KR101306408B1 - A composition for promoting bone formation, comprising ginsenoside Rd as an active ingredient - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는 골형성 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학적 또는 식품 조성물은 골형성 촉진 유전자의 발현 및 골형성 단백질의 분비를 촉진하여, 골형성을 촉진하고, 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환, 부정교합 및 골 형성 또는 골 재생에 의해 치료 가능한 임의의 질병의 예방, 개선 또는 치료 효과를 나타낸다.
The present invention provides a composition for promoting bone formation containing ginsenoside Rd as an active ingredient.
The pharmaceutical or food composition according to the present invention promotes the expression of osteogenic genes and the secretion of osteogenic proteins, thereby promoting bone formation, bone diseases such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, It exhibits the effect of preventing, ameliorating or treating any disease treatable by bone defect, osteopenia, osteomalacia and resulting fractures, bone formation disorder, degenerative bone disease, malocclusion and bone formation or bone regeneration.

Description

진세노사이드 Rd를 유효성분으로 함유하는 골형성 촉진용 조성물 {A composition for promoting bone formation, comprising ginsenoside Rd as an active ingredient} A composition for promoting bone formation, comprising ginsenoside Rd as an active ingredient}

본 발명은 골 형성 촉진용 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for promoting bone formation.

인체의 골(bone)은 조골세포와 파골세포의 작용으로 형성(bone modeling)과 재형성(bone remodeling) 과정을 통하여 그 항상성을 유지하게 된다. 그러나, 연령 증가에 따라 여러 가지 원인에 의해 골 흡수가 증가하게 되면 골 조직이 취약해져 골다공증, 골절 등의 각종 골 질환을 발생시키게 된다. 따라서 항상성 유지를 위한 골 형성 촉진제의 개발이 요구되어 왔다.The bone of the human body maintains its homeostasis through the process of bone modeling and bone remodeling under the action of osteoblasts and osteoclasts. However, as the age increases, bone absorption increases due to various causes, resulting in vulnerable bone tissue, which causes various bone diseases such as osteoporosis and fractures. Therefore, there has been a need for the development of bone formation promoters for maintaining homeostasis.

골 관련 질환은 골다공증, 골절, 골형성 장애, 부정교합 등이 있다. Bone-related diseases include osteoporosis, fractures, bone formation disorders, malocclusion, and the like.

골다공증(osteoporosis)은 낮은 골 양과 골기질의 파괴로 골절의 위험과 골의 취약성이 증가되는 골격질환으로, 다양한 원인에 의하여 뼈의 질량이 감소하고 뼈 조직의 미세구조 퇴화로 골절 위험이 지속적으로 증가하게 된다. 현재까지 사용되고 있는 골다공증 약제들은 골흡수 억제제와 골형성 촉진제로 분류할 수 있다. Osteoporosis is a skeletal disease that increases the risk of fractures and bone fragility due to low bone mass and destruction of the bone matrix. The osteoporosis causes bone mass to decrease due to various causes and the risk of fracture increases continuously due to the deterioration of the microstructure of the bone tissue. do. Osteoporosis drugs used to date can be classified into bone resorption inhibitors and bone formation promoters.

골흡수 억제제는 기본적으로 파골세포에 의한 과도한 골흡수를 막고 골밀도를 증가시킴으로써 골절을 감소시키고, 골형성 촉진제는 골형성을 주도하는 조골세포의 수와 분화를 증가시킴으로써 골밀도를 증가시키고 골절을 감소시킨다. Bone resorption inhibitors basically reduce fractures by preventing excess bone resorption by osteoclasts and increase bone mineral density, and bone formation promoters increase bone density and reduce fractures by increasing the number and differentiation of osteoblasts leading to bone formation. .

일반적으로 사용되는 골다공증 치료제로는 파골세포의 기능을 약화하고 사멸을 유도하는 골흡수 억제제 계열이며, 주로 포사맥스(Fosamax, 성분명: alendronate)와 악토넬(Actonel, 성분명: risedronate)과 같은 비스포스포네이트(bisphosphonate) 계열이 치료제로 사용되고 있다. 그외 골형성 촉진제로 부갑상선호르몬이 사용되고 있으나 장기간 사용시 골육종의 발생빈도가 증가되기 때문에 18개월 이상 사용하는 것이 금지되어 있다. Commonly used osteoporosis therapies are a class of bone resorption inhibitors that weaken osteoclast function and induce death, and are mainly bisphosphonate series such as Fosamax (component name: alendronate) and actonel (component name: risedronate). It is used as a therapeutic agent. Parathyroid hormone is also used as an osteogenic agent. However, it is forbidden to use it for more than 18 months because the incidence of osteosarcoma increases with prolonged use.

골절(fracture)은 뼈나 골 단판 또는 관절면의 연속성이 비정상적으로 끊어진 상태로, 외상과 같은 외부 충격이나 골다공증, 골암 같은 대사이상으로 인해 일어나는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 골절은 그자체로는 큰 문제가 되지 않을 수 있으나 골절로 인한 이차적인 손상, 즉 합병증이 문제가 되는 것으로 알려져 있다. Fracture is a state in which the continuity of bone, bone plate, or joint surface is abnormally broken, and is known to occur due to external shock such as trauma or metabolic abnormalities such as osteoporosis and bone cancer. In general, the fracture itself may not be a big problem, but it is known that secondary injury due to fracture, that is, complications.

골형성 장애(osteodystrophy)는 신성 골이영양증(Renal Osteodystrophy)이라고도 하며 주로 신장 질환에 의해 발병한다. 신성 골이양증은 한가지 질병이 아니라 몇 종류 질병(부갑상선 기능항진증, 골연화증 (osteomalacia), 알루미늄에 의한 뼈질환, 무형성성신성골이영양증)을 묶은 질환군이며, 한가지 또는 몇 가지가 복합되어서 발병하는 것으로 알려져 있다. Osteodystrophy, also known as Renal Osteodystrophy, is mainly caused by kidney disease. Nephrotic dysplasia is not a single disease but a group of diseases (hypothyroidism, osteomalacia, bone disease caused by aluminum, aplastic nephrotic dystrophy), and is known to be caused by one or several combinations. .

