KR101580389B1 - Composition for preventing or treating immune disease comprising metformin and coenzyme Q10 as active ingredients - Google Patents

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Abstract

본 발명은 면역반응의 이상으로 유발되는 면역질환을 예방 또는 치료하는데 사용되는 메트포민과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 함유하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 투여는 염증성사이토카인인 TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-γ 및/또는 IL-1b의 발현을 억제시키는 효과가 있고, 관절염 유도 동물모델에서 파골세포 분화를 감소시키거나, 염증성세포의 침윤을 억제시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 염증성 장 질환으로 야기되는 몸무게 감소를 개선하는 효과를 가지고 있고, 병인 B 세포의 IgG의 활성을 조절하는 효과를 가지고 있으며, 염증성 사이토카인의 발현을 억제시키고, Foxp3+ Treg의 활성을 증진시키는 효과가 우수한바, 염증성 장 질환, 루푸스, 이식편대숙주병 등의 다양한 면역 질환의 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 활용 가능할 것이다.
The present invention relates to a composition for the prevention or treatment of immune diseases comprising metformin and coenzyme Q10, which are used for preventing or treating immune diseases caused by abnormality of immune response, as an active ingredient. The combination administration of metformin and coenzyme Q10 according to the present invention has an effect of inhibiting the expression of the inflammatory cytokines TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-y and / Lt; RTI ID = 0.0 > osteoclast < / RTI > differentiation or inhibit the infiltration of inflammatory cells.
In addition, the composition of the present invention has an effect of improving weight loss caused by inflammatory bowel disease, has an effect of regulating the activity of IgG of pathologic B cells, inhibits the expression of inflammatory cytokines, inhibits the expression of Foxp3 + Treg Activity can be effectively utilized as a composition for preventing or treating various immune diseases such as inflammatory bowel disease, lupus, graft versus host disease, and the like.

Description

메트포민과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 함유하는 면역 질환의 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating immune disease comprising metformin and coenzyme Q10 as active ingredients}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for preventing or treating immunological diseases containing metformin and coenzyme Q10 as an active ingredient,

본 발명은 면역반응의 이상으로 유발되는 면역질환을 효과적으로 치료할 수 있는 새로운 치료제로서 메트포민과 코엔자임 Q10을 모두 유효성분으로 함유하는 면역질환 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for the treatment of immune diseases, which contains both metformin and coenzyme Q10 as active ingredients, as a novel therapeutic agent capable of effectively treating immune diseases caused by abnormality of immune response.

전 세계적으로 면역과민반응으로 인한 질환이 증가하고 있지만, 이러한 질환들의 발생에 대한 근본적인 원인 규명이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 현재 과도한 면역반응에 의한 질환의 치료방법으로는 면역억제제를 단독 또는 병용 투여함으로써 상기 질환에 의해 야기되는 각종 증상을 완화 내지 감소시키는 것이다. Although diseases caused by immune hyperresponsiveness are increasing worldwide, fundamental causes for the occurrence of these diseases have not been sufficiently elucidated. Currently, as a method of treating diseases due to an excessive immune response, immunosuppressive agents are administered alone or in combination to alleviate or reduce various symptoms caused by the diseases.

면역억제제란 항원의 작용에 대하여 숙주가 항체를 만드는 능력(체액성 면역반응) 또는 세포성 면역반응을 일으키는 능력을 저하시키거나 차단하기 위해 사용되는 다양한 물질들을 말한다. 이러한 면역억제제는 장기이식분야 뿐만 아니라 루푸스, 류마티스 관절염 등과 같은 자가면역질환과, 아토피, 알러지 등의 피부과민 반응에도 유용하게 사용될 수 있다. 우수한 면역억제제는 면역반응의 불균형을 조절할 수 있어야 하고, 인체에 대한 안전성이 확보되어야 하며, 장기간 치료시에 질환의 재발 발생 빈도가 낮아야 한다.Immunosuppressants refer to various substances that are used to reduce or block the ability of a host to make antibodies (humoral immune response) or the ability to cause a cellular immune response to the action of an antigen. Such immunosuppressants can be used not only in organ transplantation fields but also in autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis and rheumatoid arthritis, and skin hypersensitivity reactions such as atopy and allergy. Superior immunosuppressants should be able to control the imbalance of the immune response, ensure human safety, and have a low incidence of disease recurrence during long-term treatment.

현재 사용되고 있는 면역억제제로는 사이클로스포린 A와 FK506 등이 있는데, 이들은 복잡한 화학구조를 가진 천연물 유래의 화합물로서 원료 수급의 측면에서 고비용이 드는 문제점이 있어 비경제적이고, 장기투여로 인해 각종 부작용이 야기될 수 있다는 위험성을 내포하고 있다. 따라서 낮은 독성 및 면역관용 유도와 함께 경제적인 생산이 가능한 새로운 면역억제제의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. There are currently used immunosuppressants such as cyclosporin A and FK506. These compounds are derived from natural materials having complex chemical structures, which are uneconomical due to high costs in terms of raw material supply and demand, and various side effects may be caused due to long-term administration Which is a risk. Therefore, there is a desperate need to develop a new immunosuppressive agent which can induce low toxicity and induce immunity and economical production.

한편, 각종 병원체에 대한 생체 방어 시스템으로 면역계에서 중심적 역할을 담당하는 세포군의 하나로 T 세포가 있다. T 세포는 인체의 흉선에서 생성되며 일련의 분화 과정을 거치면서 고유의 특성을 지닌 T 세포로 분화하게 되는데, 분화를 완료한 T 세포는 그 기능에 따라 크게 1형 보조 세포(Th1)와 2형 보조 세포(Th2)로 구분된다. 이 중에서 Th1 세포의 주된 기능은 세포 매개성 면역에 관여하고, Th2 세포는 체액성 면역에 관여하며, 면역계에서 이러한 두 세포 집단은 서로 과 활성화되지 않도록 서로 견제를 통해 면역계의 균형을 유지하고 있다. On the other hand, there are T cells as one of the cell groups which plays a central role in the immune system as a bio-defense system for various pathogens. T cells are produced in the thymus of the human body, and undergo a series of differentiation processes, resulting in differentiation into T cells with inherent characteristics. The differentiated T cells are largely classified into type 1 (Th1) Auxiliary cells (Th2). Among these, Th1 cells are mainly involved in cell mediated immunity, Th2 cells are involved in humoral immunity, and in the immune system, these two cell populations maintain the balance of the immune system through mutual checks to prevent mutual activation with each other.

따라서 면역질환의 대부분은 이러한 두 가지 면역 세포간의 불균형에 기인하는 것으로 볼 수 있는데, 예를 들어 Th1 세포의 활성이 비정상적으로 증가하는 경우 자가면역질환이 발생할 수 있고, Th2 세포의 활성이 비정상적으로 증가하는 경우 과민반응에 의한 면역질환이 발생하는 것으로 알려져 있다. Therefore, most of the immune diseases are caused by the imbalance between these two immune cells. For example, when the activity of Th1 cells abnormally increases, autoimmune diseases may occur and the activity of Th2 cells abnormally increases It is known that immune diseases are caused by hypersensitivity reactions.

한편, Th1 세포의 분화에 대한 최근 연구 결과에 따르면, Th1 세포의 활성을 조절할 수 있는 새로운 그룹인 면역조절 T 세포(Treg)의 존재가 알려지면서 이를 이용한 면역질환의 치료에 대한 연구가 대두되고 있는데, Treg 세포는 비정상적으로 활성화된 면역세포의 기능을 억제하여 염증 반응을 제어하는 특성이 있어, Treg 세포의 활성을 증가시키는 작용을 통해 면역질환을 치료하고자 하는 연구들이 많이 진행되고 있다.On the other hand, recent studies on the differentiation of Th1 cells have revealed the existence of a new group of immunoregulatory T cells (Tregs) capable of regulating the activity of Th1 cells, , Treg cells have the property of suppressing the function of abnormally activated immune cells and controlling the inflammatory reaction. Therefore, many studies are being conducted to treat immune diseases through the action of increasing Treg cell activity.

또한, Treg 세포 이 외에 T 세포의 분화 과정에서 만들어지는 또 다른 그룹으로 Th17 세포가 있는데, Th17 세포는 미분화 T세포의 분화 과정에서 Treg 세포의 분화와 유사한 과정을 거치며 형성되는 것으로 알려져 있다. 즉, Treg 세포와 Th17 세포의 분화는 공통적으로 TGF-β의 존재 하에서 이루어지지만, Treg 세포의 경우 IL-6을 필요로 하지 않는 반면, Th17 세포의 경우에는 TGF-β와 함께 IL-6가 존재하는 상황에서 분화를 한다. 또한, 분화된 Th17 세포는 IL-17을 분비하는 것을 특징으로 한다. In addition, T17 cells are known to be formed through a process similar to the differentiation of Treg cells in the differentiation process of undifferentiated T cells. In other words, the differentiation of Treg cells and Th17 cells is commonly performed in the presence of TGF-β, whereas IL-6 is not required for Treg cells, while IL-6 is present along with TGF- To differentiate. In addition, differentiated Th17 cells are characterized by secretion of IL-17.

Th17 세포는 Treg 세포와는 달리 면역질환에서 보이는 염증반응의 최전방에서 관여하여 염증 반응의 신호를 최대화시켜 질병의 진행을 가속화시키는 것이 밝혀지고 있다. 그러므로 자가면역질환 중 Treg 세포에 의해 제어되지 않는 자가면역질환의 경우, Th17 세포 활성의 억제를 표적으로 한 자가면역질환의 치료제 개발이 크게 부각되고 있다.Th17 cells, unlike Treg cells, are involved in the forefront of the inflammatory response seen in immune diseases, thereby maximizing the signal of the inflammatory response and accelerating the progression of the disease. Therefore, in the case of autoimmune diseases that are not controlled by Treg cells among autoimmune diseases, the development of therapeutic agents for autoimmune diseases targeting the inhibition of Th17 cell activation has been greatly emphasized.

현재 사용되고 있는 면역질환치료제로는 T 세포에서의 신호변환 경로를 차단하는 면역 억제제가 가장 많이 사용되고 있는데, 이러한 면역억제제들은 독성, 감염, 임파종, 당뇨병, 진전(tremor), 두통, 설사, 고혈압, 오심, 신기능 장애 등의 부작용이 발생하는 문제점이 있다.Immunosuppressants that block the signal transduction pathway in T cells are the most commonly used therapeutic agents for immune diseases. Such immunosuppressants are toxic, infectious, lymphoid, diabetes, tremor, headache, diarrhea, hypertension, nausea , And a disorder of renal function.

또한, T 세포의 활성화를 억제하는 방법을 통해 면역질환을 치료하는 방법 이외에도 면역 세포로부터 분비되는 사이토카인의 양을 조절하는 치료법 및 면역 세포로부터 분비되는 사이토카인을 표적으로 하는 항체를 이용한 치료법이 개발 중에 있다. 그러나 이러한 방법은 실제적으로 임상실험을 거쳐 환자들에게 적용하기까지 많은 시간이 소요되어야 하고, 항체를 이용하는 방법은 항체 제작 과정에서 너무 많은 비용이 든다는 문제점이 있다. In addition to the method of treating immune diseases through the method of inhibiting the activation of T cells, a method of regulating the amount of cytokine secreted from the immune cells and a method of using the antibody targeting the cytokine secreted from the immune cells have been developed . However, this method has a problem in that it takes much time to actually apply to patients through clinical experiments, and that the method using antibody is too expensive in the process of antibody production.

