KR100951185B1 - A compound extracted from Phellinus linteus for protection of neuronal cells, method for preparing the compound and a composition comprising the compound as an effective component - Google Patents

A compound extracted from Phellinus linteus for protection of neuronal cells, method for preparing the compound and a composition comprising the compound as an effective component Download PDF

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Abstract

본 발명은 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물, 그 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하기 식 1로 표시되는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물, 그 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것이다:The present invention relates to a compound for protecting nerve cells extracted from a situation mushroom, a method for producing the same, and a composition for protecting a nerve cell containing the compound as an active ingredient, and more specifically, a compound for protecting a nerve cell extracted from a situation mushroom represented by Formula 1 below. In addition, the present invention relates to a method for preparing the same and a neuronal cell protective composition containing the compound as an active ingredient:

Figure 112007067262116-pat00001
(1)
Figure 112007067262116-pat00001
(One)

본 발명에 따르면, 상황버섯으로부터 추출한 DHP 유도체의 신경세포 보호용 화합물로서의 적용가능성을 실험적으로 검증하였으며, 과산화수소에 의해 매개되는 신경세포의 사멸을 효과적으로 억제함으로써 우수한 신경세포 보호 효과를 갖는 신경세포 보호용 화합물을 제공할 수 있다.According to the present invention, experimentally verified the applicability of the DHP derivative extracted from the situation mushroom as a neuroprotective compound, and effectively inhibits the death of neurons mediated by hydrogen peroxide, thereby protecting the neuronal protective compound having an excellent neuronal protective effect. Can provide.

Description

상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물, 그 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물 {A compound extracted from Phellinus linteus for protection of neuronal cells, method for preparing the compound and a composition comprising the compound as an effective component}A compound extracted from Phellinus linteus for protection of neuronal cells, method for preparing the compound and a composition comprising the compound as an effective component}

본 발명은 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물, 그 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 상황버섯으로부터 추출한 DHP 유도체의 신경세포 보호용 화합물로서의 적용가능성을 실험적으로 검증함으로써, 우수한 신경세포 보호 효과를 갖는 신경세포 보호용 화합물, 그 제조방법 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a compound for protecting nerve cells extracted from a situation mushroom, a method for producing the same, and a composition for protecting a nerve cell containing the compound as an active ingredient, and more specifically, the applicability of the DHP derivative extracted from a situation mushroom as a compound for nerve cell protection. By experimentally verifying, the present invention relates to a nerve cell protective compound having an excellent neuronal cell protective effect, a method for preparing the same, and a nerve cell protective composition containing the compound as an active ingredient.

부종 (Edema), 허혈 (ischemia) 등을 포함하는 다양한 신경병리학적 변화들은 세포내 칼슘과 유리 라디칼 (free radicals)의 생산을 증가시키고 2차 손상에 영향을 주며, 신경손상은 중추신경계 뉴런의 재생능력 결함보다는 부적절한 중추신경계환경 때문에 유발된다. 따라서, 중추신경계에서 부적절한 환경을 중화 또는 대체하고, 격렬한 세포반응을 자극함으로써 중추신경계의 재생을 촉진하기 위한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다.Various neuropathological changes, including edema, ischemia, etc., increase the production of intracellular calcium and free radicals and affect secondary damage, which leads to regeneration of central nervous system neurons. It is caused by an improper central nervous system environment rather than a lack of ability. Therefore, various studies are being actively conducted to promote the regeneration of the central nervous system by neutralizing or replacing an inappropriate environment in the central nervous system and stimulating a violent cellular response.

일반적으로, 척수손상 (Spinal Cord Injury, SCI)은 급성기 (acute phase), 상당한 양의 허혈성 괴사에 이어 나타나는 2차 조직 손상기, 만성기 (chronic phase)의 3 단계로 진행되는데, 2차 조직 손상기에서는 유리 라디칼의 생산이 증가되고, 흥분성 신경전달물질이 과다 방출되며, 염증반응이 발생된다.In general, Spinal Cord Injury (SCI) has three stages: acute phase, secondary tissue damage followed by significant ischemic necrosis, and chronic phase. Increased production of radicals, excessive release of excitatory neurotransmitters, and inflammatory reactions occur.

한편, 산화적 스트레스는 SCI의 병리생리학에서 중요한 역할을 하는 것으로 추정되며, 이러한 산화적 스트레스는 활성 산소종 (Reactive Oxygen Species, ROS)에 의해 매개된다. ROS는 세포의 용해와 면역반응의 일부로 산화적 파열 또는 유리 라디칼들을 발생시키는데, 촉매로 작용할 수 있는 유리 전이금속들이 충분히 존재해야 발생될 수 있고, 주로 미토콘드리아 전자 수송과 관련된 세포 호흡의 생산물로 발생될 수 있다. ROS에 의해 매개되는 산화적 손상은 ROS의 생성과 예방 기작 활성 사이의 불균형에 의해 야기되고, 이로 인해 과다하게 생성된 ROS가 세포의 과도한 노출을 유발할 수 있고, 유리 라디칼에 의해 매개되는 손상이 유도될 수 있다. ROS에 의해 매개되는 손상 효과는 글루타티온, 아스코빅산과 수퍼옥사이드 디스뮤타아제, 글루타티온 퍼옥시다아제 및 카탈라아제 등과 같은 ROS 제거 역할을 하는 효소를 포함하는 항산화 시스템에 의해 억제될 수 있다. 그러나, ROS에 의한 항산화 시스템의 기능적인 결함은 여러 가지 산화적 손상을 야기하고, 결과적으로는 세포 사멸을 야기한다.On the other hand, oxidative stress is assumed to play an important role in the pathophysiology of SCI, and this oxidative stress is mediated by Reactive Oxygen Species (ROS). ROS generate oxidative ruptures or free radicals as part of cell lysis and immune reactions, which can occur only when there are sufficient free transition metals that can act as catalysts, mainly as a product of cellular respiration associated with mitochondrial electron transport. Can be. Oxidative damage mediated by ROS is caused by an imbalance between ROS production and prophylactic mechanism activity, whereby excessively produced ROS can cause excessive exposure of cells, leading to free radical mediated damage Can be. The damaging effects mediated by ROS can be inhibited by antioxidant systems including enzymes that act to remove ROS such as glutathione, ascorbic acid and superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase. However, functional defects of the antioxidant system by ROS cause various oxidative damages and consequently cell death.

특히, 배양된 척수 유래 신경 전구세포 (NPCs)와 신경 줄기세포 (NSCs) 등의 신경세포는 ROS의 증가에 민감하고, 그 결과 세포 사멸이 발생된다. 신경세포들에서 ROS에 의해 매개되는 세포사멸은 신경줄기세포 치료와 뇌의 치료 방사선 요법 동안 종종 관찰된다. 따라서, ROS를 비활성종으로 효소적 방법에 의해서 전환시키거나, 전이금속 촉매들을 킬레이트화 하거나, 항산화제들을 사용하여 ROS를 해독하는 등의 다양한 세포 방어체계들이 보고된 바 있다.In particular, neurons such as cultured spinal cord-derived neural progenitor cells (NPCs) and neural stem cells (NSCs) are sensitive to an increase in ROS, resulting in cell death. ROS-mediated apoptosis in neurons is often observed during neural stem cell therapy and therapeutic radiotherapy of the brain. Therefore, various cellular defense systems have been reported, such as converting ROS into inactive species by enzymatic methods, chelating transition metal catalysts, or decoding ROS using antioxidants.