한편, 부정교합과 같이 불규칙한 치열 등을 치료 또는 예방하기 위해 치열교정을 시행한다. 치열교정을 위한 교정적 치아이동에는 치조골 교체(turnover)가 수반되며 교정력에 의해 생리적인 치조골 교체가 변화된다고 알려져 있다. 교정적 치아이동 중 치조골 교체과정은 긴장측에서의 골형성과 압박측에서의 골흡수가 반복되며, 치아이동 중 초기(3-5일)에는 골흡수가 일어나고 그 후에는 역전기, 후기(7-14일)에는 골형성이 치조골 뿐만 아니라 치주조직 전체에서 일어나는 것으로 알려져 있다. 교정력에 의해 유발된 골흡수는 1-14일 동안 지속되고 골수의 간세포로부터 유래되는 파골세포는 치아이동시 압박측에서 12시간 후 나타나 7일간 존재하며 산 포스파타아제 (acid phosphatase: ACP)와 타르트레이트-저항성 포스파타아제 (tartrate-resistant acid phosphatase: TRAP) 활성이 높게 나타나고, 골형성과 관련되어 있는 세포들은 높은 알칼라인 포스파타아제 (alkaline phosphatase: ALP) 활성을 보이며 교정력에 의한 골형성은 21일까지 지속된다고 알려져 있다. 이와 같은 치열교정시 교정력에 의한 골형성 촉진 작용에 의해 빠르고 효과적으로 치열교정이 가능하므로 골형성 촉진에 의한 치열교정이 가능한 약물 또는 식품의 개발이 필요하다. On the other hand, orthodontic treatment is performed to treat or prevent irregular dentition, such as malocclusion. Orthodontic tooth movement for orthodontics involves turnover and changes in physiological alveolar bone replacement by orthodontic forces. During orthodontic tooth movement, alveolar bone replacement process involves bone formation on the tension side and bone absorption on the compression side. Bone absorption occurs early (3-5 days) during the tooth movement, and then reverse and later (7-14 days). It is known that bone formation occurs not only in the alveolar bone but also throughout the periodontal tissue. Bone resorption induced by orthodontic power lasts for 1-14 days and osteoclasts derived from bone marrow hepatocytes appear 12 hours later on the compression side during tooth movement and exist for 7 days. Acid phosphatase (ACP) and tartrate -Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity is high, and the cells involved in bone formation show high alkaline phosphatase (ALP) activity and bone formation by orthodontic up to 21 days It is known to last. Since orthodontic correction can be performed quickly and effectively by orthodontic force promoting bone formation by orthodontic force, it is necessary to develop a drug or food that can be orthodontized by promoting bone formation.

본 발명은 골형성 촉진용 약학적 조성물을 제공하고자 한다. 또한, 본 발명은 골형성 촉진용 식품 조성물을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a pharmaceutical composition for promoting bone formation. In addition, the present invention is to provide a food composition for promoting bone formation.

본 발명자들은 안전성이 우수한 천연물을 대상으로 골 관련 질환의 치료를 위한 다양한 활성 물질을 검색한 결과, 놀랍게도 인삼의 활성 성분중 하나인 진세노사이드 Rd가 골형성 촉진 물질인 BMP-2의 발현과 분비를 증진시켜 골형성 촉진 효과를 나타내는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors searched for various active substances for the treatment of bone-related diseases in natural products with excellent safety, and surprisingly, ginsenoside Rd, one of ginseng's active ingredients, expressed and secreted BMP-2, a bone formation promoting substance. It was confirmed to exhibit the effect of promoting bone formation to complete the present invention.

본 발명은 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 포함하는 골형성 촉진용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention provides a pharmaceutical composition for promoting bone formation comprising ginsenoside Rd as an active ingredient.

본 발명은 또한 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 포함하는 골질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases comprising ginsenoside Rd as an active ingredient.

본 발명은 또한 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 포함하는 골형성 촉진용 식품 조성물을 제공한다. The present invention also provides a food composition for promoting bone formation comprising ginsenoside Rd as an active ingredient.

본 발명은 또한 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 포함하는 골질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. The present invention also provides a food composition for the prevention or improvement of bone diseases comprising ginsenoside Rd as an active ingredient.

본 명세서에서, 골질환은 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성 골질환, 및 부정교합 등을 포함하며, 골 형성 또는 골 재생에 의해 치료 가능한 모든 질병을 포함한다.In the present specification, bone diseases include osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteoplastic insufficiency, osteomalacia and resulting fractures, osteogenic disorders, degenerative bone diseases, and malocclusions, etc. All diseases treatable by formation or bone regeneration are included.

본 발명의 조성물 내 유효성분인 진세노사이드 Rd (Ginsenoside Rd)는 프로토파낙사디올(Protopanaxdiol/PD/PPD) 진세노사이드의 일종으로, 화학식명은 2-O-베타-D-글루코피라노실-(3베타,12베타)-20-(베타-D-글루코피라노실옥시)-12-히드록시담마라-24-엔-3-일-베타-D-글루코피라노시드이며, 화학 구조는 다음과 같다.Ginsenoside Rd, an active ingredient in the composition of the present invention, is a kind of protopanaxdiol / PD / PPD ginsenoside, and a chemical formula is 2-O-beta-D-glucopyranosyl- ( 3beta, 12beta) -20- (beta-D-glucopyranosiloxy) -12-hydroxydammara-24-en-3-yl-beta-D-glucopyranoside, with the chemical structure same.

Figure 112011030130328-pat00001
Figure 112011030130328-pat00001

진세노사이드 Rd 는 부신피질 호르몬 분비 촉진 작용이 있는 것으로 알려져 있으며, 간기능 개선효과 (대한민국 공개특허공보 10-1994-0011007), 신경퇴행성 질환의 예방 효과 (대한민국 공개특허공보 10-2007-0033977호) 등이 공개되었으나, 골 형성 관련 작용효과에 대해서는 밝혀진 바 없었다.Ginsenoside Rd is known to have an adrenal cortex hormone secretion promoting effect, improves liver function (Korean Patent Publication No. 10-1994-0011007), and preventive effect of neurodegenerative diseases (Korean Patent Publication No. 10-2007-0033977) ), But no effect on bone formation has been revealed.

본 발명에서, 진세노사이드 Rd는 당 분야에 공지된 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 인삼 또는 홍삼으로부터 분리될 수 있으며, 예컨대, 인삼 또는 홍삼으로부터 박층크로마토그래피법, 고성능액체크로마토그래피법 등에 의하여 분리될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, ginsenoside Rd may be separated from ginseng or red ginseng by a commonly used method known in the art, for example, from ginseng or red ginseng to be separated by thin layer chromatography, high performance liquid chromatography, and the like. May be, but is not limited thereto.