따라서 부작용이 없고 저렴하면서도 치료 효과가 우수한 새로운 면역질환 치료제 및 치료방법의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a therapeutic agent and a treatment method for a new immune disease which has no side effects and is inexpensive and excellent in therapeutic effect.

한국공개특허 제2012-0017465호Korea Patent Publication No. 2012-0017465 한국공개특허 제1995-7002117호Korean Patent Publication No. 1995-7002117

이에 본 발명에서는 효과적인 면역질환 치료를 위한 방법으로, 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 병용으로 사용할 경우, 효과적으로 면역질환을 치료할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention has been accomplished by confirming that, when a combination of metformin and coenzyme Q10 is used as an effective treatment for an immune disease, the immune diseases can be effectively treated.

따라서 본 발명의 목적은 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 유효성분으로 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating an immunological disease comprising metformin and coenzyme Q10 as an active ingredient.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인간을 제외한 면역질환이 유발된 개체에 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10 을 병용 투여하는 단계를 포함하는 면역질환의 치료방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for treating immune diseases, which comprises administering Metformin and Coenzyme Q10 in combination to an immune disease-inducing individual.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 유효성분으로 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating immune diseases comprising metformin and coenzyme Q10 as an active ingredient.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 메트포민(Metformin) 0.1 내지 20mg 및 코엔자임 Q10 0.001 내지 10mg의 양으로 포함될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition may comprise 0.1 to 20 mg of metformin and 0.001 to 10 mg of coenzyme Q10.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 파골세포 분화를 감소시키거나, 염증성세포의 침윤을 억제할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition may reduce osteoclast differentiation or inhibit the infiltration of inflammatory cells.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 염증성사이토카인인 TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-γ 및/또는 IL-1b의 발현을 감소 또는 억제시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the composition may reduce or inhibit the expression of inflammatory cytokines TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-y and / or IL-lb.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 소장의 두께 및 대장의 길이를 정상상태와 같이 유지 시키는 효과를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition may have the effect of keeping the thickness of the small intestine and the length of the large intestine as normal.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 조절 T 세포(Regulatory T cell: Treg) 및/또는 조절 B세포(Regulatory B cell: Breg)의 활성을 촉진 또는 증가시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition may promote or increase the activity of regulatory T cells (Treg) and / or regulatory B cells (Breg).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 염증으로 인해 감소된 미토콘드리아(mitochondria)의 양을 증가시키고, 미토콘드리아 막(mitochondria membrane)의 손상을 억제시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the composition can increase the amount of mitochondria reduced by inflammation and inhibit damage to the mitochondrial membrane.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 면역질환은 자가면역질환, 염증성질환 및 세포, 조직 또는 기관의 이식거부(transplantation rejection)질환으로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the immunological disease may be selected from the group consisting of autoimmune diseases, inflammatory diseases, and transplantation rejection diseases of cells, tissues or organs.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 면역질환은 베체트병, 다발성 근육염 또는 피부 근육염, 자가면역 혈구감소증, 자가면역 심근염, 아토피피부염, 천식, 일차성간경변, 피부근염, 굿파이처 증후군, 자가면역 뇌수막염, 쇼그렌 증후군, 전신 홍반성 루프스, 애디슨병, 원형 탈모증, 강직성 척수염, 자가면역성 간염, 자가면역성 이하선염, 크론병, 인슐린 의존성 당뇨병, 이영양성 수포성 표피박리증, 부고환염, 사구체 신염, 그레이브스병, 길랑바레 증후군, 하시모토병, 용혈성 빈혈, 다발성 경화증, 중증 근무력증, 심상천포창, 건선, 류마티스열, 관절염, 유육종증, 피부 경화증, 척추관절증, 갑상선염, 혈관염, 백반증, 점액수종, 악성빈혈, 미토콘드리아 관련 증후군 및 궤양성 대장염 중에서 선택된 것일 수 있다.In one embodiment of the invention, the immune disorder is selected from the group consisting of Behcet's disease, multiple myelitis or skin myositis, autoimmune hemodilution, autoimmune myocarditis, atopic dermatitis, asthma, primary cirrhosis, dermatomyositis, Atherosclerosis, neurodegenerative disease, meningitis, Sjogren's syndrome, systemic lupus erythematosus, Addison's disease, alopecia areata, ankylosing spondylitis, autoimmune hepatitis, autoimmune mumps, Crohn's disease, insulin dependent diabetes mellitus, eosinophilic epidermolysis epididymitis, glomerulonephritis, Myelodysplasia syndrome and ulcer are associated with a variety of conditions including, but not limited to, acute myelogenous leukemia, Barre syndrome, Hashimoto's disease, hemolytic anemia, multiple sclerosis, myasthenia gravis, pemphigus vulgaris, psoriasis, rheumatic fever, arthritis, sarcoidosis, scleroderma, spondyloarthropathies, Sexually transmitted diseases.

또한, 본 발명은 인간을 제외한 면역질환이 유발된 개체에 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10 을 병용 투여하는 단계를 포함하는 면역질환의 치료방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for treating an immune disorder comprising administering Metformin and Coenzyme Q10 to a subject suffering from an immune disorder other than a human.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 메트포민은 0.1 ~ 20mg/kg, 코엔자임 Q10는 Q10 0.001 ~ 10mg/kg으로 동시에 개체에 투여할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metformin may be administered to an individual at the same time with 0.1 to 20 mg / kg of coenzyme Q10 and 0.001 to 10 mg / kg of Q10.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 투여는 메트포민과 코엔자임 Q10이 함께 함유된 복합제의 형태로 투여하거나, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 개별적으로 동시에 투여할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the administration can be carried out in the form of a combination of metformin and coenzyme Q10 together, or metformin and coenzyme Q10 can be administered separately at the same time.

나아가 본 발명은 메트포민(Metformin) 0.1 ~ 20mg 및 코엔자임 Q10 0.001 ~ 10mg을 포함하는, 면역질환 치료용 복합제제를 제공한다. Furthermore, the present invention provides a combination preparation for the treatment of immune diseases, comprising 0.1 to 20 mg of metformin and 0.001 to 10 mg of coenzyme Q10.

본 발명에 따른 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 투여는 염증성사이토카인인 TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-γ 및/또는 IL-1b의 발현을 억제시키는 효과가 있고, 관절염 유도 동물모델에서 파골세포 분화를 감소시키거나, 염증성세포의 침윤을 억제시키는 효과가 있다. The combination administration of metformin and coenzyme Q10 according to the present invention has an effect of inhibiting the expression of the inflammatory cytokines TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-y and / Lt; RTI ID = 0.0 > osteoclast < / RTI > differentiation or inhibit the infiltration of inflammatory cells.

또한, 본 발명의 조성물은 염증성 장 질환으로 야기되는 몸무게 감소를 개선하는 효과를 가지고 있고, 병인 B 세포의 IgG의 활성을 조절하는 효과를 가지고 있으며, 염증성 사이토카인의 발현을 억제시키고, Foxp3+ Treg의 활성을 증진시키는 효과가 우수한바, 염증성 장 질환, 루푸스, 이식편대숙주병 등의 다양한 면역 질환의 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 활용 가능할 것이다.In addition, the composition of the present invention has an effect of improving weight loss caused by inflammatory bowel disease, has an effect of regulating the activity of IgG of pathologic B cells, inhibits the expression of inflammatory cytokines, inhibits the expression of Foxp3 + Treg Activity can be effectively utilized as a composition for preventing or treating various immune diseases such as inflammatory bowel disease, lupus, graft versus host disease, and the like.