한편, 4-(3,4-디히드록시페닐) (DHP) 유도체는 지용성 유기화합물로서, 상황버섯 (phellinus linteus )으로부터 추출 정제될 수 있다. 특히, DHP 유도체는 다양한 세포에서 ROS에 의해 매개되는 세포 사멸을 효과적으로 억제할 수 있다고 알려져 있으며, 낮은 농도에서도 감소된 ROS 생산을 통해 다양한 생물학적 활성을 발휘하고 항암, 항염증, 항감염 활성을 포함해서 다양한 약리효과를 나타낸다. 이와 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2005-74070호에서는 상황버섯에서 분리한 항산화 활성을 갖는 신규 화합물로서 DHP 유도체, 그 제조방법 및 그 용도를 개시하고 있으며, 상기 화합물의 항산화 활성을 유리 라디칼 제거시험을 통하여 확인하고, 이를 포함하는 다양한 형태의 항산화 제제를 제조하는 방법을 개시하고 있다.On the other hand, 4- (3,4-dihydroxyphenyl) (DHP) derivative is a fat-soluble organic compound, phellinus linteus ) can be extracted and purified. In particular, DHP derivatives are known to effectively inhibit cell death mediated by ROS in a variety of cells, exert a variety of biological activities through reduced ROS production at low concentrations, including anti-cancer, anti-inflammatory and anti-infective activity. It has various pharmacological effects. In this regard, Korean Unexamined Patent Publication No. 2005-74070 discloses a DHP derivative, a preparation method thereof, and a use thereof as a novel compound having antioxidant activity isolated from a situation mushroom, and the antioxidant activity of the compound is determined by free radical removal test. It is identified through, and discloses a method for preparing various types of antioxidant formulations including the same.

그러나, 상기 DHP 유도체의 항산화 활성이 신경전구세포 및 신경줄기세포 등과 같은 신경세포의 보호에 어떠한 영향을 미치는가에 관한 연구는 전혀 보고된 바가 없을 뿐만 아니라, DHP 유도체의 신경세포 보호용 화합물 또는 조성물에의 적용가능성에 대한 실험적 뒷받침 역시 전혀 제시된 바가 없다.However, there is no research on how the antioxidant activity of the DHP derivative affects the protection of nerve cells such as neural progenitor cells and neural stem cells, and the application of the DHP derivative to a compound or composition for protecting nerve cells There is no experimental support for the possibility.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는, 상황버섯으로부터 추출한 DHP 유도체의 신경세포 보호용 화합물로서의 적용가능성을 실험적으로 검증함으로써, 우수한 신경세포 보호 효과를 갖는 신경세포 보호용 화합물을 제공하는 것이다.Therefore, the first problem to be solved by the present invention, by experimentally verifying the applicability of the DHP derivative extracted from the situation mushroom as a neuronal protective compound, to provide a neuronal protective compound having an excellent neuronal protective effect.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는, 상황버섯으로부터 상기 신경세포 보호용 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing the compound for nerve cell protection from the situation mushroom.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는, 상기 신경세포 보호용 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물을 제공하는 것이다.In addition, the third problem to be solved by the present invention is to provide a neuronal protective composition containing the neuronal protective compound as an active ingredient.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위해서,In order to achieve the first object of the present invention,

하기 화학식 1로 표시되는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물을 제공한다:It provides a compound for protecting nerve cells extracted from the situation mushroom represented by the following formula (1):

Figure 112007067262116-pat00002
Figure 112007067262116-pat00002

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위해서,In order to achieve the second object of the present invention,

상황버섯을 채취하여 건조시킨 다음, 에탄올로 추출하고 여과한 후, 그 여액을 농축하여 에탄올 추출물을 얻는 단계;Collecting and drying the situation mushrooms, extracting with ethanol, filtering, and concentrating the filtrate to obtain an ethanol extract;

상기 에탄올 추출물을 헥산 및 H2O의 혼합액에 용해시켜서 헥산 추출물을 얻는 단계;Dissolving the ethanol extract in a mixture of hexane and H 2 O to obtain a hexane extract;

상기 헥산 추출물에 대해서 헥산-에틸아세테이트 농도구배를 사용하는 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 활성분획을 얻는 단계; 및Obtaining an active fraction by performing column chromatography on the hexane extract using a hexane-ethyl acetate concentration gradient; And

상기 활성분획을 건조시키는 단계Drying the active fraction

를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 화학식 1로 표시되는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물의 제조방법을 제공한다:It provides a method for producing a compound for protecting nerve cells extracted from the situation mushroom represented by the formula (1) comprising:

또한, 본 발명은 상기 세 번째 과제를 달성하기 위해서,In addition, the present invention to achieve the third object,

상기 화학식 1로 표시되는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물을 제공한다:It provides a neuronal protective composition containing a neuronal protective compound extracted from the situation mushroom represented by the formula (1) as an active ingredient:

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는, 하기 식 1로 표시되는 DHP 유도체가 갖는 항산화 활성을 이용하여 이를 신경세포 보호용 화합물로 이용하고자 하였다:In the present invention, by using the antioxidant activity of the DHP derivative represented by the following formula 1 it was intended to use it as a neuronal protective compound:

Figure 112007067262116-pat00003
(1)
Figure 112007067262116-pat00003
(One)

본 발명에서는, 신경전구세포 및 신경줄기세포 등과 같은 신경세포들에서 상기 식 1의 화합물이 신경 독성을 갖는 물질들에 영향을 미친다는 점을 파악하고, 이러한 효과가 감소된 지질 과산화에 의해서 평가되는 산화환원반응의 조절과 관련성이 있을 것으로 파악하였다. 상기 산화환원반응의 조절은 상기 식 1의 화합물이 티오레독신 환원효소의 발현, 과산화수소의 제거, 카스파아제-3 및 카스파아제-9의 활성화 등을 포함하는 다양한 항산화 활성을 갖는다는 사실과 직접적으로 관련이 있을 것으로 추정되며, 본 발명에서는 다양한 실험적 방법을 통하여 이를 구체적으로 입증하였다.In the present invention, it is understood that the compounds of formula 1 affect neurotoxic substances in neurons such as neural progenitor cells and neural stem cells, and this effect is assessed by reduced lipid peroxidation. It may be related to the regulation of reduction reaction. The regulation of the redox reaction is directly related to the fact that the compound of formula 1 has various antioxidant activities including expression of thioredoxin reductase, removal of hydrogen peroxide, activation of caspase-3 and caspase-9, and the like. It is presumed to be related, and the present invention has been specifically proved through various experimental methods.

