검사에서 몇몇 약물의 경우 약물의 급성 처치 시에는 그 효과가 나타나지 않다가 장기 처치 시에 효과를 보이는 경우가 있으므로 본 실험에서는 7일 동안 약물처치를 한 다음 이차 강세수영을 시도했다. 일반적으로 항우울제들의 항우울 효과는 최소 2주간의 약물투여 후에 얻어지기 때문에 이 방법은 강제수영검사에서 많이 사용되고 있다. 부동상태의 계측은 이차 강제수영 시의 전 과정을 비디오 촬영을 해두었다가 부동시간을 측정하여 대조군과 실험군 간의 부동시간을 비교 평가하였다. 비디오 화면분석을 통하여 세 명의 훈련된 평가자가 부동시간을 초시계로 계측하여 평가자간의 평균치를 구해 분석자료로 이용하였다. Secondary forced swimming was performed after 24 hours. In this experiment, the secondary forced swimming was kept in the tank for 5 minutes under the same conditions as the primary forced swimming, and the total dead time was measured during this period. In secondary forced swimming, the white paper shows that most of the results of learned helplessness are inactive for more time than primary forced swimming. Since the increase in immobility, which is considered a symptom indicator of depression in the forced swimming model, is again reduced by treatment with antidepressants, this decrease in immobility is thought to be related to the action of antidepressants. In the forced swimming test, some drugs did not show the effect during the acute treatment, but the long-term treatment showed that the drug was treated for 7 days before the second stress swimming. Since the antidepressant effects of antidepressants are generally obtained after drug administration for at least two weeks, this method is widely used in forced swimming tests. For the measurement of immobility, the whole process of secondary forced swimming was taken by video and the immobility time was measured to compare and evaluate the immobility time between the control group and the experimental group. Through the video screen analysis, three trained evaluators measured the dead time with a stopwatch and calculated the average value between evaluators.

A. 투여 방법 A. Methods of Administration

본 발명의 BG101 또는 BG201를 100 ㎎/㎖의 용액으로 제조하여 구강 투여 하였다. 모든 시료들은 증류수에 용해하여 구강 투여하였고, 1회 투여 시에는 이차 강제수영 1시간 전에 투여하였으며, 7일 동안 장기 반복 투여하는 경우에는 일차 강제수영 후 30분 후에 투여하여 7일 동안 반복 투여 하였다.BG101 or BG201 of the present invention was prepared as a 100 mg / ml solution and orally administered. All samples were dissolved in distilled water and orally administered. One dose was administered 1 hour before the second forced swimming, and in the case of long-term repeated administration for 7 days, 30 minutes after the first forced swimming was repeated and repeated for 7 days.

B. 1회 급성 처치 시 항우울 효과 B. Antidepressant Effect in One Acute Treatment

본 발명의 BG101 또는 BG201의 1회 급성 처치 시 (1 g/㎏) 항우울 효과를 확인하였다. 양성 대조군으로서의 기존 항우울제로는 삼환계 항우울제 중 기본이 되는 약물인 이미프라민 (Sigma, 미합중국)을 사용하였고, 투여량은 기존 연구결과들 (Eur. J. Pharmacol. 138(3), 413-416, 1987; Neuropharmacology 28(3), 229-233, 1989)을 참조하여, 1회 투여 시 20 ㎎/㎏으로 하였다. 실험 결과는 도 11a에 나타나 있다.The antidepressant effect of one acute treatment (1 g / kg) of BG101 or BG201 of the present invention was confirmed. Existing antidepressant as a positive control was used imipramine (Sigma, United States), which is the basic drug among tricyclic antidepressants, and the dosage was based on previous studies (Eur. J. Pharmacol. 138 (3), 413-416, 1987; Neuropharmacology 28 (3), 229-233, 1989), 20 mg / kg in a single dose. The experimental results are shown in Figure 11a.

도 11a에서 볼 수 있듯이, 급성 처치에 의한 평균 부동시간은 대조군에 비해 이미프라민 투여에 의하여 유의하게 단축되었다 (*, p < 0.05). 또한, 본 발명의 BG101 또는 BG201를 투여한 실험군에서도 부동시간이 유의하게 단축된 것을 알 수 있다 (**, P < 0.05). 첨부 도 10a에서 각 측정값은 평균±표준편차를 나타낸 것이다. As can be seen in Figure 11a, the mean dead time by acute treatment was significantly shortened by imipramine administration compared to the control (*, p <0.05). In addition, it can be seen that the dead time was significantly shortened in the experimental group to which the BG101 or BG201 of the present invention was administered (**, P <0.05). In FIG. 10A, each measured value represents an average ± standard deviation.

C. 장기 반복 처치 시 (7일간) 항우울 효과 C. Antidepressant effect on long-term repeated treatment (7 days)

본 발명의 BG101 또는 BG201의 장기 반복 처치 시 항우울 효과를 확인하였다. BG101 또는 BG201를 50 ㎎/㎏으로 1일 1회, 7일 동안 구강 투여하여, 1회 처치 시와 동일한 실험을 진행하였다. 실험 결과는 도 11b에 나타나 있다.The antidepressant effect of long-term repeated treatment of BG101 or BG201 of the present invention was confirmed. BG101 or BG201 was orally administered at 50 mg / kg once a day for 7 days, and the same experiment as in the single treatment was performed. The experimental results are shown in Figure 11b.