도 1은 콜라겐 유도 관절염 유도 동물모델에 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 또는 병용 처리 및 시중 관절염 치료약으로 판매되고 있는 엔브렐를 처리하여 이들 실험군을 대상으로 관절염지수 및 발병정도를 측정한 결과이다.
도 2는 5가지 실험군으로 나뉘어진 관절염 동물모델을 희생시킨 다음 관절세포를 분리한 후 H&E 염색을 하여 조직학적 검사를 한 결과이다.
도 3a는 5가지 실험군으로 나뉘어진 관절염 동물모델을 희생시킨 후 혈청에서의 IgG를 측정한 결과이다.
도 3b는 5가지 실험군으로 나뉘어진 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포에서의 미성숙 B세포, 성숙 B세포 및 Breg 세포를 측정한 결과이다.
도 4는 5가지 실험군으로 나뉘어진 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포에서의 Th1, Th17 및 Treg 세포를 측정한 결과이다.
도 5는 5가지 실험군으로 나뉘어진 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포에서의 IL-6, IL-1b, TNF-a의 발현을 효소결합 면역측정법(ELISA)으로 측정한 결과이다.
도 6은 마우스 골수 세포에 M-CSF 및 RANKL를 자극한 뒤 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 또는 병용 처리하여 파골세포 분화실험을 한 결과이다.
도 7은 SKG 관절염 유도 동물모델에 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 또는 병용 처리 및 시중 관절염 치료약으로 판매되고 있는 엔브렐를 처리하여 이들 실험군을 대상으로 관절염지수 및 발병정도를 측정한 결과이다.
도 8은 5가지 실험군으로 나뉘어진 SKG 관절염 동물모델을 희생시킨 다음 관절세포를 분리한 후 H&E 염색을 하여 조직학적 검사를 한 결과이다.
도 9는 5가지 실험군으로 나뉘어진 SKG 관절염 동물모델을 희생시킨 후 혈청에서의 IgG를 측정한 결과이다.
도 10은 5가지 실험군으로 나뉘어진 SKG 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포에서의 미성숙 B세포, 성숙 B세포를 측정한 결과이다.
도 11은 5가지 실험군으로 나뉘어진 SKG 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포에서의 Th1, Th2, Th17 및 Treg 세포를 측정한 결과이다.
도 12a는 메트포민 단독 처리 또는 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 군을 대상으로 이식거부질환 질병 T 세포 증식 반응을 분석한 결과이다.
도 12b는 메트포민 단독 처리 또는 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 군을 대상으로 IFN-γ와 IL-17의 발현 양상을 유세포 분석기 및 ELISA로 측정한 결과이다.
도 12c는 메트포민 단독 처리 또는 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 군을 대상으로 조절 T 세포 활성을 유세포 분석기로 측정한 결과이다.
도 13은 염증성 장질환 유도 동물 모델군(IBD 마우스 모델군)에 메트포민을 단독 투여하거나 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여한 경우 실험동물의 무게 변화, DAI score 및 조직학적 변화를 관찰한 결과이다.
도 14는 염증성 장 질환에 걸리지 않은 정상 마우스군, 염증성 장 질환 유도 동물 모델인 IBD 마우스군, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군을 대상으로 IL-17, IL-6, TNF-a의 발현양을 관찰한 결과이다.
도 15는 HT-29 대장암 세포주에 메트포민 단독 처리 또는 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 뒤 신생혈관 촉진 및 염증촉진에 관여하는 VEGF의 발현양을 ELISA로 측정한 결과이다.
도 16은 다양한 농도의 coQ10을 단독으로 처리한 군, 메트포민을 단독으로 처리한 군 및 coQ10과 메트포민을 복합 투여한 군을 대상으로 세포독성 유무를 측정한 결과이다.
도 17은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 염증병인 T세포(Th1, Th17) 활성을 억제하는 효과가 있는지 여부를 측정한 결과이다.
도 18은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 염증병인 T세포의 활성을 억제하는 효과가 있는지 여부를 PCR과 ELISA로 분석한 결과이다.
도 19는 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 조절T세포 활성을 증가시키는 효과가 있는지 여부를 유세포분석 기법과 PCR 분석으로 확인한 결과이다.
도 20은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 B 세포에서의 IgG 발현 억제 효과를 ELISA 분석을 통해 확인한 결과이다.
도 21은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 Breg 증진 효과를 유세포기법을 이용하여 확인한 결과이다.
도 22a는 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 염증성 사이토카인인 IL-6, IL-1b, TNF-a의 발현 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 22b는 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 염증성 사이토카인인 IL-17, TNF-a의 발현 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 23a는 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 막전위 변화를 확인한 결과이다.
도 23b는 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양을 확인한 결과이다.
도 24a는 류마티스관절염 모델에서 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아 막 전위변화를 확인한 결과이다.
도 24b는 류마티스관절염 모델에서 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양을 확인한 결과이다.
FIG. 1 shows the result of measuring the arthritis index and the degree of onset of arthritis in these experimental groups by treating Enbrel, which is treated with metformin and coenzyme Q10 alone or in combination, and arthritis medicines, in a collagen-induced arthritis-inducing animal model.
FIG. 2 shows results of histological examination of H & E stain after sacrificing the arthritis animal model divided into five experimental groups and then dividing the joint cells.
FIG. 3A shows the result of measuring serum IgG after sacrificing an animal model of arthritis divided into five experimental groups.
FIG. 3B shows the results of measurement of immature B cells, mature B cells, and Breg cells in spleen cells after sacrificing an animal model of arthritis divided into five experimental groups.
FIG. 4 shows the results of measurement of Th1, Th17 and Treg cells in spleen cells after sacrificing an animal model of arthritis divided into five experimental groups.
FIG. 5 shows the results of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the expression of IL-6, IL-1b and TNF-a in spleen cells after sacrificing an animal model of arthritis divided into five experimental groups.
FIG. 6 shows results of osteoclast differentiation experiments in which M-CSF and RANKL were stimulated in mouse bone marrow cells, and metformin and coenzyme Q10 were treated alone or in combination.
FIG. 7 shows the result of measuring the arthritis index and the degree of onset of arthritis in these experimental groups by treating Enbrel treated with metformin and coenzyme Q10 alone or in combination and arthritis treating medicines in SKG arthritis-inducing animal model.
FIG. 8 shows the result of histological examination with H & E staining after sacrificing the SKG arthritis animal model divided into five experimental groups and then removing the articular cells.
FIG. 9 shows the result of measuring serum IgG after sacrificing an SKG arthritis animal model divided into five experimental groups.
FIG. 10 shows the results of measurement of immature B cells and mature B cells in spleen cells after sacrificing an SKG arthritis animal model divided into five experimental groups.
FIG. 11 shows the results of measurement of Th1, Th2, Th17 and Treg cells in spleen cells after sacrificing an SKG arthritis animal model divided into five experimental groups.
FIG. 12A is a graph showing the results of analysis of the transplant rejection disease T-cell proliferative response in the group treated with metformin alone or in combination with metformin and coenzyme Q10.
FIG. 12B shows the results of measurement of expression patterns of IFN-y and IL-17 by flow cytometry and ELISA in the group treated with metformin alone or in combination with metformin and coenzyme Q10.
FIG. 12C shows the results of measurement of regulatory T cell activity by metformin alone or in combination with metformin and coenzyme Q10 by flow cytometry.
FIG. 13 shows the results of observing weight change, DAI score and histological changes of experimental animals when metformin alone or metformin and coenzyme Q10 were administered to the inflammatory bowel disease induced animal model group (IBD mouse model group).
FIG. 14 shows the expression levels of IL-17, IL-6 and TNF-a in normal mouse group not affected by inflammatory bowel disease, IBD mouse group as an inflammatory bowel disease-induced animal model, metformin and coenzyme Q10- .
Fig. 15 shows the results of measurement of the expression amount of VEGF, which is involved in the stimulation of neovascularization and promotion of inflammation, in combination with metformin alone or metformin and coenzyme Q10 in an HT-29 colon cancer cell line by ELISA.
FIG. 16 shows the results of measuring the cytotoxicity of coQ10 alone, metformin alone, coQ10 and metformin in various concentrations.
FIG. 17 shows the results of measuring whether or not the effect of inhibiting the T cell (Th1, Th17) activity, which is an inflammatory disease caused by the combination treatment of metformin and Coenzyme Q10.
Fig. 18 shows the results of analysis by PCR and ELISA for the effect of inhibiting the activity of T cells, an inflammatory disease caused by the combination of metformin and coenzyme Q10.
FIG. 19 shows the results of flow cytometry and PCR analysis to determine whether the effect of metformin and coenzyme Q10 treatment on regulatory T cell activity is enhanced.
FIG. 20 shows the results of ELISA analysis of the effect of inhibiting IgG expression in B cells by treatment with metformin and coenzyme Q10.
FIG. 21 shows the results of confirming the effect of Breg enhancement by treatment with metformin and Coenzyme Q10 using flow cytometry.
FIG. 22A shows the results of confirming the inhibitory effect of inflammatory cytokines IL-6, IL-1b, and TNF-a on the expression of metopamine and coenzyme Q10 in combination.
FIG. 22B shows the results of confirming the effect of suppressing the expression of inflammatory cytokines IL-17 and TNF-a by combination treatment with metformin and coenzyme Q10.
FIG. 23A shows the results of confirming the changes in the membrane potential of mitochondria by treatment with metformin and Coenzyme Q10.
FIG. 23B shows the result of confirming the amount of mitochondria by co-treatment with metformin and coenzyme Q10.
24A is a result of confirming the change in mitochondrial membrane potential by treatment with metformin and coenzyme Q10 in a rheumatoid arthritis model.
FIG. 24B shows the results of confirming the amount of mitochondria by the combination of metformin and coenzyme Q10 in a rheumatoid arthritis model.

본 발명은 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 유효성분으로 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating immunological diseases comprising metformin and coenzyme Q10 as an active ingredient.

본 발명자들은 메트포민(metformin)과 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)을 병용 투여하였을 때 이들을 각각 투여한 군에 비해 다양한 면역질환을 효과적으로 치료할 수 있음을 규명함으로써, 이들 성분을 함유한 복합제를 면역질환을 치료하기 위한 효과적인 치료제로 사용할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention have found that when combined with metformin and coenzyme Q10 (coenzyme Q10), they can effectively treat various immune diseases as compared with the respective groups, The present invention has been completed.

특히 본 발명의 조성물에 함유된 이들 유효성분 중 메트포민은 종래 당뇨 치료제로 사용되고 있는 화합물인 반면, 면역질환 치료제로 사용 가능함이 연구된 바 없었고, 코엔자임 Q10은 항산화제로 알려져 있지만 본원에서 규명한 것과 같이 메트포민과 복합제로 사용할 경우, 효과적인 면역질환 치료제로 사용할 수 있다는 내용이 알려진 바 없다.In particular, among these active ingredients contained in the composition of the present invention, metformin is a compound used as a therapeutic agent for diabetes mellitus in the past, but has not been studied to be used as a therapeutic agent for an immunological disease. Coenzyme Q10 is known as an antioxidant, It is not known that it can be used as an effective therapeutic agent for immune diseases.

각기 다른 치료제로 알려진 약물이라 할지라도 이들을 복합제로 사용하는 경우, 서로 다른 약물을 혼합할 경우, 예상치 못한 화학 반응물이 생성될 수 있고 이로 인한 각종 부작용 및 세포 독성을 유발할 수 있는 문제점이 있어 복합제제에 대한 치료제 신약에 대해서는 그에 따른 약리 효과 및 독성 평가가 실험을 통해 입증되어야 한다.Even if these drugs are known as different therapeutic agents, when they are used as a combination agent, mixing of different drugs may generate unexpected chemical reactants and cause various side effects and cytotoxicity. For drug treatments, the pharmacological effect and the toxicity evaluation should be verified through experiments.

이러한 점에서 본 발명은 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 함께 함유하는 복합제가 세포에 독성을 유발시키지 않고 류마티스 관절염, 염증성 장 질환, 대장암, 미토콘드리아 이상 증후군 등 다양한 면역질환 치료에 효과적이며 세포 독성을 유발시키지 않음을 실험을 통해 입증할 수 있었다. In this respect, the present invention is directed to a method for treating a variety of immune diseases such as rheumatoid arthritis, inflammatory bowel disease, colon cancer, and mitochondrial dysfunction syndrome without causing toxicity to the cells, And it was proved through experimentation that it was not induced.

본 발명에 따른 일실시예에 따르면, 관절염 유도 마우스 모델을 대상으로 메트포민과 코엔자임 Q10을 함께 처리한 경우, 파골세포 분화를 감소시키고, 염증성세포의 침윤을 효과적으로 억제하여 류마티스 관절염에 효과가 있음을 확인할 수 있었고, T 세포의 이식거부반응을 억제하고 염증성 사이토카인인 IFN-γ와 IL-17의 발현을 감소시키며 Fox3+ Treg의 발현을 증가시켜 이식편대숙주병의 예방 또는 치료용 조성물로 활용할 수 있음을 규명하였다. According to one embodiment of the present invention, when metformin and coenzyme Q10 are treated together in an arthritis-induced mouse model, it is confirmed that osteoclast differentiation is reduced and inflammatory cell infiltration is effectively inhibited and thus, it is effective for rheumatoid arthritis And it can be used as a composition for preventing or treating graft-versus-host disease by inhibiting the transplantation rejection of T cells and decreasing the expression of IFN-γ and IL-17, which are inflammatory cytokines, and increasing the expression of Fox3 + Treg Respectively.

본 발명자들은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염과 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)을 병용 투여하였을 때 염증성 장 질환 유도 동물 모델의 몸무게가 효과적으로 개선되고 HT-29 대장암 세포주에서 신생혈관 촉진 및 염증 촉진에 관여하는 VEGF를 효과적으로 억제하여 염증성 장 질환(IBD)에 효과가 있음을 규명하였다. The present inventors have found that when the metformin compound or a pharmaceutically acceptable salt thereof is co-administered with Coenzyme Q10 (coenzyme Q10), the body weight of the inflammatory bowel disease-inducing animal model is effectively improved and the neovascularization is accelerated in the HT-29 colon cancer cell line And inflammatory bowel disease (IBD) by effectively inhibiting VEGF that is involved in inflammation promotion.

또한, 본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)을 병용 투여하였을 때 IgG 생성을 조절하는 효과를 발휘하여 루프스의 예방 또는 치료용 조성물로 활용할 수 있음을 규명하였다. In addition, the present inventors have demonstrated that when combined with metformin and coenzyme Q10 (coenzyme Q10), they exhibit an effect of regulating IgG production and can be used as a composition for preventing or treating lupus.

또한, 메트포민과 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)을 병용 투여하였을 때 염증반응과정에서 감소된 미토콘드리아(mitochondria)의 양을 증가시키고, 미토콘드리아 막(mitochondria membrane)의 손상을 억제시켜 미토콘드리아 관련 증후군의 예방 또는 치료용 조성물로 활용할 수 있음을 규명하였다. In addition, when combined with metformin and coenzyme Q10 (coenzyme Q10), the amount of mitochondria reduced during the inflammatory process is increased, and mitochondrial membrane damage is suppressed, thereby preventing or treating mitochondrial-related syndromes And the composition can be utilized as a composition.

따라서, 본 발명에 따른 메트포민(metformin) 화합물과 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)을 함유한 복합제를 다양한 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물로 활용할 수 있음을 알 수 있었고 다음과 같은 실험을 수행하였다.Accordingly, it was found that the combination of the metformin compound and coenzyme Q10 (coenzyme Q10) according to the present invention can be used as a composition for preventing or treating various immune diseases, and the following experiment was conducted.