상기 인삼은 통상적으로 사용되는 인삼일 수 있으며, 바람직하게는 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer), 화기삼 (Panax quinquefolium), 전칠삼 (Panax notoginseng), 죽절삼 (Panax japonicum), 삼엽삼 (Panax trifolium) 또는 히말라야삼 (Panax pseudoginseng)일 수 있다. 더 바람직하게는 인삼일 수 있으며, 그 가공형태에 따라서 수삼 또는 백삼일 수 있다. 또한, 홍삼은 통상적으로 사용되는 홍삼일 수 있으며, 예를 들어 천삼(天蔘:heaven grade ginseng) 지삼(地蔘:earth grade ginseng) 및/또는 양삼(良蔘:good grade ginseng) 등을 사용할 수 있다. The ginseng may be a ginseng commonly used, preferably ginseng (Panax ginseng CA Meyer), Panax quinquefolium, Panax notoginseng, Panax japonicum, Panax trifolium or Himalayan It may be Panax pseudoginseng. More preferably, it may be ginseng, and may be ginseng or white ginseng, depending on the processing form. In addition, the red ginseng may be a commonly used red ginseng, for example, a high grade ginseng (earth g ginseng) and / or good grade ginseng (양) such as may be used. .

본 발명의 약학적 조성물 내 진세노사이드 Rd의 함량은 질환의 증상, 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 전체 조성물 중량을 기준으로 40 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 내지 80 중량% 이나, 이에 제한되는 것은 아니다.The content of ginsenoside Rd in the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the symptoms of the disease, the extent of progression, the condition of the patient, and the like, for example, 40 to 80% by weight, preferably 50 to 50% by weight of the total composition. 80 wt%, but is not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물 내 유효성분으로 함유되는 진세노사이드 Rd는 약제학적으로 또는 식품학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제 등과 함께 제제화할 수 있으며, 제제화에 관한 내용은 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA 등의 문헌을 참조할 수 있다.Ginsenoside Rd contained as an active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention may be formulated with a pharmaceutically or food-acceptable carrier, excipient or diluent, etc., and the formulation is described in Remington's Pharmaceutical Science. , Mack Publishing Company, Easton PA, et al.

본 발명의 구현형태로써, 본 발명에 따른 진세노사이드 Rd를 함유하는 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. As an embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition containing ginsenoside Rd according to the present invention is oral dosage form of powder, granule, tablet, capsule, suspension, emulsion, syrup, aerosol and the like according to a conventional method respectively. It may be used in the form of external preparations, suppositories, or sterile injectable solutions.

여기에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Carriers, excipients and diluents which may be included here include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl Cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil, and the like, but are not limited thereto.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제, 기타 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함할 수 있다. In addition, the pharmaceutical compositions of the present invention may include diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, humectants, disintegrating agents, surfactants, and other pharmaceutically acceptable additives which are commonly used.

경구투여를 위한 고형제제로 제제화되는 경우, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 가능하며, 이러한 고형제제는 진세노사이드 Rd 이외에 적어도 한 가지 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 혼합하여 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. When formulated as a solid preparation for oral administration, tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like are possible, and such solid preparations may include at least one excipient such as starch, calcium carbonate, It can be prepared by mixing sucrose or lactose, gelatin and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate talc may also be used.

경구투여를 위한 액상제제로 제제화되는 경우, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 가능하며, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. When formulated as a liquid preparation for oral administration, suspensions, solvents, emulsions, syrups, and the like are possible, and various excipients, for example, wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin Etc. may be included.

비경구 투여를 위한 제제로 제제화되는 경우, 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.When formulated into preparations for parenteral administration, sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories are included. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, injectable esters such as ethyl oleate, and the like may be used, but are not limited thereto. As the base of the suppository, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like may be used, but are not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 효과를 위하여, 본 발명의 조성물의 투여량은 유효성분인 진세노사이드 Rd 함량을 기준으로 성인 남성 기준 1일 1 mg/kg 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 1 mg/kg 내지 50mg/kg 이다. The preferred dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the condition and the weight of the patient, the degree of disease, the type of drug, the route of administration and the period of time, but can be appropriately selected by those skilled in the art. For the desired effect, the dosage of the composition of the present invention is 1 mg / kg to 100 mg / kg per day, preferably 1 mg / kg to 50 mg / day, based on adult ginsenoside Rd content. kg.

투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 본 발명의 범주는 상기 투여량 및 투여횟수에 의해 제한되지 않는다.The administration may be carried out once a day or divided into several doses. However, the scope of the present invention is not limited by the dose and frequency of administration.

본 발명의 약학적 조성물은 랫트, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로, 예를 들면, 경구로, 또는 복강내, 직장내, 정맥내, 근육내, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(Intracerebroventricular)로 주사 등에 의해 투여될 수 있다. The pharmaceutical compositions of the present invention can be used in mammals such as rats, mice, livestock, humans, and the like, for example, orally, or intraperitoneally, rectally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intrauterine dural or brain. It may be administered by injection or the like intravascularly (Intracerebroventricular).

본 발명의 약학적 조성물은 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환 및 부정교합 중에서 선택되는 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료를 위하여 사용될 수 있다. The pharmaceutical composition of the present invention is selected from bone diseases, such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteoplastic insufficiency, osteomalacia and resulting fractures, osteogenic disorders, degenerative bone diseases and malocclusion It can be used for the prevention or treatment of one or more diseases.

따라서, 본 발명은 상기 열거한 질환의 예방 또는 치료를 위한 진세노사이드 Rd의 용도, 상기 열거한 질환의 예방 또는 치료를 위한 약제의 제조를 위한 진세노사이드 Rd의 용도, 인간을 포함한 포유류에 약제학적으로 유효한 양의 진세노사이드 Rd를 투여하는 것을 포함하는 상기 열거한 질환의 예방 또는 치료를 위한 방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides the use of ginsenoside Rd for the prophylaxis or treatment of the above-listed diseases, the use of ginsenoside Rd for the preparation of a medicament for the prevention or treatment of the above-listed diseases, a medicament for mammals including humans. Provided are methods for the prophylaxis or treatment of the diseases listed above comprising administering a pharmaceutically effective amount of ginsenoside Rd.

본 발명은 또한 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는, 골형성 촉진용 식품 조성물을 제공한다. The present invention also provides a food composition for promoting bone formation, containing ginsenoside Rd as an active ingredient.