DHP 유도체로 알려진 상기 식 1에 따른 화합물은 다양한 항산화 활성을 지니며, 활성산소종에 대해서 대항하는 유용한 방어기작으로 기능한다. 또한, 일반적 으로 항산화제들은 세포성장, 생존, 세포독성, 다양한 유전자의 전사 조절뿐만 아니라, 산화환원반응 조절 및 화학적 독성과 관련된 형질전환 조절기능을 수행하지만, 아직까지 DHP 유도체가 생물체 내에서 어떠한 기능을 수행하는지에 대해서는 충분히 규명되어 있지 않다. 따라서, 본 발명에서는 상기 식 1의 화합물이 우수한 신경세포 보호효과를 갖는다는 사실을 발견하고, 이러한 특성을 신경세포 보호용 화합물로서 응용하고자 하였다.The compound according to Formula 1, known as a DHP derivative, has various antioxidant activities and functions as a useful defense mechanism against active oxygen species. In addition, antioxidants generally perform cell growth, survival, cytotoxicity, transcriptional regulation of various genes, as well as transformation regulation related to redox response and chemical toxicity, but DHP derivatives still have some function in the organism. It is not fully understood whether this is done. Therefore, the present invention was to find that the compound of formula 1 has an excellent neuronal protective effect, and to apply this property as a compound for neuronal protection.

또한, 본 발명에서는 상기 신경세포 보호용 화합물에 대한 제조방법으로서,In addition, in the present invention, as a manufacturing method for the compound for protecting the neuron,

상황버섯을 채취하여 건조시킨 다음, 에탄올로 추출하고 여과한 후, 그 여액을 농축하여 에탄올 추출물을 얻는 단계; 상기 에탄올 추출물을 헥산 및 H2O의 혼합액에 용해시켜서 헥산 추출물을 얻는 단계; 상기 헥산 추출물에 대해서 헥산-에틸아세테이트 농도구배를 사용하는 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 활성분획을 얻는 단계; 및 상기 활성분획을 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물의 제조방법을 제공하며,Collecting and drying the situation mushrooms, extracting with ethanol, filtering, and concentrating the filtrate to obtain an ethanol extract; Dissolving the ethanol extract in a mixture of hexane and H 2 O to obtain a hexane extract; Obtaining an active fraction by performing column chromatography on the hexane extract using a hexane-ethyl acetate concentration gradient; And it provides a method for producing a compound for protecting nerve cells extracted from the situation mushroom, characterized in that it comprises the step of drying the active fraction,

더 나아가 상기 신경세포 보호용 화합물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물을 제공한다.Furthermore, it provides a neuronal protective composition containing the neuronal protective compound as an active ingredient.

본 발명에 따른 신경세포 보호용 조성물은 유효성분으로서의 상기 식 1의 화합물 이외에도, 약제학적으로 허용가능한 담체를 더 포함할 수도 있으며, 이러한 담체로는 부형제, 결합제, 활택제, 붕괴제, 윤활제, 피복제, 유화제, 현탁제, 용제, 안정화제, 흡수조제, 주사용수 및 등장화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하 나 이상의 담체를 예로 들 수 있다. 구체적으로, 결합제로는 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로오스 또는 젤라틴 등을, 부형제로는 디칼슘 포스페이트 등을, 붕괴제로는 옥수수 전분 또는 고구마 전분 등을, 윤활제로는 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘, 스테아릴푸마르산 나트륨 또는 폴리에틸렌글리콜 왁스 등을 예로 들 수 있다.The nerve cell protective composition according to the present invention may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier, in addition to the compound of formula 1 as an active ingredient, such carriers, excipients, binders, lubricants, disintegrating agents, lubricants, coatings And one or more carriers selected from the group consisting of emulsifiers, suspensions, solvents, stabilizers, absorption aids, water for injection and isotonic agents. Specifically, lactose, saccharose, sorbitol, mannitol, starch, amylopectin, cellulose or gelatin as a binder, dicalcium phosphate as an excipient, corn starch or sweet potato starch as a disintegrating agent, magnesium stearate as a lubricant, Calcium stearate, sodium stearyl fumarate, polyethylene glycol wax, etc. are mentioned.

본 발명에 따른 조성물은 경구 또는 비경구 제제로 제형화될 수 있으며, 경구 제제로는, 과립제, 정제, 캅셀제, 액제 등을 예로 들 수 있고, 비경구로 투여되는 경우에는 정맥주사, 피하주사, 근육내주사, 복강주사 또는 흉부주사 등의 형태로 적용될 수 있으며, 그 투여량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있다. 비경구 투여용 제형으로 제제화하기 위해서는 상기 조성물을 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합하여 용액으로 제조하고 이를 앰플 또는 바이알의 단위 투여형으로 제제화할 수 있다.The composition according to the present invention may be formulated as an oral or parenteral preparation. Examples of oral preparations include granules, tablets, capsules, solutions, and the like, and when administered parenterally, intravenous injection, subcutaneous injection, muscle It may be applied in the form of internal injection, intraperitoneal injection, or chest injection, and the dosage may vary depending on the age, sex, and weight of the patient. To formulate into a parenteral formulation, the composition may be mixed in water with stabilizers or buffers to prepare a solution and formulated in unit dosage forms of ampoules or vials.

상기 조성물은 건강식품의 형태로 제조될 수도 있으며, 이 경우 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미한다.The composition may be prepared in the form of health food, in which case the compound represented by the formula (1) is added to food materials such as beverages, teas, spices, gum, confectionery, or the like prepared by encapsulation, powdered, suspension, etc. As a food, it means that it has a certain health effect.

본 발명에 따르면, 상황버섯으로부터 추출한 DHP 유도체의 신경세포 보호용 화합물로서의 적용가능성을 실험적으로 검증하였으며, 과산화수소에 의해 매개되는 신경세포의 사멸을 효과적으로 억제함으로써 우수한 신경세포 보호 효과를 갖는 신 경세포 보호용 화합물을 제공할 수 있다.According to the present invention, experimentally verified the applicability of the DHP derivative extracted from the situation mushroom as a neuroprotective compound, and effectively inhibits the killing of neurons mediated by hydrogen peroxide to provide a neuroprotective compound having an excellent neuronal protective effect. Can provide.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 하되, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are only to aid the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention.

실시예Example 1. 본 발명에 따른 화합물의 제조 1. Preparation of Compounds According to the Invention

상황버섯 300g을 채취하여 60℃에서 3일 동안 건조시킨 다음, 에탄올 500ml로 1주일 동안 추출하였다. 이어서, 상기 추출물을 헥산 및 H2O의 혼합액 100ml (헥산:H2O의 부피비 = 4:1)에 용해시켜서 헥산 추출물 5ml을 얻었다. 다음으로, 얻어진 헥산 추출물에 대해서 용리액으로서 헥산-에틸아세테이트 농도구배를 사용하는 실리카겔 (0.063-0.200 mm, Merck) 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 분리함으로써 활성분획 3ml를 정제하였고, 이를 건조시켜서 본 발명에 따른 화합물 0.3g을 제조하였다.300 g of the mushrooms were taken, dried at 60 ° C. for 3 days, and then extracted with 500 ml of ethanol for 1 week. Subsequently, the extract was dissolved in 100 ml of a mixture of hexane and H 2 O (volume ratio of hexane: H 2 O = 4: 1) to obtain 5 ml of hexane extract. Next, 3 ml of active fractions were purified by separation using silica gel (0.063-0.200 mm, Merck) column chromatography using a hexane-ethyl acetate concentration gradient as an eluent. 0.3 g of compound was prepared.