본 발명의 일실시예에 따르면, 콜라겐 유도 관절염동물모델군과 SKG 관절염 유도 동물모델군에서 관절염지수 및 질병발병정도가 메트포민 및 코엔자임 각각 단독 투여에 의해 유의하게 개선되었으며, 이들을 병용 투여 시 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 1 및 7 참조). According to one embodiment of the present invention, the arthritic index and disease severity of the SKG arthritis-induced animal model group and the collagen-induced arthritis animal model group were significantly improved by the single administration of metformin and coenzyme alone, (See Figs. 1 and 7).

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 콜라겐 유도 관절염동물모델군과 SKG 관절염 유도 동물모델군에서 조직학적 검사를 한 결과, 메트포민 및 코엔자임 각각 단독 투여에 의해 관절과 연골의 파괴 정도가 개선되었으며, 이들을 병용 투여 시 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 2 및 8 참조).According to another embodiment of the present invention, the histological examination of the collagen-induced arthritis animal model group and the SKG arthritis-induced animal model group showed that the disruption of joint and cartilage was improved by the single administration of metformin and coenzyme, The effect was remarkably improved when the combination was administered as compared with the single administration (see FIGS. 2 and 8).

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 콜라겐 유도 관절염동물모델군과 SKG 관절염 유도 동물모델군에서 혈청학적 검사를 한 결과, 메트포민 및 코엔자임 각각 단독 투여에 의해 혈청 내 IgG의 발현이 억제되었으며, 이들을 병용 투여 시 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 3a 및 9 참조).According to another embodiment of the present invention, serologic tests were performed in an animal model of collagen-induced arthritis and a model of SKG arthritis-induced animal model. As a result, the expression of IgG in serum was inhibited by metformin and coenzyme alone, (See Figs. 3a and 9). ≪ tb > < TABLE >

본 발명의 일실시예에 따르면, 콜라겐 유도 관절염동물모델군과 SKG 관절염 유도 동물모델군에서 T세포 발현을 확인한 결과, 메트포민 및 코엔자임 각각 단독 투여에 의해 병인세포인 Th1과 Th17의 활성은 감소되고 Treg 세포가 증가되었으며, 이들을 병용 투여 시 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 4 및 11 참조).According to one embodiment of the present invention, the expression of T cells in the collagen-induced arthritis animal model group and the SKG arthritis-induced animal model group showed that the activity of Th1 and Th17, which are pathogenic cells, decreased by the administration of metformin and coenzyme alone, Cells were increased, and the effect was remarkably improved as compared with the single administration when they were combined (see FIGS. 4 and 11).

따라서 본 발명자들은 상기 결과를 통해 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10을 병용 투여하여 다양한 기작에 의해 발병되는 관절염을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Therefore, the inventors of the present invention have shown that the combined administration of metformin compound and coenzyme Q10 can effectively inhibit arthritis caused by various mechanisms.

또한, 본 발명자들은 이식거부반응에서 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 처리에 의한 이식거부반응(alloresponse) 조절 효과에 대해서도 실험해 보았는데, 그 결과 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 처리에 의해 T 세포에 의한 이식 거부반응이 억제되고, 염증성 사이토카인인 IFN-γ, IL-17이 현저히 감소하며, Foxp3+ Treg 세포의 활성이 증가되는 것을 확인하였다(도 12 참조).In addition, the present inventors have also examined the regulatory effect of metformin and coenzyme Q10 combination treatment on alloresponse in the transplant rejection reaction. As a result, the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 resulted in a rejection of transplantation by T cells IFN-y, and IL-17, which are inflammatory cytokines, were significantly reduced and the activity of Foxp3 + Treg cells was increased (see Fig. 12).

따라서 본 발명자들은 상기 결과를 통해 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10을 병용 투여하여 이식편대숙주병을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.Therefore, the inventors of the present invention have found that co-administration of metformin compound and coenzyme Q10 can effectively inhibit graft-versus-host disease.

본 발명자들은 염증성 장질환 유도 동물모델에서 체중 및 DAI 측정을 한 결과, 메트포민 단독 투여에 의해 체중이 감소하였고, 염증성장질환의 병증을 측정할 수 있는 DAI 점수에서도 병증이 개선되었으며, 코엔자임 Q10을 추가로 투여하였을 때 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 13 참조).The present inventors measured weight and DAI in an animal model for inducing inflammatory bowel disease. As a result, weight was decreased by metformin alone, and DAI score for measuring inflammatory growth disease was improved, and coenzyme Q10 was added (Fig. 13). ≪ tb > < TABLE >

본 발명의 일실시예에 따르면, HT-29 대장암 세포주에서 신생혈관 촉진 및 염증 촉진에 관여 하는 VEGF를 측정한 결과, 메트포민 단독 투여에 의해 VEGF 발현량이 감소하였으며, 코엔자임 Q10을 추가로 투여하였을 때 단독 투여에 비해 효과가 현저히 개선되는 것으로 관찰되었다(도 15 참조).According to one embodiment of the present invention, measurement of VEGF involved in the promotion of neovascularization and promotion of inflammation in HT-29 colon cancer cell line showed that the amount of VEGF expression was decreased by administration of metformin alone, and when coenzyme Q10 was further administered It was observed that the effect was remarkably improved as compared with the single administration (see Fig. 15).

따라서 본 발명자들은 상기 결과를 통해 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10을 병용 투여하여 염증성장질환을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.Therefore, the inventors of the present invention have found that co-administration of metformin compound and coenzyme Q10 can effectively inhibit inflammatory growth disease.

한편, 미토콘드리아는 다른 세포소기관과는 달리 독자적인 genome DNA와 이로부터 미토콘드리아 기능 조절 및 유지에 필수적인 단백질과 tRNA 등을 생산하는 독자적인 유전자 전사 및 번역체계를 갖추고 있는 기관으로 알려져 있다. Unlike other cell organelles, mitochondria are known to have unique gene transcription and translation systems that produce proteins and tRNAs that are essential for the regulation and maintenance of mitochondrial function.

미토콘드리아 기능장애는 ATP 생산을 감소시키고, 활성산소 예를들면, 수퍼오사이드, 퍼옥시나이트라이트, 하이드록시 라디칼, 과산화수 등의 생성을 증가시키고, 칼슘의 항상성을 파괴시키며, 그리고 세포사멸인자를 방출하게 된다. 활성산소에 의한 지질과산화(lipid peroxidation)는 퇴행성 질환과 허혈성 질환에서 나타나는 중추신경계 손상의 중요 원인으로 알려져 있다. Mitochondrial dysfunction reduces ATP production and increases the production of active oxygen such as superoxide, peroxynitrite, hydroxyl radical, peroxidized water, destroys the homeostasis of calcium, . Lipid peroxidation by active oxygen is known to be an important cause of central nervous system damage in degenerative and ischemic diseases.

미토콘드리아의 기능장애는 다양한 세포에서 세포사멸로 이끄는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 신경세포를 포함하는 다양한 셀에서는 미토콘드리아 막전위의 감소, 즉 미토콘드리아 기능장애의 징조는 핵 DNA 분해를 통한 세포사멸을 일으킨다. Mitochondrial dysfunction is known to play an important role in leading to apoptosis in various cells. In various cells including neurons, a decrease in mitochondrial membrane potential, that is, a sign of mitochondrial dysfunction, causes cell death through nuclear DNA degradation.

또한, 미토콘드리아 기능이상이 노화과정 및 노화와 관련된 여러 질환들(암과 당뇨 등의 중요 만성질환, 순환기, 호흡기, 내장 및 내분기계 등의 중요장기의 기능 이상, 퇴행성 신경질환)의 발생 및 악화과정에 중요한 역할을 한다는 연구보고가 계속되고 있으나 아직까지 어떠한 기전에 의해서 질환을 유발하는지, 어떠한 방법으로 치료해야되는 지 등 구체적인 연구는 미미한 실정이다. In addition, it is known that mitochondrial dysfunction causes the development and aggravation of various diseases related to aging process and aging (important chronic diseases such as cancer and diabetes, functional abnormalities of important organs such as circulatory, respiratory, internal organs, and degenerative neurological diseases) . However, specific studies such as how to induce the disease by what mechanism and how to treat it are insignificant.

따라서 본 발명자들은 Th17/IL-17 사이토카인이 세포의 염증을 촉진하고 병인을 증가시키는 기전에서는 미토콘드리아 기능의 변이를 유발하여 면역질환을 더욱 악화시킨다는 사실을 발견하였고, 이를 개선하기 위하여 다양한 연구를 진행하던 중 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리가 미토콘드리아 기능 변이를 막을 수 있음을 알 수 있었다. Therefore, the present inventors have found that Th17 / IL-17 cytokine induces mutation of mitochondrial function in the mechanism of promoting inflammation of the cell and increasing the pathology, thereby exacerbating immune diseases. At the same time, it was found that treatment with metformin and coenzyme Q10 combination prevented mitochondrial function mutation.

본 발명의 일실시예에 따르면, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 막전위 변화를 조사하기 위하여 JC-1 염색을 한 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 처리하였을 때에 미토콘드리아 막 전위변화가 증가되었음을 알 수 있었으나, 이들을 병용 처리하였을 때는 각각 단독으로 처리하였을 때보다 미토콘드리아 막 전위변화가 가장 많이 증가되어 red 형광을 더 많이 띰을 알 수 있었다(도 23a 참조).According to one embodiment of the present invention, JC-1 staining was performed to examine changes in mitochondrial membrane potential by coadministration of metformin and coenzyme Q10. As a result, when metformin and coenzyme Q10 were individually treated, the change in mitochondrial membrane potential was increased However, when the combination treatment was carried out, it was found that the change in mitochondrial membrane potential was most increased and red fluorescence was more increased than when each treatment was performed alone (see FIG. 23A).

본 발명의 일실시예에 따르면, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양 변화를 확인한 결과, IL-17 10ng 처리 군에서는 IL-17에 의해서 손상을 받아 미토콘드리아 양이 감소되었으나, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에서는 감소된 미토콘드리아의 양이 증가하였음을 알 수 있었으며, 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여한 군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군보다 감소된 미토콘드리아의 양이 월등히 증가하였음을 알 수 있었다(도 23b 참조).According to one embodiment of the present invention, the amount of mitochondria treated with the combination of metformin and coenzyme Q10 was examined. As a result, the amount of mitochondria was reduced by IL-17 in the group treated with 10 ng of IL-17, , And that the amount of mitochondria decreased in the group treated with metformin and coenzyme Q10 was significantly higher than that in the group treated with metformin and coenzyme Q10 (See FIG. 23B).

따라서 본 발명자들은 상기 결과를 통해 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10을 병용 투여하여 미토콘드리아 관련 증후군을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.Therefore, the inventors of the present invention have found that the combined administration of metformin compound and coenzyme Q10 can effectively inhibit mitochondrial-related syndrome.

그러므로 본 발명은 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 포함하는 면역 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공할 수 있으며, 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10 화합물은 각각의 염, 바람직하게는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하며, 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다. Therefore, the present invention can provide a composition for the prevention or treatment of immune diseases comprising a metformin compound and coenzyme Q10 as an active ingredient, wherein the metformin compound and the coenzyme Q10 compound are each in the form of a salt, preferably a pharmaceutically acceptable salt form . The salt is preferably an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid, and the free acid may be an organic acid or an inorganic acid. The organic acids include, but are not limited to, citric, acetic, lactic, tartaric, maleic, fumaric, formic, propionic, oxalic, trifluroacetic, benzoic, gluconic, methosulfonic, glycolic, succinic, Glutamic acid and aspartic acid. The inorganic acid includes, but is not limited to, hydrochloric acid, bromic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid.