본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.The food composition of the present invention can be used as a dietary supplement. "Health functional food" means a food manufactured and processed using raw materials or ingredients with functional properties useful to humans under No. 6727 of the Health Functional Food Act. "Functional" means the structure and It means ingestion for the purpose of obtaining useful effects on health use such as nutrient control or physiological action with respect to function.

본 발명의 식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, "식품 첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안정청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다. The food composition of the present invention may include a conventional food additive, and the suitability as a "food additive" is applied to the item in accordance with the General Regulations and General Test Methods of the Food Additives approved by the Food and Drug Administration, unless otherwise specified. Determined by the relevant standards and standards.

상기 "식품 첨가물 공전"에 기재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.Examples of the items described in the "Food Additive Reduction" include, for example, chemical compounds such as ketones, glycine, potassium citrate, nicotinic acid, and cinnamon acid, natural additives such as color pigments, licorice extract, crystalline cellulose, high color pigments and guar gum, and L. And mixed preparations such as sodium glutamate preparation, noodle addition, preservative preparation and tar coloring preparation.

본 발명의 건강 기능성 식품 조성물은 골형성 촉진 또는 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환 및 부정교합 중 선택되는 하나 이상의 예방 또는 개선을 위한 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있으며, 예컨대, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 보조 식품, 식품 첨가제 등에 사용될 수 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다. 상기 기재한 것 외에도 모든 식품 형태일 수 있다.The health functional food composition of the present invention promotes bone formation or bone diseases, such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteopenic insufficiency, osteomalacia and resulting fractures, bone formation disorders, degenerative bone diseases And it can be used in various ways, such as food and drink for the prevention or improvement of at least one selected from malocclusion, for example, can be used in various foods, beverages, gum, tea, vitamin complexes, health supplements, food additives, etc. It can be used in the form of a powder, granule, tablet, capsule or beverage. In addition to the above, it may be in any food form.

본 발명의 식품 조성물은 골형성 촉진 또는 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환 및 부정교합 중 선택되는 하나 이상의 예방 또는 개선을 목적으로, 조성물 총 중량에 대하여 진세노사이드 Rd를 약 40 내지 80 중량%, 바람직하게는, 50 내지 80 중량%로 포함할 수 있다. The food composition of the present invention promotes bone formation or bone diseases, such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteogenic insufficiency, osteomalacia and the resulting fractures, osteogenic disorders, degenerative bone diseases and negative For the purpose of preventing or improving one or more selected during occlusion, the ginsenoside Rd may be included in an amount of about 40 to 80% by weight, preferably 50 to 80% by weight relative to the total weight of the composition.

또한, 본 발명의 식품 조성물은 골형성 촉진 또는 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환 및 부정교합 중 선택되는 하나 이상의 예방 및/또는 개선을 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.In addition, the food composition of the present invention promotes bone formation or bone diseases, such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteoplastic insufficiency, osteomalacia and resulting fractures, bone formation disorders, degenerative bone diseases And it can be prepared and processed in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, and the like for the purpose of prevention and / or improvement of one or more selected from malocclusion.

예를 들어, 상기 정제 형태의 건강기능식품은 진세노사이드 Rd, 부형제, 결합제, 붕해제, 및 다른 첨가제와의 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축성형할 수 있다. 또한, 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수 있으며, 필요에 따라 적당한 제피제로 제피할 수도 있다.For example, the nutraceutical in the form of tablets is a mixture of ginsenoside Rd, excipients, binders, disintegrants, and other additives in a conventional manner and then compression molding with a lubricant or the like, or The mixture can be compression molded directly. In addition, the health functional food in the form of tablets may contain a mating agent and the like, if necessary, may be coated with a suitable coating agent.

캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질캅셀제는 통상의 경질캅셀에 진세노사이드 Rd, 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물 또는 그의 입상물 또는 제피한 입상물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질캅셀제는 진세노사이드 Rd, 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물을 젤라틴 등 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.Hard capsules of the health functional food in the form of capsules may be prepared by filling a conventional hard capsule with a mixture of ginsenoside Rd and an additive such as an excipient, or granules or peeled granules thereof. A mixture with side Rd and additives such as excipients can be prepared by filling a capsule base such as gelatin. The soft capsule agent may contain a plasticizer such as glycerin or sorbitol, a colorant, a preservative, and the like, as necessary.

환 형태의 건강기능식품은 진세노사이드 Rd, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 적당한 제피제로 제피를, 또는 전분, 탈크 또는 적당한 물질로 환의를 입힐 수도 있다.The dietary supplement in cyclic form may be prepared by molding a mixture of ginsenoside Rd, excipients, binders, disintegrants, etc. in a suitable manner, and may be coated with sucrose or other suitable coating agent, or starch, talc or suitable You can also be blessed with a substance.

과립형태의 건강기능식품은 진세노사이드 Rd, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다. 과립형태의 건강기능식품은 12호 (1680 μm), 14호 (1410 μm) 및 45호 (350 μm) 체를 써서 다음 입도시험을 할 때에 12호체를 전량 통과하고 14호체에 남는 것이 전체량의 5.0 %이하이고 또 45호체를 통과하는 것은 전체량의 15.0 %이하일 수 있다.The health functional food in the form of granules may be prepared by granulating a mixture of ginsenoside Rd, an excipient, a binder, a disintegrant, and the like in an appropriate manner, and may contain a flavoring agent, a copper, and the like as necessary. For the health functional food in the form of granules, No. 12 (1680 μm), No. 14 (1410 μm) and No. 45 (350 μm) were used for the next particle size test. Less than 5.0% and passing through the 45 can be less than 15.0% of the total amount.

상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다 (대한약전 해설편, 문성사, 한국약학대학협의회, 제 5 개정판, p33-48, 1989).The term definitions of the excipients, binders, disintegrants, glidants, copulation agents, flavoring agents, etc. are described in the literature known in the art and include those having the same or similar functions (Korean Pharmacopoeia, Munseongsa, Korea Pharmacy University Council, 5th edition, p33-48, 1989).

본 발명의 진세노사이드 Rd는 우수한 골 형성 촉진 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 진세노사이드 Rd를 함유하는 약학적 또는 식품 조성물은 골형성 촉진 및/또는 골질환, 예컨대, 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성골질환, 부정교합 및 골 형성 또는 골 재생에 의해 치료 가능한 임의의 질병의 예방, 개선 또는 치료 효과를 나타낸다. Ginsenoside Rd of this invention shows the outstanding bone formation promoting effect. Accordingly, pharmaceutical or food compositions containing ginsenoside Rd of the present invention may promote bone formation and / or bone diseases such as osteoporosis, osteoporotic fractures, diabetic fractures, nonunion fractures, bone defects, osteopenia, osteomalacia And thereby prevent, ameliorate, or treat a fracture, osteogenic disorder, degenerative bone disease, malocclusion, and any disease treatable by bone formation or bone regeneration.