실시예Example 2. 성체 척수 유래 신경 전구세포와 신경 줄기세포의 배양 2. Culture of Adult Spinal Cord-derived Neural Progenitor Cells and Neural Stem Cells

성체 척수 유래 신경 전구 세포 (NPCs) 와 신경 줄기세포 (NSCs)의 배양을 위해 생쥐를 마취시켰다. 성체 척수 유래 신경 전구세포를 얻기 위해서, 전 경부 확대 (complete cervical enlargement) (spinal cord level C3 through T1) 부분을 절개하여 적출하였다. 또한, 성체 뇌로부터 유래되는 신경 줄기세포를 얻기 위해, 생쥐 태아 뇌를 적출하였다.Mice were anesthetized for culturing adult spinal cord derived neural progenitor cells (NPCs) and neural stem cells (NSCs). To obtain adult spinal cord-derived neuronal progenitor cells, a portion of the complete cervical enlargement (spinal cord level C3 through T1) was excised and removed. In addition, in order to obtain neural stem cells derived from the adult brain, mouse fetal brain was extracted.

뇌 막을 제거한 후에, 조직을 잘게 절단하였으며, PBS로 세척 후에 0.125% 트립신과 0.01% DNA 분해효소 (DNase)를 처리하여 37℃에서 30분간 배양하였다. 세포는 B27 보충재, bFGF (20 ng/ml), EGF (20 ng/ml)를 넣은 NB 배지에 배양하였고, 페트리디쉬에 신경구로 배양하거나 PDL 처리된 배양 접시에 배양하였다.After removing the brain membrane, the tissue was cut finely, washed with PBS and treated with 0.125% trypsin and 0.01% DNAase (DNase) and incubated for 30 minutes at 37 ℃. Cells were cultured in NB medium containing B27 supplement, bFGF (20 ng / ml), EGF (20 ng / ml), and cultured in Petri dishes with neurospheres or in PDL-treated culture dishes.

실시예Example 3.  3. NPCsNPCs Wow NSCsNSCs 에 대한 For 실시예Example 1에 따른 화합물의 처리와  Treatment of the compounds according to HH 22 OO 22 에의 노출Exposure to

세포는 NB 배지에 접종시킨 다음, 5% O2 농도의 CO2 배양기에서 배양하였다. 80% 농도의 세포를 8시간 동안 실시예 1에 따른 화합물 (1 ng/ml)로 전처리한 다음, 6시간 동안 H2O2 (0.3 mM)를 처리하였다. 실시예 1에 따른 화합물와 H2O2의 최적 농도는 반응물들의 다양한 농도에서의 세포 독성 (cytotoxicity)과 세포 생존 효과 (survival effect)와 관련된 예비 연구에 의해 결정되었다. H2O2 희석액은 실험 직전에 30% 스톡 용액을 DMEM으로 희석함으로써 제조하였다. 세포는 배양되면서 시간별로 측정되었고, 독성 또는 생화학적 측정을 수행하였다. H2O2 처리는 희석 후 5분 이내에 이루어지지 않으면 H2O2의 독성이 감소됨을 확인하였는데, 이는 H2O2의 높은 반응력과 희석용액 중에서의 짧은 반감기 때문인 것으로 판단된다.Cells were seeded in NB medium and then cultured in a CO 2 incubator at 5% O 2 concentration. Cells at 80% concentration were pretreated with the compound according to Example 1 (1 ng / ml) for 8 hours and then treated with H 2 O 2 (0.3 mM) for 6 hours. The optimal concentration of the compound according to Example 1 and H 2 O 2 was determined by preliminary studies related to cytotoxicity and cell survival effects at various concentrations of reactants. H 2 O 2 dilutions were prepared by diluting a 30% stock solution with DMEM immediately prior to the experiment. Cells were measured over time as cultures and toxic or biochemical measurements were taken. The H 2 O 2 treatment was confirmed to reduce the toxicity of H 2 O 2 if not done within 5 minutes after dilution, which may be due to the high reaction force of H 2 O 2 and the short half-life in the dilute solution.

실시예Example 4. 세포 생존력 측정 4. Cell viability measurement

세포 생존력은 트립토판 블루 (Tryphan Blue) 염색을 통해 동일한 조건에서 최소한 3번 측정하였다.Cell viability was measured at least three times under the same conditions via Tryphan Blue staining.

실시예Example 5. 척수 손상 동물 모델 유도 5. Spinal Cord Injury Animal Model Induction

척수 손상 질환을 유발하기 위한 방법으로 랫트 (성체 암컷 Wistar, 260g, 6 weeks-old)를 사용하였다. 실험 동물에 외상을 유도하기 위해서 하기 방법을 사용하였다.Rats (adult female Wistar, 260g, 6 weeks-old) were used as a method for causing spinal cord injury. The following method was used to induce trauma to experimental animals.

랫트를 케타민 (ketamine) (75 mg/kg)과 자일라진 (xylazine) (10 mg/kg)으로 마취시킨 다음, T9과 T10 부위에 대해 물리적 손상을 유도하여 척수 파괴를 유도하였다. 급성 단계 척수 손상 (SCI) 병리생리학에 대한 실시예 1에 따른 화합물의 효과를 평가하기 위해, 척수 손상을 유도한 랫트를 3 그룹 (n = 40)으로 나누어 관찰하였다. 실험군은 실시예 1에 따른 화합물 10 ng/ml을 매트리겔 (matrigel)과 혼합하여 손상부위에 직접 투입하였고 (n = 30), 대조군은 DMSO를 매트리겔과 혼합하여 손상부위에 투입하였다 (n = 10).Rats were anesthetized with ketamine (75 mg / kg) and xylazine (10 mg / kg), followed by spinal cord destruction by inducing physical damage to the T9 and T10 sites. To assess the effect of the compound according to Example 1 on acute stage spinal cord injury (SCI) pathophysiology, rats that induced spinal cord injury were observed in three groups (n = 40). The experimental group was mixed with matrigel 10 ng / ml of the compound according to Example 1 directly into the damaged area (n = 30), the control group was mixed with DMSO and the matrigel into the damaged area (n = 10).