본 발명에 따른 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10은 천연으로부터 분리되거나 당업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조된 것을 사용할 수 있다.The metformin compound and coenzyme Q10 according to the present invention may be isolated from nature or prepared by chemical synthesis methods known in the art.

본 발명에 따른 면역질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 메트포민 화합물과 코엔자임 Q10만을 유효성분으로 사용하여도 되지만, 이 외 비타민 C,D, 레티노이드(Retinoid), 레티노익산(retinoic acid), EGCG, 카테킨(catechin), 타닌(tannin), 폴리페놀(polyphenol), UDCA, 피리미딘(pyrimidine), 퀴놀론(quinolones), 퀘르세틴 화합물 등을 추가로 사용할 수 있다. The pharmaceutical composition for the prevention or treatment of immune diseases according to the present invention may contain only metformin compound and coenzyme Q10 as an active ingredient but may also contain vitamin C, D, retinoid, retinoic acid, EGCG, catechin, tannin, polyphenol, UDCA, pyrimidine, quinolones, quercetin compounds, and the like can be further used.

본 발명에서 상기 면역질환은 포유류 면역계의 구성성분들이 포유류의 병리상태를 야기하거나, 매개하거나 또는 기타 공헌하는 질환을 의미한다. 또한, 면역 반응의 자극 또는 중단이 그 질병의 진행에 보상적인 효과를 갖는 질환을 모두 포함할 수 있는데, 본 발명에서는 과민성 면역반응으로 인해 야기되는 질환들을 포함할 수 있다. 이러한 면역질환의 예로는 이에 제한되지는 않으나, 루프스를 포함하는 자가면역질환; 염증성 장 질환을 포함하는 염증성질환; 및 이식편대숙주병을 포함하는 세포, 조직 또는 기관의 이식거부(transplantation rejection)질환 등을 모두 포함할 수 있다.In the present invention, the immunological disease refers to a disease in which components of the mammalian immune system cause, mediate, or contribute to a pathological condition of a mammal. In addition, the stimulation or discontinuation of the immune response may include all diseases that have a compensatory effect on the progress of the disease, and the present invention may include diseases caused by an irritable immune response. Examples of such immune disorders include, but are not limited to, autoimmune diseases, including Lupus; Inflammatory diseases including inflammatory bowel disease; And transplantation rejection diseases of cells, tissues or organs including graft-versus-host disease.

모든 정상 개체에 있어서 가장 중요한 특성 중의 하나는 자기(self)를 구성하고 있는 항원물질에 대해서는 해롭게 반응하지 않는 반면, 비자기(non-self) 항원들에 대해서는 이를 인식하고 반응하여 제거할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이처럼 자기항원에 대한 생체의 무반응을 면역학적 무반응성(immunologic unresponsiveness) 또는 관용(tolerance)이라고 한다.One of the most important properties of all normal individuals is that they do not react harmlessly to the antigenic substances that make up the self whereas the ability to recognize and react to non-self antigens Lt; / RTI > Such a non-response of a living body to a self-antigen is called immunologic unresponsiveness or tolerance.

그러나 이러한 자기관용을 유도하거나 계속 유지하는데 있어서 문제가 생기게 되면 자기항원에 대하여 면역반응이 일어나게 되고, 이로 인하여 자신의 조직을 공격하는 현상이 발생하는데 이러한 과정에 의해 발생되는 질환을 자가면역질환이라고 한다.However, when problems arise in inducing or maintaining such self-tolerance, an immune response to self-antigen occurs, thereby attacking the tissue of self. The disease caused by this process is called autoimmune disease .

또한, 염증성 질환이란 염증유발인자 또는 방사선조사 등 유해한 자극으로 인해 인체 면역체계를 과도하게 항진시켜 대식세포와 같은 면역세포에서 분비되는 TNF-α(tumor necrosis factor-α), IL-1(interleukin-1), IL-6, 프로스타글란딘(prostagladin), 루코트리엔(luecotriene) 또는 산화질소(nitric oxide, NO)와 같은 염증유발물질(염증성 사이토카인)에 의해 유발되는 질환을 말한다.In addition, inflammatory diseases include TNF-α, IL-1 (interleukin-1), IL-1 (interleukin-1 and IL-2) secreted from immune cells such as macrophages by overexpression of the human immune system due to harmful stimuli, Inflammatory substances such as inflammatory cytokines such as IL-1, IL-6, prostagladin, luecotriene or nitric oxide (NO).

한편, 성공적인 장기 이식을 위해서는 이식할 세포 및 장기에 대한 수혜자의 면역 거부반응을 극복해야 한다. 이식면역거부반응의 주요 매개체는 T 세포로서, 이식편(graft)에 발현되어져 있는 주조직적합성분자(major histocompatibility complex, MHC)를 T 세포 수용체(T cell receptor)가 인지함으로써 면역반응이 유도되어 이식거부반응이 발생되게 된다. 따라서 이러한 이식면역거부반응을 감소시키기 위해 면역억제제들이 사용되고 있는데 이러한 면역억제제들의 공통된 목적은 이식편에 대한 T 세포-매개 면역반응을 억제하는 것이며, 최근에는 조절 T 세포를 이용하여 면역반응을 억제함으로써 이식거부질환을 치료하려는 방법이 시도되고 있다.On the other hand, in order to successfully transplant the organ, the recipient's immune rejection response to the transplanted cells and organs must be overcome. The main mediator of transplantation immune rejection is T cell, which is expressed in the graft. Major histocompatibility complex (MHC) is recognized by T cell receptor (T cell receptor) A reaction occurs. Immunosuppressive agents have been used to reduce these transplant immune rejection responses. A common goal of these immunosuppressive agents is to inhibit T cell-mediated immune responses to grafts. Recently, regulatory T cells have been used to suppress immune responses, Methods to treat refractory diseases have been attempted.

또한, 본 발명에서 상기 면역질환의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 베체트병, 다발성 근육염/피부 근육염, 자가면역 혈구감소증, 자가면역 심근염, 아토피피부염, 천식, 일차성간경변, 피부근염, 굿파이처 증후군, 자가면역 뇌수막염, 쇼그렌 증후군, 전신 홍반성 루프스, 애디슨병, 원형 탈모증, 강직성 척수염, 자가면역성 간염, 자가면역성 이하선염, 크론병, 인슐린 의존성 당뇨병, 이영양성 수포성 표피박리증, 부고환염, 사구체 신염, 그레이브스병, 길랑바레 증후군, 하시모토병, 용혈성 빈혈, 다발성 경화증, 중증 근무력증, 심상천포창, 건선, 류마티스열, 류마티스 관절염, 유육종증, 피부 경화증, 척추관절증, 갑상선염, 혈관염, 백반증, 점액수종, 악성빈혈, 궤양성 대장염 등을 포함할 수 있다.In addition, the immunological diseases of the present invention include, but are not limited to, Behcet's disease, multiple myositis / dermatomyositis, autoimmune hemodilution, autoimmune myocarditis, atopic dermatitis, asthma, primary cirrhosis, dermatomyositis, Autoimmune hepatitis, autoimmune mumps, Crohn's disease, insulin-dependent diabetes mellitus, eosinophilic epidermolysis, epididymitis, glomerulonephritis, autoimmune thrombocytopenia, autoimmune thrombocytopenia, autoimmune meningitis, Sjogren's syndrome, systemic lupus erythematosus, Rheumatic fever, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma, spondyloarthropathies, thyroiditis, vasculitis, vitiligo, mucinemias, malignant anemia, acute myelogenous leukemia, acute myasthenia gravis, psoriasis, pemphigus vulgaris, , Ulcerative colitis, and the like.

그러므로 본 발명에 따른 상기 조성물은 면역질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약학적 조성물로 사용될 수 있다.Therefore, the composition according to the present invention can be used as a pharmaceutical composition capable of preventing or treating immune diseases.

상기 치료란, 달리 언급되지 않는 한, 상기 용어가 적용되는 질환 또는 질병, 또는 상기 질환 또는 질병의 하나 이상의 증상을 역전시키거나, 완화시키거나, 그 진행을 억제하거나, 또는 예방하는 것을 의미하며, 본원에서 사용된 상기 치료란 용어는치료하는이 상기와 같이 정의될 때 치료하는 행위를 말한다. 따라서 포유동물에 있어서 면역질환의 치료 또는 치료요법은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:The term treatment refers to reversing, alleviating, inhibiting, or preventing the disease or disorder to which the term applies, or one or more symptoms of the disease or disorder, unless otherwise stated, As used herein, the term " treatment " refers to an act of treating when the treatment is defined as above. The therapeutic or therapeutic treatment of an immune disorder in a mammal therefore may include one or more of the following:

(1) 면역질환의 성장을 저해함, 즉, 그 발달을 저지시킴,(1) inhibiting the growth of the immune system, i.e., inhibiting its development,

(2) 면역질환의 확산을 예방함, 즉, 전이를 예방함,(2) preventing the spread of immune diseases, i.e., preventing metastasis,

(3) 면역질환을 경감시킴.(3) Reducing immune diseases.

(4) 면역질환의 재발을 예방함, 및(4) preventing the recurrence of immune disorders, and

(5) 면역질환의 증상을 완화함(palliating)(5) palliating symptoms of immune disorders

본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 약학적으로 유효한 양의 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 약학적으로 유효한 양이란 면역질환의 증상을 예방, 개선 및 치료하기에 충분한 양을 말한다.The composition for the prophylactic or therapeutic treatment of immune diseases according to the present invention may comprise a pharmaceutically effective amount of a compound represented by the formula (I) or a salt thereof alone or in combination with one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients or diluents . A pharmaceutically effective amount as used herein refers to an amount sufficient to prevent, ameliorate, and treat symptoms of an immune disease.

본 발명에 따른 메트포민(metformin) 화합물 및 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)의 약학적으로 유효한 양은 각각 0.1 ~ 100 mg/day/체중kg, 바람직하게는 0.1 ~ 5 mg/day/체중kg이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 면역질환 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.The pharmaceutically effective amount of the metformin compound and the coenzyme Q10 according to the present invention is 0.1 to 100 mg / day / kg body weight, preferably 0.1 to 5 mg / day / kg body weight. However, the pharmacologically effective amount may be appropriately changed depending on the severity of the immune disease symptoms, the age, body weight, health condition, sex, administration route and treatment period of the patient.

본 발명의 일실시예에서는 300g의 체중을 갖는 마우스를 대상으로 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 0.1mg의 양으로 1: 1의 중량비로 혼합 처리하여 치료 효과를 입증한 바 있으며 또한, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 1mg과 0.1mg의 양, 즉 10:1의 중량비로 혼합 처리하여 치료효과를 입증한 바 있다.In one embodiment of the present invention, metformin and coenzyme Q10 were mixed with each other at a weight ratio of 1: 1 in a weight ratio of 1: 1 to a 300-g body weight mouse. Metformin and coenzyme Q10 1 mg and 0.1 mg, respectively, in a weight ratio of 10: 1.

따라서 본 발명에서 제공하는 면역질환 치료용 조성물을 제조하기 위해 사용할 수 있는 메트포민(metformin) 화합물 및 코엔자임 Q10(coenzyme Q10)의 양은 각각 메트포민(Metformin)을 0.1 내지 20mg 및 코엔자임 Q10을 0.001 내지 10mg의 양으로 함유할 수 있으며, 바람직하게는 상기 조성물에 함유된 메트포민(Metformin) : 코엔자임 Q10는 10:1~ 1:1 의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. Therefore, the amount of the metformin compound and the coenzyme Q10 (coenzyme Q10) that can be used for preparing the composition for treating an immunological disease provided by the present invention is 0.1 to 20 mg of metformin and 0.001 to 10 mg of coenzyme Q10 , And preferably Metformin: Coenzyme Q10 contained in the composition may be used in a weight ratio of 10: 1 to 1: 1.