도 1은 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 ALP 활성도 증가를 확인한 그래프이다.
도 2는 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 석화작용 증가를 확인한 사진이다.
도 3은 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 농도 의존적 석화작용 증가를 확인한 그래프이다.
도 4는 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 골분화 촉진 관련 유전자의 발현 증가 효과를 확인한 도이다.
도 5는 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 BMP-2 유전자 발현 증가를 확인한 그래프이다.
도 6은 진세노사이드 Rd 에 의한 조골세포에서 BMP-2 단백질 분비 증가를 확인한 그래프이다.
도 7은 진세노사이드 Rd 에 의한 p38 MAPK 의 인산화 증가 효과를 확인한 도이다.
도 8은 진세노사이드 Rd 에 의한 AMPK 및 ACC 의 인산화 증가 효과를 확인한 도이다.
1 is a graph confirming the increase in ALP activity in osteoblasts by ginsenoside Rd.
Figure 2 is a photograph confirming the increase in petrification in osteoblasts by ginsenoside Rd.
Figure 3 is a graph confirming the increase in concentration-dependent petrification in osteoblasts by ginsenoside Rd.
Figure 4 is a diagram confirming the effect of increasing the expression of osteogenic differentiation-related genes in osteoblasts by ginsenoside Rd.
5 is a graph confirming the increase in BMP-2 gene expression in osteoblasts by ginsenoside Rd.
Figure 6 is a graph confirming the increase in BMP-2 protein secretion in osteoblasts by ginsenoside Rd.
7 is a diagram confirming the effect of increasing phosphorylation of p38 MAPK by ginsenoside Rd.
8 is a diagram confirming the effect of increasing phosphorylation of AMPK and ACC by ginsenoside Rd.

이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 시험예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples and test examples. However, these Examples and Test Examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these Examples and Test Examples.

[[ 제조예Manufacturing example ]]

진세노사이드 Rd는 엠보 연구소(대한민국 대전관역시 유성구 봉명동 536-9 홍인타워 1511호)에서 구입하여 0.1 % DMSO (dimethylsulfoxide)에 녹여 사용하였다. Ginsenoside Rd was purchased from Embo Research Institute (1511 Hongin Tower 1511, Bongmyeong-dong, Yuseong-gu, Daejeon, Korea) and dissolved in 0.1% DMSO (dimethylsulfoxide).

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1. 마우스 조골세포에서  1. In mouse osteoblasts 진세노사이드Gin Senocide RdRd of 골형성Osteogenesis 촉진 효과 확인 Confirmation of promotion effect

(1) 세포 배양 및 분화 유도(1) Induction of Cell Culture and Differentiation

마우스 골아세포주 MC3T3-E1은 Riken 세포주 은행에서 구입하여 10% 우태아혈청과 1% 페니실린/스트렙토마이신 (인비트로젠, CA, USA)이 첨가된 둘베코 변형 이글 배지 (Dulbecco's modified Eagle's medium: DMEM) 배지(Gibco BRL, USA)에 섭씨 37도, 5% CO2 배양기에서 3일 마다 계대배양하였다. 그 후 6-웰 플레이트에 각각 5X105 세포수로 접종한 후, 50ug/ml 아스코르브산(시그마-알드리치, MO, USA)과 10mM 베타-글리세로포스페이트(시그마-알드리치, MO, USA)가 첨가된 DMEM 배지에서 24일간 분화를 유도하였다.Mouse osteoblast line MC3T3-E1 was purchased from Riken Cell Line Bank and added Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) with 10% fetal calf serum and 1% penicillin / streptomycin (Invitrogen, CA, USA). The medium (Gibco BRL, USA) was passaged every 3 days at 37 degrees Celsius, 5% CO 2 incubator. 6-well plates were then inoculated with 5 × 10 5 cell numbers, respectively, followed by the addition of 50 ug / ml ascorbic acid (Sigma-Aldrich, MO, USA) and 10 mM beta-glycerophosphate (Sigma-Aldrich, MO, USA). Differentiation was induced for 24 days in DMEM medium.

2.5 x 104 cell/cm2의 조골세포를 6-웰 플레이트에 접종한 후, 이틀 후 분화유도배지를 넣어 분화를 유도하였다. 분화유도 컨드롤 배지(비교군)는 50ug/ml 아스코르브산(시그마-알드리치, MO, USA)과 10mM 베타-글리세로포스페이트(시그마-알드리치, MO, USA)가 첨가된 DMEM 배지이며, 진세노사이드 Rd 처리군 배지 (실험군)는 여기에 10, 20, 40 mM 진세노사이드 Rd를 첨가하여 사용하였다. 분화유도는 총 24일을 동안 진행시켰으며 배지는 3일에 한번씩 교체하였다. 이렇게 얻어진 시료를 하기 실험을 위하여 사용하였다. Osteoblasts of 2.5 × 10 4 cells / cm 2 were inoculated into 6-well plates, and then two days later, differentiation-inducing media were added to induce differentiation. Differentiation-inducing control medium (Comparative) is DMEM medium with 50ug / ml ascorbic acid (Sigma-Aldrich, MO, USA) and 10 mM beta-glycerophosphate (Sigma-Aldrich, MO, USA) Rd treated group medium (experimental group) was used by adding 10, 20, 40 mM ginsenoside Rd thereto. Differentiation induction was carried out for a total of 24 days and the medium was changed every three days. The sample thus obtained was used for the following experiment.

(2) (2) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 On by 골형성Osteogenesis 초기 단계  childhood 골형성Osteogenesis 촉진 효과 확인- Promotion effect confirmation- ALPALP (alkaline  (alkaline phosphatase포스화제 ) 활성도 측정 실험Activity measurement experiment

ALP는 골형성시 초기 단계에 나타나는 골 형성의 지표 효소로 알려져 있다. ALP is known to be an indicator of bone formation in the early stages of bone formation.