실시예Example 6. 척수 손상 모델에 대한  6. About Spinal Cord Injury Models 실시예Example 1에 따른 화합물의 처리 Treatment of the compounds according to 1

정제된 실시예 1에 따른 화합물 (10 ng/ml)을 DMSO에 녹였고, 매트리겔과 혼합하여 척수 손상 직후에 손상 부위에 직접 주입하였다. 대조군은 동일한 양의 DMSO를 매트리겔과 혼합하여 손상부위에 투입하였다. 실시예 1에 따른 화합물을 처리한 30마리 척수손상 그룹과 대조군으로 10마리 척수손상 그룹의 두 그룹으로 나누어서, 모두 40 마리의 실험동물을 사용하였다. 척수 손상 후, 실험적인 처치 (매트리겔과 혼합한 실시예 1에 따른 화합물) 또는 대조 처치 (매트리겔과 혼합한 DMSO)는 즉시 손상된 척수의 외피간 공간 (intra-thecal space)으로 주입하였으며, 피부 절개부는 봉합하였다.Purified compound according to Example 1 (10 ng / ml) was dissolved in DMSO, mixed with Matrigel and injected directly into the site of injury immediately after spinal cord injury. As a control, the same amount of DMSO was mixed with Matrigel and added to the damaged area. 40 experimental animals were used, divided into two groups of 30 spinal cord injury groups treated with the compound according to Example 1 and 10 spinal cord injury groups as a control group. After spinal cord injury, experimental treatment (compound according to Example 1 mixed with Matrigel) or control treatment (DMSO mixed with Matrigel) was immediately injected into the intra-thecal space of the injured spinal cord, and the skin The incision was closed.

실시예Example 7.  7. ATPATP 측정 Measure

단백질 정량은 단백질 정량 키트 (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를 사용해서 측정하였다. 세포는 (150 mmol/L KCl, 25 mmol/L Tris-HCl; pH 7.6, 2 mmol/L EDTA pH 7.4, 10 mmol/L KPO4 pH 7.4, 0.1 mmol/L MgCl2 및 0.1% (w/v) BSA (완충용액 1 ml 중 1 mg의 단백질 농도)) 완충용액으로 부유시켰다. ATP 합성은 750 ㎕의 기질 완충용액 (10 mmol/L 말레이트, 10 mmol/L 피루베이트, 1 mmol/L ADP, 40 ㎍/ml 디지토닌 및 0.15 mmol/L 아데노신 펜타포스페이트)에 세포 부유액 250 ml를 넣어줌으로써 개시되었다. ATP 정량은 ATP Bioluminescence Assay Kit (Roche Diagnostics, Basel, Switzerland)를 사용하여 루미노미터 (Berthold, Detection Systems, Pforzheim, Germany)로 측정하였다. 실험 데이터는 Fisher 또는 t-test 상에서의 변화 분석을 이용해 분석하였다 (도 6 참조).Protein quantitation was measured using a protein quantification kit (Bio-Rad, Hercules, CA, USA). Cells were (150 mmol / L KCl, 25 mmol / L Tris-HCl; pH 7.6, 2 mmol / L EDTA pH 7.4, 10 mmol / L KPO4 pH 7.4, 0.1 mmol / L MgCl 2 and 0.1% (w / v) BSA (1 mg protein concentration in 1 ml of buffer) buffer was suspended. ATP synthesis was performed with 250 ml of cell suspension in 750 μl of substrate buffer (10 mmol / L malate, 10 mmol / L pyruvate, 1 mmol / L ADP, 40 μg / ml digittonin and 0.15 mmol / L adenosine pentaphosphate). It was started by putting. ATP quantification was measured by a luminometer (Berthold, Detection Systems, Pforzheim, Germany) using the ATP Bioluminescence Assay Kit (Roche Diagnostics, Basel, Switzerland). Experimental data were analyzed using change analysis on Fisher or t- test (see FIG. 6).

실시예Example 8.  8. 카스파아제Caspase 분석 및 정량 Analysis and Quantification

카스파아제-3과 카스파아제-9 활성 측정을 위해서, 단백질을 카스파아제-Glo 3 또는 9 시약 (Promega)과 혼합하였다. 실온에서 2시간 동안 반응시킨 후, 발광 (luminescence)을 TD 20/20 루미노미터 (Turner Designs, Sunnyvale, CA)를 이용하여 측정하였다.For measuring caspase-3 and caspase-9 activity, proteins were mixed with caspase-Glo 3 or 9 reagent (Promega). After reacting for 2 hours at room temperature, luminescence was measured using a TD 20/20 luminometer (Turner Designs, Sunnyvale, Calif.).

실시예Example 9.  9. 세포내Intracellular 활성산소종의Reactive oxygen species 측정 Measure

세포내 ROS는 형광표지 지표인 DCFDA를 사용하여 측정하였다. 형광 현미경에 의한 관찰을 위해, 세포를 평판배양하고, 0.3 mM H2O2만을 처리 또는 실시예 1에 따른 화합물을 처리한 후, 0.3 mM H2O2를 처리하였다. 다음으로, 세포를 세척한 후 10 μM의 DCFDA를 37℃에서 30분 동안 처리하고, 형광 현미경 (ex/em=495/525 nm)으로 관찰하였다. ROS 발생을 정량하기 위해, 척수로부터 유래된 신경 전구 세포는 HBSS로 세척한 후, 10 μM의 DCFDA를 37℃에서 30분 동안 처리하였다. 세포를 HBSS로 3번 세척하고 100 μM의 tBHP 또는 SS-31과 함께 노출시켰다. DCF의 산화는 마이크로플레이트 스펙트로플루오로미터 (ex/em=485/530 nm) (Molecular Devices, Sunnyvale, CA)에 의해 실시간으로 측정하였다.Intracellular ROS was measured using the fluorescent labeling index DCFDA. For observation by fluorescence microscopy, cells were plated and treated with 0.3 mM H 2 O 2 only or with the compound according to Example 1 followed by 0.3 mM H 2 O 2 . Next, cells were washed and then treated with 10 μM of DCFDA at 37 ° C. for 30 minutes and observed with a fluorescence microscope (ex / em = 495/525 nm). To quantify ROS development, neural progenitor cells derived from spinal cord were washed with HBSS and then treated with 10 μM of DCFDA at 37 ° C. for 30 minutes. Cells were washed three times with HBSS and exposed with 100 μM of t BHP or SS-31. Oxidation of DCF was measured in real time by microplate spectrofluorometer (ex / em = 485/530 nm) (Molecular Devices, Sunnyvale, Calif.).

실시예Example 10.  10. 플로우Flow 사이토메트리Cytometry ( ( FlowFlow cytometrycytometry ))

BD Biosciences FACScan (San Jose, CA)으로 세포에 대한 플로우 사이토메트 리를 수행하였다. 세포 주기의 G0/G1, S, G2/M기의 세포 비율은 DNA histogram fitting program (MODFIT; Verity Software, Topsham, ME)으로 측정하였다.Flow cytometry was performed on the cells with BD Biosciences FACScan (San Jose, Calif.). Cell ratios of G0 / G1, S, G2 / M phases of the cell cycle were measured by DNA histogram fitting program (MODFIT; Verity Software, Topsham, ME).

실시예Example 11. 조직학적 분석 11. Histological Analysis

실험동물은 소듐 펜토바비탈 (sodium pentobarbital)로 마취하고, 척수는 4% 파라포름 알데하이드로 고정시켰다. 고정된 척수는 48시간 동안 30% 수크로오즈에 유지시키고 냉동 미세절단기 (frozen microtome)로 10㎛ 두께로 잘랐다. 손상된 척수에서 단백질의 상승조절을 분석하기 위해, 손상의 중심에서 조직은 ED-1과 GFAP 등의 특이적인 항체를 이용하여 면역화학적 방법으로 표지한 후, 공초점 현미경을 이용하여 분석하였다.Experimental animals were anesthetized with sodium pentobarbital and the spinal cord was fixed with 4% paraformaldehyde. The fixed spinal cord was maintained at 30% sucrose for 48 hours and cut to 10 μm thickness with a frozen microtome. To analyze the upregulation of proteins in the injured spinal cord, tissues at the center of the injury were labeled with immunochemical methods using specific antibodies such as ED-1 and GFAP, and then analyzed using confocal microscopy.