이러한 범위를 벗어나서 함유할 경우, 즉 상기 2가지 약물의 최소 함량 범위보다 더 적은 양으로 사용할 경우, 치료 효과가 미비하고 최대 함량 범위를 초과할 경우 더 뛰어난 치료 효과를 도출할 수 없어 경제적으로 비효율적일 수 있다. 따라서 상기 기술된 범위 내, 바람직하게는 메트포민(Metformin) : 코엔자임 Q10를 10:1~ 1:1 의 중량비로 혼합하여 사용할 경우 가장 안정된 형태로 활성이 오래 유지될 수 있는 복합제를 제조할 수 있다. If it is contained outside this range, that is, when it is used in an amount smaller than the minimum content range of the two drugs, the therapeutic effect is insufficient, and when the content exceeds the maximum content range, a superior therapeutic effect can not be obtained, . Therefore, when a mixture of Metformin: Coenzyme Q10 at a weight ratio of 10: 1 to 1: 1 is used in the above-described range, it is possible to produce a complex which can maintain its activity for a long time in the most stable form.

또한, 상기에서 약학적으로 허용되는 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. Also, the pharmaceutically acceptable hereinabove is physiologically acceptable and refers to a composition which, when administered to a human, does not normally cause an allergic reaction such as a gastrointestinal disorder, dizziness, or the like. Examples of the carrier, excipient and diluent include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methylcellulose, Polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. Further, it may further include a filler, an anticoagulant, a lubricant, a wetting agent, a flavoring agent, an emulsifying agent and an antiseptic agent.

또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다. In addition, the compositions of the present invention may be formulated using methods known in the art so as to provide rapid, sustained or delayed release of the active ingredient after administration to the mammal. The formulations may be in the form of powders, granules, tablets, emulsions, syrups, aerosols, soft or hard gelatine capsules, sterile injectable solutions, sterile powders.

또한, 본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있고, 본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 면역질환의 증상을 예방, 개선 또는 치료하는 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.In addition, the composition for preventing or treating immunological diseases according to the present invention may be administered through various routes including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous, or muscular, and the dose of the active ingredient may be appropriately determined depending on the route of administration, The composition of the present invention can be appropriately selected according to various factors such as body weight and the severity of the patient and the composition for preventing or treating immune diseases according to the present invention can be used in combination with known compounds having the effect of preventing, Lt; / RTI >

따라서 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 함유하는 조성물을 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약제를 제공할 수 있으며, 나아가 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 포함하는 면역억제용 조성물을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide a medicament for the prophylaxis or treatment of an immunological disease comprising a metformin compound or a salt thereof and a composition containing coenzyme Q10 as an active ingredient, and further, the present invention relates to a metformin compound or a salt thereof, Salt and coenzyme Q10 as an active ingredient.

또한, 본 발명은 미분화 T 세포에 본 발명의 화학식1로 표시되는 화합물 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염과 코엔자임 Q10을 처리하는 단계를 포함하는 시험관(in vitro)내에서 Foxp3를 발현하는 Treg세포의 분화 및 증식을 촉진시키는 방법을 제공할 수 있다. The present invention also relates to a method for the treatment of Foxp3-expressing Treg cells in vitro, comprising the step of treating the undifferentiated T cells with a compound represented by formula 1 of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof and coenzyme Q10 Lt; RTI ID = 0.0 > differentiation and proliferation. ≪ / RTI >

나아가 본 발명에 따른 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물은 면역 조절 T 세포(Treg)의 활성 또는 증폭 효과가 우수하고, 염증성 사이토카인을 생성하는 병원성 세포인 Th1 세포 분화를 억제하는 효과가 우수할 뿐만 아니라, 약물에 대한 독성 및 부작용도 없어 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있으며, 체내에 대해 안정한 특징이 있다.Furthermore, the composition for preventing or treating immunological diseases according to the present invention is excellent in the activity or amplification effect of immunoregulatory T cells (Treg) and is excellent in the effect of inhibiting Th1 cell differentiation which is a pathogenic cell that produces inflammatory cytokine There is no toxicity and side effects to the drug, so it can be used safely even when taken for a long time, and it is stable against the body.

따라서 본 발명은 메트포민(metformin) 화합물 또는 그의 염과 코엔자임 Q10을 유효성분으로 함유하는 면역질환의 증상을 개선 또는 예방할 수 있는 식품용 조성물을 제공할 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 식품용 조성물은 면역질환 증상의 개선 또는 예방에 효과가 있는 식품, 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide a food composition capable of improving or preventing the symptoms of an immunological disease containing a metformin compound or a salt thereof and Coenzyme Q10 as an active ingredient, and the composition for food according to the present invention can be used for immunization It can be easily utilized as a food which is effective for improving or preventing the symptom of a disease, for example, as a raw material, an additive, a food additive, a functional food or a drink of food.

본원발명에서 상기 식품이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다. The term " food " as used herein means a natural product or a processed product containing one or more nutrients, preferably a state of being able to be eaten directly through a certain degree of processing, Food, food additives, functional foods and beverages.

본원발명에 따른 상기 식품용 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본원발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다. Foods to which the composition for food according to the present invention can be added include, for example, various foods, beverages, gums, tea, vitamin complex, and functional food. In addition, in the present invention, the food may include special nutritive foods (e.g., crude oil, spirits, baby food, etc.), meat products, fish meat products, tofu, mackerel, noodles (Such as soy sauce, soybean paste, kochujang, mixed potatoes), sauces, confectionery (eg, snacks), candies, chocolate, gums, ice cream, milk products (eg, fermented milk, cheese, But are not limited to, pickled foods (various kinds of kimchi, pickles, etc.), beverages (e.g., fruit drinks, vegetable beverages, beverages, fermented beverages and the like) and natural seasonings (e.g. The food, beverage or food additive may be prepared by a conventional production method.

또한, 상기 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다. In addition, the functional food refers to a food group imparted with added value to function and express the function of the food by using physical, biochemical, biotechnological techniques, etc., or to control the biological defense rhythm of the food composition, Means a food which has been designed and processed so as to sufficiently express the body's control function with respect to the living body. Specifically, it may be a health functional food. The functional food may include a food-acceptable food-aid additive, and may further comprise suitable carriers, excipients and diluents conventionally used in the production of functional foods.

또한, 본원발명에서 상기 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 면역질환 증상의 개선 또는 예방용 조성물을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. In addition, in the present invention, the beverage is a collective term for drinking thirst or for enjoying a taste, and includes a functional beverage. The beverage is not particularly limited as long as it contains a composition for improving or preventing symptoms of the immunological disease as an essential ingredient at the indicated ratio, and may contain various flavors or natural carbohydrates as an additional ingredient can do.

나아가 상기 기술한 것 이외에 본원발명의 면역질환 증상의 개선 또는 예방을 위한 식품용 조성물을 함유하는 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. Furthermore, in addition to the above-described foods, the food containing the food composition for improving or preventing the symptoms of the immunological diseases according to the present invention may contain various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, And carbonating agents used in fillers (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloid thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, And these components can be used independently or in combination.

본원발명의 식품용 조성물을 함유하는 식품에 있어서, 상기 본 발명에 따른 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.001중량% 내지 90중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.1중량% 내지 40중량%로 포함할 수 있고, 음료의 경우, 100ml를 기준으로 0.001g 내지 2g, 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g의 비율로 포함할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.
In the food containing the food composition of the present invention, the amount of the composition according to the present invention may be 0.001% by weight to 90% by weight, preferably 0.1% by weight to 40% by weight, And may be contained in a ratio of 0.001 g to 2 g, preferably 0.01 g to 0.1 g, based on 100 ml in the case of beverage. However, in the case of long-term intake for health and hygiene purposes or for health control purposes May be less than the above range, and since the active ingredient has no problem in terms of safety, it can be used in an amount of more than the above range, so it is not limited to the above range.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

<< 실시예Example 1> 1>

메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 의 병용투여에 의한 &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 류마티스Rheumatism 관절염 치료 효과 Arthritis treatment effect

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여가 실제로 류마티스 관절염의 치료 효과가 있는지 여부를 알아보기 위하여 콜라겐으로 유도된 관절염 마우스 모델을 제조하고 하기와 같은 실험을 수행하였다. 이때 실험에 사용된 각 마우스의 무게(체중)는 300g 인 마우스를 사용하였다.
The present inventors produced a collagen-induced arthritis mouse model to examine whether the administration of metformin and Coenzyme Q10 in combination was actually effective in treating rheumatoid arthritis and conducted the following experiment. Each mouse used in the experiment was weighed (body weight) 300 g.

<1-1> <1-1> 관절염 지수 및 발병 정도 평가Evaluation of arthritis index and degree of onset

관절염 마우스 모델을 제조하기 위해, DBA1/J 정상 마우스군에 type II collagen 100ug을 CFA와 섞어서 꼬리 표피에 주입(first immunization)하여 류마티스 관절염 동물모델을 제작하였으며, 제조된 관절염 마우스 군을 대상으로 아래와 같이 약물을 투여하였다. 1주일에 5회씩 약물을 투여하였는데, 0.1mg/mice(0.1mg/300g)로 코엔자임 Q10만을 단독 처리하였고, 0.1mg/mice(0.1mg/300g)로 메트포민을 단독 처리하였으며, 메트포민 0.1mg/mice(0.1mg/300g) 및 코엔자임 Q10 0.1mg/mice(0.1mg/300g)을 함께 관절염 마우스 모델에 병용 투여하였다. 이때 상기 약물의 투여는 경구섭취(oral feeding) 시켰다. 이때 양성대조군으로 현재 시중 판매되고 있는 관절염 치료제인 상표명 엔브렐(Enbrel)을 사용하였으며, 1회 투여시 100ug/mice의 양으로 1주일에 5회 혈관주사(injection)하였다.
To prepare an arthritic mouse model, an animal model of rheumatoid arthritis was prepared by injecting 100 ug of type II collagen into normal DBA1 / J mouse group and mixing with CFA on the tail epidermis (first immunization) The drug was administered. The drug was administered five times per week. The coenzyme Q10 alone was treated with 0.1 mg / mouse (0.1 mg / 300 g), metformin alone was treated with 0.1 mg / mouse (0.1 mg / 300 g), metformin 0.1 mg / (0.1 mg / 300 g) and coenzyme Q10 0.1 mg / mice (0.1 mg / 300 g) were jointly administered to the arthritis mouse model. The administration of the drug was oral feeding. Enbrel, an anti-arthritic drug currently marketed as a positive control, was used and injected 5 times a week at a dose of 100 ug / mouse per dose.

Figure 112014029030766-pat00001

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관절염 지수 평가는 본 실험의 내용을 알고 있지 않은 관찰자 4명이 일주일에 3 번씩 관절 염증의 위중도를 평가하여 6주까지 관찰하였으며 하기의 척도에 따라 매긴 점수를 합하여 3으로 나눈 평균치를 사용하였다. 관절염 평가에 따른 점수와 기준은 다음과 같다.The arthritic index was assessed by 4 observers who did not know the contents of this experiment and evaluated the severity of joint inflammation three times a week for up to 6 weeks. The mean value divided by 3 was used as the score. The scores and criteria for arthritis evaluation are as follows.

-평가 기준--Evaluation standard-

0점: 부종이나 종창이 없다.0 point: No edema or swelling.