상기 시료를 7일, 14일, 18일, 24일째에 취하여, 차가운 PBS buffer로 2회 세척한 다음, 0.1% Triton X-100로 현탁시킨 후 초음파기계(브랜손, USA)로 용해(lysis)시켰다. 용해된 세포를 섭씨 4도, 12000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 상층액을 회수하여 브래드포드법으로 정량하고, 동량의 단백질을 ALP kit(시그마-알드리치, MO, USA)로 제조사의 지침에 따라 405nm 에서 ALP 활성도를 측정하였다. 그 결과를 도1에 나타내었다. The samples were taken on days 7, 14, 18 and 24, washed twice with cold PBS buffer, suspended in 0.1% Triton X-100 and lysed by an ultrasonic machine (Branson, USA). I was. The lysed cells were centrifuged at 4 degrees Celsius and 12000 rpm for 20 minutes, and the supernatant was recovered and quantified by Bradford method. The same amount of protein was prepared using the ALP kit (Sigma-Aldrich, MO, USA) according to the manufacturer's instructions. ALP activity was measured at 405 nm. The results are shown in FIG.

도 1A는 진세노사이드 Rd에 의한 골형성 촉진 효과를 확인하기 위해 시간별 ALP 활성도를 측정한 결과이고, 도 1B는 분화 유도 14일째 진세노사이드 Rd 에 의한 농도별 ALP 활성도를 각각 측정한 것이다. 도 1에서 확인되는 바와 같이, 진세노사이드 Rd는 분화 14일째 가장 높은 ALP 활성도를 나타내며, 또한 농도 의존적인 것으로 나타났다. Figure 1A is the result of measuring the time-dependent ALP activity to confirm the bone formation promoting effect by ginsenoside Rd, Figure 1B is a measure of the concentration of ALP activity by the concentration ginsenoside Rd on day 14 of differentiation. As confirmed in FIG. 1, ginsenoside Rd exhibited the highest ALP activity on day 14 of differentiation and was also found to be concentration dependent.

(3) (3) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 On by 골형성Osteogenesis 촉진 효과의 확인-석화작용 ( Identification of stimulating effects-petrification ( mineralizationmineralization ) 측정 실험 Measurement experiment

골 형성시 세포외부로 축적되는 칼슘을 알리자린 레드 에스 (Alizarin Red S: 시그마-알드리치, USA)와 VonKossa (인비트로젠, CA, USA) 염색을 통해 확인하였다. 상기 24일간 분화유도한 세포를 10% 포르말린으로 1시간 동안 고정시킨 후, 두 시료에 대해 각각 1% 알리자린 레드 용액 및 1% Von Kossa 용액을 넣고 10분간 염색하였다. 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다. Calcium accumulated extracellularly during bone formation was confirmed by staining with Alizarin Red S (Sigma-Aldrich, USA) and VonKossa (Invitrogen, CA, USA). The cells differentiated for 24 days were fixed with 10% formalin for 1 hour, and then stained for 10 minutes with 1% alizarin red solution and 1% Von Kossa solution, respectively, for the two samples. The results are shown in Figs. 2 and 3.

도 2 및 3에서 확인되는 바와 같이, 진세노사이드 Rd가 농도 의존적으로 석회화 작용을 증가시킴을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figures 2 and 3, ginsenoside Rd was confirmed to increase the calcification effect in a concentration-dependent manner.

(4) (4) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 On by 골분화Bone differentiation 촉진 유전자 발현 증가 효과 확인- Confirmation of Increased Promoting Gene Expression mRNAmRNA 분리 및  Separation and RTRT -- PCRPCR

분화 과정 중 유전자 변화를 확인해보기 위해 분화 단계별 세포(0, 7, 14, 24일째 세포)로부터 전체 RNA를 트리졸 시약 (인비트로젠, CA, USA)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 분리하였다. BMP-2는 골형성 초기 단계 신호물질로, BMP-2 유전자 변화 확인을 위하여는, 분화 5일째 세포로부터 전체 RNA를 얻어 동일한 실험을 수행하였다. 배양된 세포를 차가운 PBS로 2회 세척한 다음 트리졸 시약 1ml을 넣어 용해시켰다. 200 ㎕ 클로로포름을 넣어 섞어준 다음 섭씨 4도, 12000 rpm으로 20분간 원심 분리하여 상층액을 분리하였다. 분리된 상층액에 동량의 이소프로판올을 넣어 섞어준 다음 섭씨 4도, 12000 rpm으로 다시 원심 분리하였다. 상층액은 버리고 남은 펠렛을 70% 에탄올로 3회 세척한 다음 RNA를 분리하였다. RT-PCR을 위해 동량의 전체 RNA (5㎕)에 RT-PCR 증폭 키트를 넣어 섭씨 45도에서 60분간 반응시켜 cDNA를 제조하였다. cDNA는 하기 표 1의 프라이머를 이용하여 실시간 PCR 방법으로 증폭하였다. 실시간-PCR은 cDNA에 SYBR 그린 시약 (로슈, Basel, Switzerland)를 사용하여 제조사의 지침에 따라 실시하였다. 구체적으로 동량의 cDNA에 SYBR 그린을 25㎕ 과 각각의 프라이머를 1 ㎕ 넣은 후 5도에서 30초, 섭씨 50도에서 1시간 반응을 시켜 증폭하였다. To identify gene changes during the differentiation process, total RNA was isolated from the stages of differentiation (cells on days 0, 7, 14 and 24) using Trizol reagent (Invitrogen, CA, USA) according to the manufacturer's instructions. BMP-2 is an early stage of bone formation, and to confirm the BMP-2 gene change, the same experiment was performed by obtaining total RNA from cells on day 5 of differentiation. The cultured cells were washed twice with cold PBS and then lysed with 1 ml of Trizol reagent. 200 μl chloroform was added and mixed, followed by centrifugation at 4 ° C. and 12000 rpm for 20 minutes to separate the supernatant. The same amount of isopropanol was added to the separated supernatant, followed by centrifugation at 4 ° C. and 12000 rpm. The supernatant was discarded and the remaining pellet was washed three times with 70% ethanol and RNA was isolated. For RT-PCR, the same amount of total RNA (5 μl) was added to the RT-PCR amplification kit and reacted for 60 minutes at 45 degrees Celsius to prepare cDNA. cDNA was amplified by a real-time PCR method using the primers of Table 1 below. Real-time PCR was performed using SYBR Green reagent (Roche, Basel, Switzerland) on the cDNA according to the manufacturer's instructions. Specifically, 25 μl of SYBR green and 1 μl of each primer were added to the same amount of cDNA, and then amplified by reacting for 30 seconds at 5 degrees and 1 hour at 50 degrees Celsius.