실시예Example 12. 통계학적 분석 12. Statistical Analysis

모든 데이터는 5번 또는 더 많은 독립적인 실험으로부터 ±SEM을 사용하여 표시하였다. 실험군간 차이의 통계학적 유의성은 Student's two tailed t-test을 사용하여 계산되었다.All data were presented using ± SEM from five or more independent experiments. The statistical significance of the differences between groups was calculated using Student's two tailed t- test.

실험결과 평가Evaluation of Experiment Results

도 1에는 화학식 1에 따른 화합물의 배양된 RAW 264.7 마크로파지 (5×105/ml)에 대한 성장효과를 도시하였다. 도 1을 참조하면, 화합물의 농도에 비례하 여 마크로파지의 성장속도가 둔화 또는 감소되는 결과를 보여주고 있다. 이 결과는 화학식 1에 따른 화합물이 마크로파지를 비롯한 염증반응에 관계하는 면역세포의 성장을 억제함으로써 중추 신경계 질환의 급성기 치료 가능성을 간접적으로 시사 해 주는 결과이다.Figure 1 shows the growth effect on the cultured RAW 264.7 macrophages (5 × 10 5 / ml) of the compound according to formula (1). Referring to FIG. 1, the growth rate of macrophages is slowed or reduced in proportion to the concentration of the compound. This result suggests that the compound according to Chemical Formula 1 indirectly suggests the possibility of acute treatment of central nervous system diseases by inhibiting the growth of immune cells involved in inflammatory reactions including macrophages.

한편, 상기 실시예 1 내지 실시예 12에 따른 실험결과로부터 하기 사항들을 판단할 수 있었다.On the other hand, it was possible to determine the following items from the experimental results according to Examples 1 to 12.

1) 실시예 1에 따른 화합물은 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸로부터 NPCs와 NSCs를 보호해 주고 세포 성장에 영향을 준다.1) The compound according to Example 1 protects NPCs and NSCs from apoptosis mediated by hydrogen peroxide and affects cell growth.

도 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸은 NPCs와 NSCs에서 2 번째 날 분명히 확인되었으나, 실시예 1에 따른 화합물 (1 ng/ml)을 전처리한 배양에서는 세포사멸이 관찰되지 않았다. 따라서, 실시예 1에 따른 화합물 1 ng/ml의 전처리는 0.3 mm 또는 0.05 mm 농도의 과산화수소 처리에 의해 유발되는 세포사멸로부터 NPCs와 NSCs를 보호함을 알 수 있었다. 뿐만 아니라, NPCs와 NSCs가 실시예 1에 따른 화합물 1 ng/ml을 전처리한 경우에, 2일에서 5일까지 잘 자란다는 사실로부터, 실시예 1에 따른 화합물의 전처리에 의해서 NPCs와 NSCs의 세포 성장이 증가함을 알 수 있었으며, 이 경우 실시예 1에 따른 화합물의 최적농도는 1 ng/ml임을 알 수 있었다. 한편, 도 2에서 실시예 1에 따른 화합물의 농도가 10 ng/㎖인 경우에는 시간이 지날수록 훨씬 적은 농도인 1 ng/ml과 대비하여 세포성장의 효과가 떨어지는 것을 알 수 있다. 결국, 실시예 1에 따른 화합물의 최적농도는 1 ng/ml 이며, 10 ng/㎖인 경우에는 오히려 효과가 떨어지는 점을 고려할 때 실시예 1에 따른 화합물의 농도가 0.5 ~ 5 ng/㎖일 때 그 효과가 뛰어난 것을 예상할 수 있다.As can be seen from the results of FIG. 2, hydrogen peroxide-mediated apoptosis was clearly observed on NPCs and NSCs on the second day, but apoptosis was observed in the culture pretreated with the compound (1 ng / ml) according to Example 1 Not observed. Therefore, it was found that pretreatment of 1 ng / ml of the compound according to Example 1 protects NPCs and NSCs from apoptosis induced by hydrogen peroxide treatment at a concentration of 0.3 mm or 0.05 mm. In addition, when NPCs and NSCs were pretreated with 1 ng / ml of the compound according to Example 1, the growth of NPCs and NSCs by the pretreatment of the compound according to Example 1 was achieved. It was found that this increase, in this case it was found that the optimum concentration of the compound according to Example 1 is 1 ng / ml. On the other hand, when the concentration of the compound according to Example 1 in Figure 2 10 ng / ㎖ over time it can be seen that the effect of cell growth is lower compared to the much smaller concentration of 1 ng / ml. After all, the optimum concentration of the compound according to Example 1 is 1 ng / ml, 10 ng / ㎖ when the concentration of the compound according to Example 1 is 0.5 ~ 5 ng / ㎖ when considering that the effect is rather deteriorated It can be expected that the effect is excellent.

2) NPCs, NSCs, 척수 손상 동물모델에서 실시예 1에 따른 화합물은 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸 특징들을 억제한다.2) NPCs, NSCs, Spinal Cord Injury In the animal model, the compound according to Example 1 inhibits apoptosis characteristics mediated by hydrogen peroxide.

과산화수소는 세포적 산화 스트레스를 증가시키고 세포사멸을 유도한다. 따 라서, 과산화수소 처리 이후에 ROS 발생에 대한 실시예 1에 따른 화합물의 효과가 NPCs에서 평가되었다. 과산화수소는 농도 의존적으로 DCF의 산화를 증가시키고 증가된 DCF 형광 강도는 1 ng/ml의 실시예 1에 따른 화합물에 의해 억제되었다 (도 3 참조). 이는, 실시예 1에 따른 화합물 자체는 ROS 발생에 영향을 주지 않았지만, 과산화수소에 의해 매개되는 ROS 발생을 감소시키며, 미토콘드리아 일체성을 유지함으로써 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸을 억제하는 것으로 판단된다.Hydrogen peroxide increases cellular oxidative stress and induces cell death. Thus, the effect of the compound according to Example 1 on ROS generation after hydrogen peroxide treatment was evaluated in NPCs. Hydrogen peroxide increased the oxidation of DCF in a concentration dependent manner and the increased DCF fluorescence intensity was inhibited by the compound according to Example 1 at 1 ng / ml (see FIG. 3). It is believed that the compound itself according to Example 1 did not affect ROS generation, but reduced ROS generation mediated by hydrogen peroxide and inhibited apoptosis mediated by hydrogen peroxide by maintaining mitochondrial integrity.