도 11b에서 볼 수 있듯이, 장기 처치에 의한 평균 부동시간은 대조군에 비해 이미프라민 투여에 의하여 유의하게 단축되었다 (P < 0.05). 또한, BG101 또는 BG201를 투여한 실험군에서도 유의하게 부동시간이 단축된 것을 알 수 있다 (P < 0.05). 첨부 도 11b에서 각 측정값은 평균±표준편차를 나타낸 것이다.As can be seen in Figure 11b, the mean dead time by long-term treatment was significantly shortened by imipramine administration compared to the control (P <0.05). In addition, it was found that the dead time was significantly shortened in the experimental group administered BG101 or BG201 (P <0.05). In FIG. 11B, each measured value represents an average ± standard deviation.

위의 실험결과로 볼 때 이미프라민 투여시 대조군에 비해 부동시간이 많이 감소하였고, BG101 또는 BG201의 급성 및 장기 처리군은 이미프라민 만큼 부동시간이 줄지는 않았으나 통계적으로 유의한 항우울 효과를 가지는 것을 알 수 있다. 이미프라민은 부작용이 있을 수 있어 장기 복용하기 어려우나, 본 발명의 BG101 또는 BG201는 효과의 측면에서는 이미프라민 보다 다소 낮지만 장기적으로 다량 복용할 수 있는 장점이 있어 우울증의 예방 및 치료제로서 우수한 효과를 기대할 수 있다.Based on the above results, immipramine administration significantly reduced immobility time compared to the control group, and acute and long-term treatment groups of BG101 or BG201 did not reduce immobility time as imipramine, but showed statistically significant antidepressant effect. It can be seen that it has. Although imipramine may have side effects and is difficult to take for a long time, BG101 or BG201 of the present invention is somewhat lower than imipramine in terms of effects, but has a merit of taking a large amount in the long term, which is excellent as a preventive and therapeutic agent for depression. You can expect.

이상에서 상세히 설명하였듯이, 본 발명은 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 조성물 및 인지 기능의 개선을 위한 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 발명의 상세한 설명에 기재된 효능을 나타낼 뿐만 아니라, 천연물인 실크 펩타이드를 유효성분으로 포함하고 있기 때문에, 인체에 대한 부작용이 화학적 합성 의약보다 극히 적다.As described in detail above, the present invention provides a composition for preventing or treating cerebral neurological diseases and a composition for improving cognitive function. The composition of the present invention not only exhibits the efficacy described in the detailed description of the present invention, but also includes a natural natural silk peptide as an active ingredient, so that side effects on the human body are extremely less than that of chemical synthetic medicines.

Claims (20)

실크 단백질인 실크 피브로인을, 1차적으로 칼슘염에 의한 분해를 하고 2차적으로 트립신, 펩신, 알카라제, 써모아아제, 플라보자임, 수미자임 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 효소에 의한 가수분해함으로써 생성된 중량 평균 분자량이 200-15,000인 실크 펩타이드를 유효 성분으로 포함하고, 치매, 헌팅톤 질병, 파킨슨씨 질병 및 근위축성 측삭 경화증, 허혈성 뇌졸중, 우울증, 정신분열증 및 심적 외상후 스트레스 장애로 구성된 군으로부터 선택되는 뇌신경질환의 예방용 기능성 식품 조성물.Silk fibroin, a silk protein, is first decomposed by calcium salt and secondly to an enzyme selected from the group consisting of trypsin, pepsin, alkalase, thermoase, flavozyme, sumizime and combinations thereof. Silk peptides having a weight average molecular weight of 200-15,000 produced by the hydrolysis of as an active ingredient, dementia, Huntington's disease, Parkinson's disease and amyotrophic lateral sclerosis, ischemic stroke, depression, schizophrenia and post-traumatic stress Functional food composition for the prevention of cerebral nerve disease selected from the group consisting of disorders. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 실크 단백질의 분해는 1차적으로 칼슘염에 의한 분해를 하고 2차적으로 플라보자임 및 수미자임의 혼합 효소에 의한 가수분해를 하여 실시되는 것을 특징으로 하는 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the silk protein is first degraded by calcium salt and secondly hydrolyzed by a mixed enzyme of flavozyme and sumizime. 제 7 항에 있어서, 상기 칼슘염은 염화칼슘인 것을 특징으로 하는 조성물.8. The composition of claim 7, wherein the calcium salt is calcium chloride. 실크 단백질인 실크 피브로인을, 산 가수분해함으로써 생성된 중량 평균 분자량이 200-10,000인 실크 펩타이드를 유효 성분으로 포함하고, 치매, 헌팅톤 질병, 파킨슨씨 질병 및 근위축성 측삭 경화증, 허혈성 뇌졸중, 우울증, 정신분열증 및 심적 외상후 스트레스 장애로 구성된 군으로부터 선택되는 뇌신경질환의 예방용 기능성 식품 조성물.The silk protein silk fibroin, which has a weight average molecular weight of 200-10,000 produced by acid hydrolysis as an active ingredient, includes dementia, Huntington's disease, Parkinson's disease and amyotrophic lateral sclerosis, ischemic stroke, depression, Functional food composition for the prevention of cerebral neurological diseases selected from the group consisting of schizophrenia and post-traumatic stress disorder. 제 9 항에 있어서, 상기 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 200-3,000인 것을 특징으로 하는 조성물.10. The composition of claim 9, wherein the weight average molecular weight of the silk peptide is 200-3,000. 제 10 항에 있어서, 상기 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 300-1,500인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 10, wherein the weight average molecular weight of the silk peptide is 300-1,500. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 300-4,000인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1 wherein the weight average molecular weight of the silk peptide is 300-4,000. 제 13 항에 있어서, 상기 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 300-2,000인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 13, wherein the weight average molecular weight of the silk peptide is 300-2,000. 제 14 항에 있어서, 상기 실크 펩타이드의 중량 평균 분자량은 400-1,200인 것을 특징으로 하는 조성물.15. The composition of claim 14, wherein the weight average molecular weight of the silk peptide is 400-1,200. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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