[표 1] 골형성 관련 유전자 프라이머 [Table 1] Bone Formation Related Gene Primers

Figure 112011030130328-pat00002
Figure 112011030130328-pat00002

* HPRT : 정량 분석시 대조군 유전자* HPRT: Control gene in quantitative analysis

RT-PCR 결과, 골분화 촉진 유전자 (ALP, OCN, Col-I) 발현 결과를 도 4에 나타내었다. 또한, BMP-2 유전자 발현 결과를 도 5에 나타내었다. RT-PCR results, bone differentiation promoting gene (ALP, OCN, Col-I) expression results are shown in Figure 4. In addition, BMP-2 gene expression results are shown in FIG.

도 4에서 확인되는 바와 같이, 골분화 과정 중 초기단계 지표물질인 ALP의 mRNA 발현은 분화 14일째 가장 높았으며 (도 4A), 이는 진세노사이드 Rd 에 농도 의존적인 것으로 확인되었다 (도 4D). 한편 골분화 중후반 지표물질인 OCN과 Col-1의 mRNA 발현은 분화 14일째 증가하기 시작해서 분화 24일째 가장 높은 발현을 나타내었고 (도 4B, 4C), 이 또한 진세노사이드 Rd 에 농도 의존적인 것으로 확인되었다 (도 4E, 4F).As shown in FIG. 4, mRNA expression of ALP, an early indicator of bone differentiation, was highest at 14 days of differentiation (FIG. 4A), which was found to be concentration dependent on ginsenoside Rd (FIG. 4D). On the other hand, mRNA expressions of OCN and Col-1, which are indicators of mid and late bone differentiation, began to increase on the 14th day of differentiation and showed the highest expression on the 24th day of differentiation (Figs. 4B and 4C), which were also concentration-dependent on ginsenoside Rd. Confirmed (FIGS. 4E, 4F).

또한, 도 5에서 확인되는 바와 같이, 분화촉진 물질로 알려진 BMP-2의 mRNA 발현이 진세노사이드 Rd에 농도 의존적으로 분화촉진 물질로 알려진 BMP-2의 mRNA 발현이 증가됨을 확인할 수 있었다.In addition, as shown in Figure 5, it was confirmed that the mRNA expression of BMP-2 known as the differentiation promoting agent increases the mRNA expression of BMP-2 known as the differentiation promoting agent concentration-dependently to ginsenoside Rd.

(5) (5) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 조골세포에서 In osteoblasts by BMPBMP -2 분비 증가 효과 확인-2 Increase secretion effect

BMP-2는 골형성시 초기 단계에 나타나는 골형성의 지표 효소로 알려져 있다. BMP-2 is known as an indicator of bone formation in the early stages of bone formation.

상기 분화 5일째 배지를 덜어 스핀 다운시켜 상층액을 회수하였다. 배지내 분비되어진 BMP-2의 측정은 BMP-2 측정 키트 (R&D 시스템스, Cat. No. DBP200, USA)를 이용하여 제조사의 지침에 따라 ELISA를 통해 측정하였다. 그 결과는 도 6에 나타내었다. The supernatant was recovered by spinning off the medium on day 5 of the differentiation. Measurement of secreted BMP-2 in the medium was measured by ELISA using the BMP-2 measurement kit (R & D Systems, Cat. No. DBP200, USA) according to the manufacturer's instructions. The results are shown in Fig.

도 6에서 확인되는 바와 같이, 진세노사이드 Rd가 농도 의존적으로 분화촉진 물질로 알려진 BMP-2의 분비를 촉진시킴을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 6, ginsenoside Rd was found to promote the secretion of BMP-2 known as the differentiation promoting agent in a concentration-dependent manner.

위 실시예를 통해 확인된 바와 같이, 진세노사이드 Rd 의 골분화 촉진 효과를 확인하였다. 진세노사이드 Rd 에 의한 골분화 촉진에 관한 기전을 밝히기 위하여 다음과 같이 추가의 실험을 수행하였다. As confirmed through the above example, it was confirmed that the bone differentiation promoting effect of ginsenoside Rd. Further experiments were performed as follows to elucidate the mechanism of promoting bone differentiation by ginsenoside Rd.

실시예Example 2. 마우스  2. Mouse 골아세포에서In osteoblasts 진세노사이드Gin Senocide RdRd of 골형성Osteogenesis 관련 기전의 확인 Confirmation of related mechanism

(1) (One) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 On by p38p38 MAPKMAPK 활성 변화 확인 Check for active changes

2.5 x 104 cell/cm2의 조골세포를 6-웰 플레이트에 접종한 후 이틀 후에 농도별(0, 10, 20, 40 mM)로 진세노사이드 Rd 를 처리하고 0.5h, 1h, 3h 시간별 검체를 회수하여 웨스턴 블롯팅을 실시하였다. 단백질 분석을 위해 검체를 라이시스 버퍼로 균질화한 후 바이오래드 검정 시약 (Bio Rad assay reagent, Bio-Rad, USA)을 이용하여 단백질을 정량하였다. 동량의 단백질 (50 mg)을 8% SDS-PAGE로 분리한 후 젤을 멤브레인 (밀리포어, Cat. No L IPVH00010)에 트랜스퍼하고 5% 스킴 밀크로 상온에서 2시간 블록킹하였다. 이후 1:1000 비율로 희석시킨 포스포-p38MAPK 항체 (셀 시그널링, 9212) 용액에서 섭씨 4도에서 밤새 반응시켰다. 트리스-완충 식염수 트윈 20 (TBST)으로 3번 세척한 후 1 : 2000 비율로 희석시킨 2차 항체(산타 크루즈, sc-2313)와 상온에서 2시간 반응시킨 후 TBST로 3회 세척하였다. 이후 ECL 용액 (아머샴, Sweden)을 이용하여 X-ray 필름에 인화하여 p38 MAPK의 활성화 여부를 확인하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다. Two days after inoculation of 2.5 x 10 4 cell / cm 2 osteoblasts into 6-well plates, Ginsenoside Rd was treated with concentrations (0, 10, 20, and 40 mM), and 0.5h, 1h, 3h hourly samples. Was collected and Western blotting was performed. For protein analysis, the samples were homogenized with Lysis buffer and the protein was quantified using Bio Rad assay reagent (Bio-Rad, USA). After the same amount of protein (50 mg) was separated by 8% SDS-PAGE, the gel was transferred to the membrane (Millipore, Cat. No L IPVH00010) and blocked for 2 hours at room temperature with 5% scheme milk. It was then reacted overnight at 4 degrees Celsius in a solution of phospho-p38MAPK antibody (cell signaling, 9212) diluted 1: 1000 ratio. After washing three times with Tris-buffered saline Tween 20 (TBST) and reacting with a secondary antibody (Santa Cruz, sc-2313) diluted at a ratio of 2000 for 2 hours at room temperature, it was washed three times with TBST. Thereafter, the resultant was printed on an X-ray film using an ECL solution (Amersham, Sweden) to confirm whether p38 MAPK was activated. The results are shown in Fig.