1점: 발 또는 발목관절에 국한된 경한 부종과 발적1 point: mild swelling and redness limited to the foot or ankle joint

2점: 발목관절에서 족근골(metatarsal)에 걸친 경한 부종과 발적2 points: Mild swelling and redness from ankle joint to metatarsal

3점: 발목관절에서 족근골에 걸친 중등도의 부종과 발적3 points: Moderate edema and redness from ankle joint to foot

4점: 발목에서 다리 전체에 걸쳐 부종과 발적이 있는 경우4 points: with edema and redness across the entire ankle

마리당 최고의 관절염 지수는 4점이므로 마우스 1 마리당 최고의 질병 지수는 16 이다.
The best arthritis index for a mouse is 4, so the highest disease index for a mouse is 16.

각각의 실험군을 대상으로 관절염 유도 후부터 약물처리 후의 관절염 지수 및 발병정도를 평가한 결과, 엔브렐를 처리한 군의 관절염 지수는 5.74이고, 코엔자임 Q10 단독 처리군 및 메트포민 단독 처리군은 각각 4 정도로 나타났으며, 메트포민과 코엔자임 Q10을 함께 처리한 군에서는 관절염 지수가 1.6으로 현저히 감소된 수치로 나타났다. 따라서 본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용처리가 이들을 각각 처리한 경우 및 엔브렐을 처리한 경우보다 관절염 치료 효과가 매우 현저하게 우수하다는 것을 알 수 있었다(도 1 참조).The arthritis index and the degree of onset of the arthritis indices after the treatment of the arthritis after the induction of arthritis were 5.74 in the Enbrel treated group and 4 in the coenzyme Q10 alone group and the metformin alone group respectively , And in the group treated with metformin and coenzyme Q10, the arthritis index was significantly reduced to 1.6. Therefore, the inventors of the present invention found that the combined treatment of metformin and coenzyme Q10 significantly improved the treatment effect of arthritis (see Fig. 1), compared with the treatment with each of them and the treatment with Enbrel.

<1-2> <1-2> 조직학적 검사Histological examination

상기 <1-1>의 실험에서 사용된 각 실험군의 마우스를 대상으로, 관절염을 유도하고 약물을 각각 처리한 후, 42일 후에 마우스들을 안락사 시킨 후, 마우스의 뒷발을 10% 포르말린 (formalin)으로 고정하였고, 고정된 조직을 물로 세척(washing)하여 과도한 양의 고정시약을 제거하고 조직을 농도차가 있는 알코올(graded alcohol)을 이용하여 탈수시켰다. 뼈에서 석회질을 제거한 후 수분과는 혼합되지 않는 파라핀을 조직에 처리하였는데, 유기 용매인 벤젠에 용해시킨 파라핀을 탈수된 조직으로 침투시킨 다음, 고온(60℃) 처리하여 액체 상태인 순수한 파라핀이 조직 내로 완전히 침투되도록 하였다. 이후 조직을 저온에서 식힌 후, 고체 상태로 만든 다음, 적당한 크기(7㎛)로 잘랐다. 이후 관절 조직 절편을 접착제로 처리한 유리 슬라이드에 올려놓고, 조직의 파라핀을 자일렌 유기용매로 제거하였다. 염색약은 대부분 수용액이므로 조직이 붙은 슬라이드를 고농도의 알코올에서 저농도의 알코올 수용액으로 처리하여 함수(hydration)시켰고, 헤마톡실린(hematoxylin) 수용액으로 1차염색을 한 후 에오신(eosin)으로 2차염색을 하였는데 처음에는 진하게 염색한 후 알코올 용액으로 과도하게 염색된 표본의 염색정도를 적당하게 맞추는 분별(differentiation) 과정을 거쳐 염색하였다.
The mice of each experimental group used in the experiment of <1-1> were induced to arthritis and treated with each drug. After 42 days, the mice were euthanized and the hind paws of the mice were fixed with 10% formalin The fixed tissue was washed with water to remove excess amount of fixative reagent and the tissue was dehydrated using graded alcohol. After removing the calcite from the bone, the paraffin, which is not mixed with water, was treated with tissue. The paraffin dissolved in the organic solvent benzene was permeated into the dehydrated tissue and then treated with high temperature (60 ° C) To be completely penetrated. The tissue was then cooled at low temperature, then made into a solid state, and cut to the appropriate size (7 mu m). The tissue sections were then placed on a glue-treated glass slide and the tissue paraffin was removed with xylene organic solvent. Since most of the dye is an aqueous solution, the slides with tissues are treated with a low concentration of alcohol solution in a high concentration of alcohol to perform hydration, primary staining with an aqueous solution of hematoxylin, secondary staining with eosin . At first, they were dyed in a differentiation process in which the degree of staining of an excessively stained specimen was appropriately adjusted with an alcohol solution.

조직학적 검사 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 아무 약물도 처리하지 않은 류마티스 관절염 마우스의 관절은 많은 면역 세포들이 침식(infiltration) 되어 있었으며 판누스(pannus)가 형성되었고 연골파괴 및 뼈도 침식되어 있는 것으로 나타났다. 반면, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군에서는 관절과 연골의 파괴 정도가 개선되었으나, 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용투여한 군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군보다도 현저하게 관절 염증 정도가 억제되었음을 알 수 있었다.
As shown in Fig. 2, as shown in Fig. 2, joints of rheumatoid arthritis mice not treated with any drug had infiltration of many immune cells, pannus formation, cartilage destruction and bone erosion Respectively. On the other hand, in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone, the degree of destruction of joints and cartilage was improved, but in the group administered with metformin and coenzyme Q10, the degree of joint inflammation was remarkably higher than in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone Respectively.

<1-3> <1-3> 혈청학적 검사Serologic test

상기 <1-2>의 실험에서 사용한 마우스 실험군들을 대상으로, 각 마우스로부터 혈청을 수득하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. Serum was obtained from each mouse, and the following experiment was performed on the mouse experimental groups used in the <1-2> experiment.

B 세포의 활성 정도를 조사하기 위해, 혈청 내 Total IgG와 CII에 특이적인 Total IgG와 IgG2a 항체를 효소결합 면역측정법(ELISA)을 통해 수행하였다. 일반적으로 관절염이 발병되는 경우, 혈청 내 전체적인 IgG는 증가되고 IgG2a가 특이적으로 증가된다고 알려져 있다. 따라서 각 실험군의 혈청을 sandwich ELISA를 이용하여 Total IgG와 항체 특이적인 Total IgG와 IgG2a를 측정하였다. 96 웰 플레이트(well plate)에 각각의 단클론성 anti-mouse IgG 와 CII로 상온에서 1시간 반응시키고 이후 차단용액(1% BSA/PBST)으로 비 특이적 결합을 차단하였다. Mouse contorl serum를 1/2씩 연속 희석하여 스탠다드(standard)로 사용하였으며, 세포배양 상층액을 넣고 실온에서 1시간 반응하였다. 이후 anti-mouse IgG-HRP, anti-mouse IgG2a-HRP 1시간 실온 반응시키고 4회 세척한 다음, TMB system으로 발색하여 450 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
To investigate the extent of B cell activation, total IgG and IgG2a antibodies specific for serum total IgG and CII were assayed by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). In general, when arthritis develops, it is known that the total IgG in serum is increased and IgG2a is specifically increased. Therefore, total IgG and antibody specific IgG and IgG2a were measured by sandwich ELISA. After reacting each monoclonal anti-mouse IgG and CII in 96 well plate at room temperature for 1 hour, non-specific binding was blocked with blocking solution (1% BSA / PBST). Mouse contorl serum was serially diluted 1/2-fold and used as a standard. Cell culture supernatant was added and reacted at room temperature for 1 hour. After incubation for 1 hour at room temperature with anti-mouse IgG-HRP and anti-mouse IgG2a-HRP, the cells were washed four times and then developed with TMB system and absorbance was measured at 450 nm.

혈청학적 검사를 수행한 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군에서는 관절염 질환의 활성 지표인 혈청내 Total IgG의 발현이 아무런 약물도 처리하지 않은 관절염 유발군에 비해 억제된 것으로 나타났고, CII에 특이적인 Total IgG와 Th1 response를 가진 IgG2a의 발현도 억제된 것으로 나타났다. 그러나 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 투여군한 군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독 처리한 군에 비해 Total IgG, CII에 특이적인 Total IgG 및 Th1 response를 가진 IgG2a의 발현이 더욱 억제되는 것을 알 수 있었다(도 3a 참조).
Serum levels of total IgG, which is an indicator of arthritis disease, were suppressed in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone compared with those without arthritis. And the expression of IgG2a with a total IgG and Th1 response specific to the test compound was also inhibited. However, in the group treated with metformin and coenzyme Q10, it was found that the expression of total IgG and IgG2a having a Th1 response was further inhibited compared to the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone (see FIG. 3A) ).

<1-4> <1-4> B 세포 발현에 미치는 영향 관찰B cell expression

상기 <1-2>의 실험에서 사용한 마우스 실험군들을 대상으로 각 마우스 군으로부터 비장세포를 분리한 후, 비장세포에서 미성숙 B (Immature B), 성숙 B(Mature B) 세포의 수준을 분석하기 위해 anti-B220-APC 및 anti-IgM-Percp anti-IgD-FITC를 사용하였고, Breg 세포 수준을 분석하기 위해 anti-CD19 Percp, anti-CD5 FITC, anti-CD1d PE를 사용하였는데, 이들 사용 물질을 4℃에서 30분간 분리한 비장세포와 반응시킨 후, 유세포기(FACs caliber)를 이용하여 각 세포수를 분석하였다.In order to analyze the levels of immature B (immature B) and mature B (Mature B) cells in spleen cells after immunoprecipitation, spleen cells were isolated from each mouse group and immunoprecipitated with anti Anti-CD1 FITC and anti-CD1d PE were used to analyze Breg cell levels. These materials were incubated at 4 ° C And then analyzed for the number of cells using FACs caliber.

그 결과, 면역조절능을 가지고 있다고 알려진 미성숙 B세포 및 Breg 세포는 다른 실험군에 비해 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서 세포수가 현저히 높은 것으로 나타났고, 특히 Breg 세포수는 엔브렐 처리군 보다도 2배 이상으로 증가한 것으로 나타났다. 또한, 성숙 B세포는 다른 실험군에 비해 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서 세포수가 감소된 것으로 나타났다(도 3b참조).As a result, the number of immature B cells and Breg cells known to have immunomodulatory ability was significantly higher in metformin and coenzyme Q10-treated groups than in other experimental groups, and the number of Breg cells was more than doubled Respectively. In addition, mature B cells showed a decrease in the number of cells in the combination of metformin and coenzyme Q10 in combination with the other experimental groups (see FIG. 3B).

따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10을 함께 포함하는 복합제제가 면역조절능을 가지고 있는 미성숙 B세포 및 Breg 세포의 세포수를 증가시켜 향상된 면역조절능으로 관절염을 효과적으로 치료할 수 있다는 것을 알 수 있었고, 나아가 성숙한 B세포의 수는 감소시키고 미성숙 B세포의 수는 증가시킴을 통해 B 세포의 분화 및 성숙을 억제시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
Therefore, the inventors of the present invention have found that a combination comprising metformin and coenzyme Q10 together can increase the number of immature B cells and Breg cells that have immunomodulating ability and effectively treat arthritis with enhanced immunoregulatory ability Furthermore, it was found that the number of mature B cells is decreased and the number of immature B cells is increased, thereby inhibiting the differentiation and maturation of B cells.