또한, 과산화수소는 카스파아제의 활성을 자극하기 때문에, 실시예 1에 따른 화합물이 과산화수소를 처리한 NPCs와 NSCs, 척수 손상 동물모델에서 카스파아제-3와 카스파아제-9 활성을 억제하는지를 관찰하였다 (도 4, 5, 7a 참조).In addition, since hydrogen peroxide stimulates caspase activity, it was observed whether the compound according to Example 1 inhibited caspase-3 and caspase-9 activity in hydrogen peroxide-treated NPCs and NSCs and spinal cord injury animal models (FIG. 4, 5, 7a).

실험 결과, NPCs와 NSCs에서 24시간과 48시간 동안 과산화수소를 처리한 후에, 카스파아제-3와 카스파아제-9의 활성은 현저히 증가했지만, 실시예 1에 따른 화합물 전처리는 과산화수소에 의해 매개되는 카스파아제 활성화를 유의성 있게 억제시킴을 알 수 있었다 (도 4 및 5 참조). 척수 손상 동물모델에서 1일과 7일 동안 과산화수소 노출 후, 카스파아제-3와 카스파아제-9의 활성은 현저히 증가했지만, 실시예 1에 따른 화합물의 전처리는 과산화수소에 의해 매개되는 카스파아제 활성화를 유의성 있게 억제함을 알 수 있었다 (도 7a),Experimental results showed that after 24 hours and 48 hours of hydrogen peroxide treatment in NPCs and NSCs, the activity of caspase-3 and caspase-9 was significantly increased, but the compound pretreatment according to Example 1 was caspase mediated by hydrogen peroxide. It was found to significantly inhibit activation (see FIGS. 4 and 5). After hydrogen peroxide exposure for 1 and 7 days in spinal cord injury animal model, the activity of caspase-3 and caspase-9 was significantly increased, but pretreatment of the compounds according to Example 1 significantly increased the caspase activation mediated by hydrogen peroxide. Inhibiting (FIG. 7A),

더 나아가, NPCs와 NSCs에서 과산화수소 처리 후에 ATP 생산에 대한 실시예 1에 따른 화합물의 효과를 평가하였다 (도 6 참조). 평가 결과, 24시간과 48시간 동안 과산화수소를 각각 처리 후에, ATP 생산은 현저히 감소했지만, 실시예 1에 따른 화합물 전처리는 ATP 생산을 유의성 있게 회복시켰다. 이러한 결과는 실시예 1 에 따른 화합물이 NPCs와 NSCs, 척수 손상 동물모델 뿐만 아니라 아마도 뇌 손상 모델에서 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸 특징들을 억제한다는 것을 나타낸다.Furthermore, the effect of the compound according to Example 1 on ATP production after hydrogen peroxide treatment in NPCs and NSCs was evaluated (see FIG. 6). As a result of the evaluation, after treatment with hydrogen peroxide for 24 and 48 hours, respectively, ATP production was significantly reduced, but the compound pretreatment according to Example 1 significantly restored ATP production. These results indicate that the compound according to Example 1 inhibits hydrogen peroxide mediated apoptosis characteristics in NPCs and NSCs, spinal cord injury animal models as well as brain injury models.

3) 실시예 1에 따른 화합물은 NPCs와 NSCs, 척수 손상 동물모델에서 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸로부터 세포를 보호한다.3) The compounds according to Example 1 protect cells from hydrogen peroxide mediated apoptosis in NPCs, NSCs, and spinal cord injury animal models.

세포가 생존하기 위해서는 세포사멸의 억제가 요구되며, 척수의 손상은 에피센터 (epicenter) 주위에 많은 마이크로글리아 (microglia) 및 마크로파지 (macrophage) 등의 광범위한 증식을 보여주지만 (도 7b 참조), 실시예 1에 따른 화합물을 처리한 동물군에서는 ED-1 양성 마크로파지와 마이크로글리알 세포들의 침투 및 활성화가 감소됨이 나타났다.In order for the cells to survive, inhibition of apoptosis is required, and spinal cord injury shows extensive proliferation of many microglia and macrophages around the epicenter (see FIG. 7B), but is performed. Animal groups treated with the compound according to Example 1 were found to reduce the infiltration and activation of ED-1 positive macrophages and microglyal cells.

4) 실시예 1에 따른 화합물은 척수 손상 부위에서 세포사멸을 감소시킨다.4) The compound according to Example 1 reduces apoptosis at the site of spinal cord injury.

척수의 손상은 세포사멸의 결과이며, 손상부위로 매트리겔과 혼합한 실시예 1에 따른 화합물 처리 전후에 손상에 의해 유발되는 세포사멸은 TUNEL staining에 의해서 확인하였다. 실시예 1에 따른 화합물 전처리는 손상에 의해 매개되는 TUNEL 양성 세포들을 효과적으로 억제시켰다.Spinal cord injury is a result of cell death, and cell death caused by injury before and after treatment with the compound according to Example 1 mixed with Matrigel as the injury site was confirmed by TUNEL staining. Compound pretreatment according to Example 1 effectively inhibited TUNEL positive cells mediated by injury.

상기 실시예 1 내지 12의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는 실시예 1에 따른 화합물이 면역조절 기능과 항산화반응, 특히 마크로파지와 마이크로글리알 세포들의 활성화와 급성 척수 손상 같은 염증질환의 병리 생리학에서 결정적인 매개체인 ROS의 발생을 억제하는데 핵심적인 역할을 한다는 것을 실험적으로 입증하였다.As can be seen from the results of Examples 1 to 12, in the present invention, the compound according to Example 1 has an immunomodulatory function and an antioxidant reaction, in particular, the pathology of inflammatory diseases such as macrophage and microglyal cells activation and acute spinal cord injury. It has been experimentally demonstrated that it plays a key role in suppressing the development of ROS, a critical mediator in physiology.

또한, 본 발명에서는 실시예 1에 따른 화합물에 의해 조절되는 경로가 인 비트로 NPCs와 NSCs, 인 비보 척수 손상 동물모델에서 p-P38, p-SAPK/JNK, PARP, p-ERK, Bax, 카스파아제 3, 9 활성화 및 시토크롬 c임을 밝혔다 (도 4, 5 및 7 참조). 실시예 1에 따른 화합물의 단기 효과는 주로 세포사멸 억제이며, ROS에 의해 매개되는 세포손상은 실시예 1에 따른 화합물 전처리에 의해 상당히 감소되었다. 인 비트로 배양에서 (NPCs 및 NSCs) 실시예 1에 따른 화합물의 전처리는 세포내의 ROS 수치를 낮추었을 뿐만 아니라 (도 3 참조), 카스파아제-3와 카스파아제-9의 활성화를 효과적으로 억제하였고 (도 4 및 5 참조), 세포의 ATP 생성 능력이 유의성 있게 회복되었다 (도 6 참조).In addition, in the present invention, the pathway regulated by the compound according to Example 1 is in vitro NPCs and NSCs, in vivo spinal cord injury animal model p-P38, p-SAPK / JNK, PARP, p-ERK, Bax, caspase 3, 9 activation and cytochrome c was found (see Figures 4, 5 and 7). The short-term effect of the compound according to Example 1 was mainly inhibition of apoptosis, and cell damage mediated by ROS was significantly reduced by the compound pretreatment according to Example 1. Pretreatment of the compounds according to Example 1 in vitro culture (NPCs and NSCs) not only lowered intracellular ROS levels (see FIG. 3), but also effectively inhibited the activation of caspase-3 and caspase-9 (FIG. 3). 4 and 5), the cell's ability to produce ATP was significantly recovered (see FIG. 6).