도 7A 및 7B에서 확인되는 바와 같이, 진세노사이드 Rd가 시간, 용량 의존적으로 p38 MAPK의 인산화를 증진시킴을 확인할 수 있었다. 또한, p38 MAPK 억제제인 SB203080(인비트로젠, Cat. No. PHZ1253, USA) 0.5 mM 로 2시간 전처리하였을때 p38MAPK의 인산화가 현저히 감소함을 확인하였고 (도 7C), 또한 SB294002가 진세노사이드 Rd 에 의한 증가된 ALP 활성 및 석회화 작용을 현저히 감소시킴을 확인하였다(도7D; 실시예 1-(2), (3)과 동일하게 실험하여 측정함). 이는 진세노사이드 Rd가 p38 MAPK 활성기전을 통해 골형성 분화 촉진을 일으킴을 나타낸다.As shown in Figures 7A and 7B, ginsenoside Rd was found to enhance the phosphorylation of p38 MAPK in a time- and dose-dependent manner. In addition, the phosphorylation of p38MAPK was significantly reduced after 2 hours of pretreatment with 0.5 mM p38 MAPK inhibitor SB203080 (Invitrogen, Cat.No. PHZ1253, USA) (FIG. 7C), and SB294002 was also ginsenoside Rd It was confirmed that significantly reduced the increased ALP activity and calcification by (Fig. 7D; measured in the same experiment as Example 1- (2), (3)). This indicates that ginsenoside Rd promotes osteogenic differentiation through the p38 MAPK activation mechanism.

(2) (2) 진세노사이드Gin Senocide RdRd 에 의한 On by AMPKAMPK 활성 변화 확인 Check for active changes

2.5 x 104 cell/cm2의 조골세포를 6-웰 플레이트에 접종한후 이틀 후에 농도별(0, 10, 20, 40 mM)로 진세노사이드 Rd 를 처리하고 0.5h, 1h, 3h 시간별 검체를 회수하여 웨스턴 블롯팅을 실시하였다. AMPK의 활성도를 포스포-AMPK 항체(셀 시그널링, Cat. No. 2535, USA)를 이용하여 확인한 것을 제외하고 웨스턴 블롯팅 절차는 위에 기재한 것과 같았다.Two days after inoculation of 2.5 x 10 4 cell / cm 2 osteoblasts into 6-well plates, Ginsenoside Rd was treated with concentrations (0, 10, 20, 40 mM) at 0.5 h, 1 h, and 3 h hourly samples. Was collected and Western blotting was performed. Western blotting procedures were as described above except the activity of AMPK was confirmed using phospho-AMPK antibodies (cell signaling, Cat. No. 2535, USA).

도 8A 및 8B에서 확인되는 바와 같이, 진세노사이드 Rd가 시간, 용량 의존적으로 AMPK의 인산화를 증진시킴을 확인할 수 있었다. 또한, AMPK 억제제인 화합물 C, 20μM 을 전처리하여 AMPK 인산화를 억제시켰을 경우(도 8C), 진세노사이드 Rd에 의한 증가된 ALP 활성도 및 석회화 작용이 현저히 감소함을 확인할 수 있었다 (도 8D). 이는 진세노사이드 Rd가 AMPK 활성기전을 통해 골형성 분화 촉진을 일으킴을 나타낸다.As can be seen in Figures 8A and 8B, ginsenoside Rd was found to enhance the phosphorylation of AMPK in a time- and dose-dependent manner. In addition, when AMPK phosphorylation was inhibited by pretreatment with Compound C, 20 μM, which is an AMPK inhibitor (FIG. 8C), it was confirmed that the increased ALP activity and calcification by Ginsenoside Rd were significantly reduced (FIG. 8D). This indicates that ginsenoside Rd promotes osteogenic differentiation through AMPK activation mechanism.

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Claims (8)

진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는, 골형성 촉진용 약학적 조성물.Ginsenoside Rd containing as an active ingredient, a pharmaceutical composition for promoting bone formation. 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는, 골질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.A pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases, comprising ginsenoside Rd as an active ingredient. 제2항에 있어서, 골질환은 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성 골질환, 또는 부정교합 중에서 선택되는 약학적 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 2, wherein the bone disease is selected from osteoporosis, osteoporotic fracture, diabetic fracture, nonunion fracture, bone defect, osteoplasia, osteomalacia and the resulting fracture, bone formation disorder, degenerative bone disease, or malocclusion Composition. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 진세노사이드 Rd 를 조성물 전체 중량에 대하여 40 내지 80 중량%로 함유하는 약학적 조성물.The pharmaceutical composition according to any one of claims 1 to 3, which contains 40% to 80% by weight of ginsenoside Rd based on the total weight of the composition. 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는, 골형성 촉진용 식품 조성물.Food composition for promoting bone formation, containing ginsenoside Rd as an active ingredient. 진세노사이드 Rd 를 유효성분으로 함유하는, 골질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.Food composition for the prevention or improvement of bone diseases, containing ginsenoside Rd as an active ingredient. 제6항에 있어서, 골질환은 골다공증, 골다공증성 골절, 당뇨병성 골절, 불유합골절, 골결손, 골형성 부전증, 골연화증 및 이로 인한 골절, 골형성 장애, 퇴행성 골질환, 또는 부정교합 중에서 선택되는 식품 조성물.7. The food product of claim 6, wherein the bone disease is selected from osteoporosis, osteoporotic fracture, diabetic fracture, nonunion fracture, bone defect, osteopenia, osteomalacia and the resulting fracture, bone formation disorder, degenerative bone disease, or malocclusion Composition. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 진세노사이드 Rd 를 조성물 전체 중량에 대하여 50 내지 80 중량%로 함유하는 식품 조성물.The food composition according to any one of claims 5 to 7, which contains 50 to 80% by weight of ginsenoside Rd based on the total weight of the composition.
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