카스파아제의 활성화는 척수 손상 이후에 발생되며, 또한 PI3K/p-AKT, p-ERK1/2, Bcl-2 단백질들의 증가는 손상된 척수에서 세포사멸의 실행에 중요한 역할을 하는데, 특히 카스파아제-3와 카스파아제-9은 PARP 절단을 통한 세포사멸에 기여한다 (도 5 및 7a 참조). 뿐만 아니라, 세포사멸 동안에 PARP에 의한 DNA 복구 효소의 절단은 DNA 복구의 억제뿐만 아니라 세포사멸의 진행을 위해 필수적인 ATP의 세포내 풀을 보존한다.Activation of caspase occurs after spinal cord injury, and also increases in PI3K / p-AKT, p-ERK1 / 2 and Bcl-2 proteins play an important role in the execution of apoptosis in the injured spinal cord, in particular caspase-3 And caspase-9 contribute to apoptosis through PARP cleavage (see FIGS. 5 and 7A). In addition, cleavage of DNA repair enzymes by PARP during apoptosis preserves the intracellular pool of ATP essential for the inhibition of DNA repair as well as for the progression of apoptosis.

따라서, 척수 손상에서 실시예 1에 따른 화합물의 주요한 보호 효과는 면역조절 기능과 함께 이차적인 세포사멸의 억제인 것이 분명하다 (도 7b 참조). 상기 실시예 1 내지 12의 결과들은 SCI 직후에 실시예 1에 따른 화합물이 세포사멸과 기능적인 결함을 유의성 있게 감소시킨다는 것을 증명한다. 실시예 1에 따른 화합물을 처리한 동물군은 더욱더 빠르게 뒷다리 반사 (hind limb reflexes)를 회복하였 고, 이는 대조군과 비교해서 높은 반응 비율을 보였다.Thus, it is clear that the main protective effect of the compounds according to Example 1 in spinal cord injury is the inhibition of secondary apoptosis with immunomodulatory function (see FIG. 7B). The results of Examples 1-12 above demonstrate that the compound according to Example 1 significantly reduces apoptosis and functional defects immediately after SCI. The animal group treated with the compound according to Example 1 recovered hind limb reflexes even faster, which showed a higher response rate compared to the control.

본 발명에 따른 화합물의 신경세포 보호용 화합물로서의 적용은 척수 손상 이후에 신경 기능 개선과 이차 병리학적 손상을 예방해 주는 용도로서 매우 유용하며, 결과적으로 인간 척수손상 치료를 위한 새로운 약품 개발 목표를 달성하기 위한 시발점이 될 것이다.Application of the compound according to the present invention as a compound for protecting nerve cells is very useful for improving nerve function and preventing secondary pathological damage after spinal cord injury, and as a result, to achieve new drug development goals for the treatment of human spinal cord injury. It will be a starting point.

도 1은 화학식 1에 따른 화합물의 배양된 RAW 264.7 마크로파지 (5x105/ml)에 대한 성장효과를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the growth effect on the cultured RAW 264.7 macrophages (5x10 5 / ml) of the compound according to formula (1).

도 2a 및 2b는 화학식 1에 따른 화합물의 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸 감소 효과를 도시한 도면으로서, 도 2a는 배양된 NPCs를 8시간 동안 화학식 1에 따른 화합물 (1 ng/ml)로 전처리하고 0.3 mm 농도의 H2O2를 5일 동안 처리한 결과를 도시한 도면이고, 도 2b는 배양된 NSCs를 8시간 동안 화학식 1에 따른 화합물 (1 ng/ml)로 전처리하고 0.05 mm 농도의 H2O2를 5일 동안 처리한 결과를 도시한 도면이다.Figures 2a and 2b shows the effect of reducing the apoptosis mediated by hydrogen peroxide of the compound according to formula 1, Figure 2a is a pre-treatment of the cultured NPCs with a compound according to formula (1 ng / ml) for 8 hours FIG. 2B shows the results of treatment of 0.3 mm H 2 O 2 for 5 days, and FIG. 2B shows pretreatment of cultured NSCs with a compound according to Formula 1 (1 ng / ml) for 8 hours and H of 0.05 mm. the 2 O 2 is a diagram showing results of processing for 5 days.

도 3은 배양된 NPCs에서 과산화수소에 의해 매개되는 ROS 발생에 대한 화학식 1에 따른 화합물의 전처리 효과를 도시한 도면이다.FIG. 3 shows the effect of pretreatment of a compound according to Formula 1 on hydrogen peroxide mediated ROS generation in cultured NPCs.

도 4는 배양된 NPCs에서 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸 억제 특성에 대한 화학식 1에 따른 화합물의 전처리 효과를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the effect of the pretreatment of the compound according to formula (1) on the inhibition of apoptosis mediated by hydrogen peroxide in cultured NPCs.

도 5는 배양된 NSCs에서 과산화수소에 의해 매개되는 세포사멸 억제 특성에 대한 화학식 1에 따른 화합물의 전처리 효과를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing the effect of the pretreatment of the compound according to formula (1) on the inhibition of apoptosis mediated by hydrogen peroxide in cultured NSCs.

도 6은 NPCs와 NSCs에서 과산화수소 처리 후에 ATP 생성에 대한 화학식 1에 따른 화합물의 효과를 도시한 도면이다. FIG. 6 shows the effect of a compound according to Formula 1 on ATP production after hydrogen peroxide treatment in NPCs and NSCs .

도 7은 화학식 1에 따른 화합물의 척수 손상 실험동물 모델에서 세포 사멸 특성에 대한 억제 효과를 도시한 도면으로서, 도 7a는 척수 손상 실험동물 모델에 서 화학식 1에 따른 화합물의 과산화수소에 의해 매개되는 카스파아제 활성화 억제 효과를 도시한 도면이고, 도 7b는 손상된 척수의 손상부위를 ED-1 및 GFAP 항체로 면역염색 (Immunostaining)한 결과를 관찰한 도면이다.7 is a diagram showing the inhibitory effect on cell death characteristics in a spinal cord injury experimental animal model of the compound according to formula 1, Figure 7a is a caspa mediated by hydrogen peroxide of the compound according to formula 1 in a spinal cord injury experimental animal model FIG. 7B is a diagram showing the results of immunostaining of the damaged part of the spinal cord with ED-1 and GFAP antibodies. FIG.

Claims (3)

삭제delete 삭제delete 하기 식 1로 표시되는 상황버섯으로부터 추출한 신경세포 보호용 화합물 0.5 ~ 5 ng/㎖를 유효성분으로 함유하는 신경세포 보호용 조성물:Neuronal cell protective composition containing 0.5 ~ 5 ng / ㎖ as an active ingredient neuron protective compound extracted from the situation mushroom represented by Formula 1:
Figure 112009018595911-pat00006
(1)
Figure 112009018595911-pat00006
(One)
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