<1-5> <1-5> T 세포 발현에 미치는 영향분석Analysis of effect on T cell expression

<1-4>의 실험을 통해 메트포민과 코엔자임 Q10의 복합제 처리가 B 세포에 미치는 영향을 분석하였는데, 나아가 T 세포에 미치는 영향 또한 분석하였다. 즉, <1-4>의 실험에서 사용한 각 실험군을 대상으로 각 마우스의 비장세포에서 Th1, Th17 및 Treg 세포수를 분석하기 위해, anti-CD4-percp(Th1, Th17 조사용) 및anti-CD4-percp 와 anti-CD25-APC(Treg 조사용)를 비장세포에 처리하고 4℃에서 30분간 반응시킨 다음, 세포를 permeabilization 한 다음, anti-IL-17-PE, anti-IFNr-FITC 및 Ab anti-Foxp3-PE 형광 Ab로 각각 반응시켰다.
In <1-4>, the effect of metformin and coenzyme Q10 on B cells was analyzed, and the effect on T cells was also analyzed. In order to analyze the number of Th1, Th17 and Treg cells in each mouse spleen cell, anti-CD4-percp (using Th1, Th17 group) and anti-CD4 -percp and anti-CD25-APC (using Treg) were treated with spleen cells and reacted at 4 ° C for 30 minutes. After permeabilization of the cells, anti-IL-17-PE, anti-IFNr- -Foxp3-PE fluorescent Ab.

반응 후 유세포기를 이용하여 각 세포를 분석한 결과, 대조군(관절염 유발 마우스의 비장세포(약물 미처리군))에 비해 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여한 군에서 병인세포인 Th1 및 Th17 세포수는 2배 정도 감소된 것으로 나타났고, 반면 면역조절능을 갖는 Treg 세포는 1.5배 정도 증가된 것으로 나타났다(도 4 참조).
As a result of analysis of each cell using the flow cytometry after the reaction, the number of Th1 and Th17 cells, which are pathologic cells, in the group administered with metformin and coenzyme Q10 in comparison with the control group (splenocytes of arthritis-induced mice Fold, whereas Treg cells with immunoregulatory ability increased 1.5-fold (see FIG. 4).

<1-6> <1-6> 염증성 사이토카인 생성에 미치는 영향분석Influence on the production of inflammatory cytokines

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여가 실제 질병악화 및 발병 요인이 되는 염증성 사이토카인을 억제할 수 있는 효과가 있는지 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. The present inventors conducted the following experiment to determine whether the combination of metformin and coenzyme Q10 can inhibit inflammatory cytokines that are actually causing diseases and causing diseases.

Sanroque 마우스의 비장세포를 이용하여 실험을 진행하였는데, Sanroque 마우스는 ICOS의 과발현에 의한 TFH 세포 증가에 의해 배중심(Germinal center) 생성이 증가되어 B 세포가 과활성되어 있는 마우스로서, 즉, 자가항체 생성이 증가되어 자가면역질환이 병적상태로 유지되어 있는 마우스를 말한다. Sanroque mice were mice in which the production of germinal centers was increased by the increase of TFH cells due to overexpression of ICOS and B cells were overactivated, that is, autologous antibodies Mice with increased production and the autoimmune disease is maintained in a pathological state.

본 발명자들은 상기와 같이 준비된 Sanroque 마우스로부터 수득한 비장세포에 T 세포를 자극시킬 수 있는 anti-CD3 0.5ug/ml 및 anti-CD28 1ug/ml을 처리하였는데, 이때 anti-CD3 0.5ug/ml는 2시간 전 처리하여 수행하였다. 메트포민 처리군은 메트포민을 0.2mM 처리하였고, 코엔자임 Q10 처리군은 코엔자임 Q10을 1uM 처리하였으며, 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용처리 군은 0.2mM의 메트포민과 1uM의 코엔자임 Q10을 동시에 처리하고 3일 동안 세포를 배양하였다. The present inventors treated 0.5 ug / ml of anti-CD3 and 1 ug / ml of anti-CD28 capable of stimulating T cells to the spleen cells obtained from the Sanroque mouse prepared as described above, wherein 0.5 ug / ml of anti-CD3 was 2 Hour pretreatment. The metformin treated group was treated with 0.2 mM of metformin, the coenzyme Q10 treated group was treated with 1 uM of coenzyme Q10, the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 was treated with 0.2 mM of metformin and 1 uM of coenzyme Q10 simultaneously, Lt; / RTI &gt;

또한, B세포를 자극시킬 수 있는 자극제로서 LPS 100ng/ml을 비장세포에 처리한 후 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독처리한 군 및 이들을 병용처리한 군을 2일간 배양한 다음, 각각의 실험군에서 IL-6, IL-1b, TNF-a의 발현 정도를 효소결합 면역측정법(ELISA)으로 측정하였다. In addition, as a stimulant capable of stimulating B cells, 100 ng / ml of LPS was treated with spleen cells, and a group treated with metformin and coenzyme Q10 alone or a combination thereof was cultured for 2 days. In each group, 6, IL-1b, and TNF-a were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).

그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 자가면역질환이 병적상태로 유지되어 있는 마우스의 비장세포 내에서 염증성 사이토카인인 TNF-a, IL-1b 및 IL-6 생성을 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 처리 군에 비해 병용처리 군이 현저하게 억제할 수 있는 효과가 있음을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Fig. 5, the production of TNF-a, IL-1b and IL-6, which are inflammatory cytokines, in the splenocytes of mice in which the autoimmune disease was maintained in pathological state was treated with metformin and coenzyme Q10 alone It was found that there was an effect of remarkably suppressing the combination treatment group compared to the control group.

<1-7> <1-7> 파골세포 분화 억제 효과Inhibitory effect of osteoclast differentiation

파골세포 분화 과정에서의 메트포민과 코엔자임 Q10의 영향을 조사하기 위해, 마우스의 골수세포를 수득하고 상기 골수세포를 MCSF(macrophage colony-stimulating factor) 및 용해성 RANKL의 존재 하에서 분화되도록 유도하였다(Sugatani et al. 2003, J. Cell. Biochem. 90, 59-67 방법 참조). 골수세포는 6주령의 DBA/1J 마우스의 대퇴골 및 경골로부터 준비하였고, 37℃에서 8구 챔버 슬라이드(3×105세포/구; Nalge Nunc International, Naperville, IL)에서 M-CSF(30ng/ml:R&D Systems, Minneapolis, MN)의 존재 하에 정치시켰고, 3일 후에 림프구를 포함한 비접착성 세포를 제거한 다음, 접착성 파골세포의 전구세포를 M-CSF(30ng/ml) 및 RANKL(30ng/ml; Strathmann, Hamburg, Germany)의 존재 하에서 추가로 4일 동안 배양하여 파골세포를 수득하였다. 이때 세포배양 배지는 M-CSF 및 RANKL가 첨가되어 있는 동안에 1차례 교환하였다. 세포를 고정하고 TRAP(tartrate-resistant acid phosphatase)에 대하여 염색 키트(sigma)를 이용하여 제조업자의 프로토콜에 따라 염색을 실시하였다. 각 챔버에서 현미경으로 (40배율)관찰한 결과, 3개 이상의 핵을 포함하는 TRAP 양성 다핵세포는 파골세포로서 계수되었다(Sugatani. et al. 2003,J. Cell. biochem. 90, 59-67).To investigate the effects of metformin and coenzyme Q10 in the osteoclast differentiation process, mouse bone marrow cells were obtained and the bone marrow cells were induced to differentiate in the presence of MCSF (macrophage colony-stimulating factor) and soluble RANKL (Sugatani et al 2003, J. Cell. Biochem., 90, 59-67). Bone marrow cells were prepared from the femur and tibia of 6-week-old DBA / 1J mice and cultured in M-CSF (30 ng / ml) in an 8-chamber chamber slide (3 x 10 5 cells / well; Nalge Nunc International, Naperville, IL) (30 ng / ml) and RANKL (30 ng / ml) were added to the adherent osteoclast precursor cells. After 3 days, the non-adherent cells including lymphocytes were removed, ; Strathmann, Hamburg, Germany) for an additional 4 days to obtain osteoclasts. At this time, the cell culture medium was changed once while M-CSF and RANKL were added. Cells were fixed and TRAP (tartrate-resistant acid phosphatase) was stained using a staining kit (sigma) according to the manufacturer's protocol. Microscopic examination of each chamber (40 magnification) showed that TRAP-positive polynuclear cells containing at least three nuclei were counted as osteoclasts (Sugatani et al., 2003, J. Cell. Biochem., 90, 59-67) .

본 발명에서 사용한 약물인 메트포민과 코엔자임 Q10이 골수세포와 분화된 파골세포에서 독성을 유발하는지 확인하기 위해 먼저 골수세포에 대해서는 골수세포(1×105 세포/구)를 9구판에 접종하였고 24시간 동안 정치하였다. 이후, 10uM 농도의 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 세포에 처리하고 48시간 동안 배양하였으며, 10uM 농도의 메트포민과 10uM 농도의 코엔자임 Q10을 병용 처리한 후에도 48시간 동안 세포를 배양하였다. In order to determine whether the drugs used in the present invention, metformin and coenzyme Q10, induced bone marrow cells differentiated from bone marrow cells, bone marrow cells (1 × 10 5 cells / well) . Then, 10 uM of metformin and coenzyme Q10 were added to the cells and incubated for 48 hours. Cells were cultured for 48 hours after co-administration of 10 uM of metformin and 10 uM of coenzyme Q10.

그런 뒤, 생존한 세포를 수용성 테트라졸리움 염 WST-8(Cell Counting Kit-8, Donjindo Laboratories, Kumamoto, Japan)로 제조업자의 프로토콜에 따라 염색하였다. 또한, 분화된 파골세포에 대한 세포독성은 앞서 설명한 바와 같이 골수세포를 파골세포로 분화하고, M-CSF 및 RANKL의 존재하에서 메트포민과 코엔자임 Q10을 상기 기술된 농도로 처리한 다음, 48시간 동안 정치하였다. 이후, 세포를 TRAP에 대하여 염색하고 TRAP 양성인 다핵 세포를 계수하였다.The surviving cells were then stained with the water-soluble tetrazolium salt WST-8 (Cell Counting Kit-8, Donjindo Laboratories, Kumamoto, Japan) according to the manufacturer's protocol. In addition, the cytotoxicity of the differentiated osteoclasts was determined by differentiating bone marrow cells into osteoclasts as described above, treating metformin and coenzyme Q10 at the concentrations described above in the presence of M-CSF and RANKL, Respectively. The cells were then stained for TRAP and counted for TRAP positive polynuclear cells.

파골세포는 관절의 뼈 파괴에서 상당한 역할을 하는 것으로 알려져 있어 골수 마크로파지의 파골세포로의 분화에 대한 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여의 영향을 확인하였다. Since osteoclasts are known to play a significant role in bone destruction of joints, the effects of metformin and coenzyme Q10 administration on osteoclast differentiation of bone marrow macrophages were confirmed.

그 결과, M-CSF 및 RANKL에 의해 유도된 TRAP, MMP, b3 integrin 양성인 다핵 파골세포의 형성은 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독 처리한 군에 비해, 이들을 병용 처리한 군에서 파골세포 분화인자인 TRAP, MMP, b3 integrin의 발현이 모두 현저하게 감소되어 있는 것으로 나타났다(도 6 참조). 따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10을 함께 함유한 복합제제가 파골세포 분화억제를 통한 골질환의 치료에도 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
As a result, the formation of TRAP, MMP, and b3 integrin-induced multinuclear osteoclasts induced by M-CSF and RANKL was significantly reduced in osteoclast differentiation factors such as TRAP, MMP, and b3 integrin were all significantly decreased (see FIG. 6). Therefore, the inventors of the present invention have found that a combination preparation containing metformin and coenzyme Q10 together can be useful for the treatment of osteopathy through inhibition of osteoclast differentiation.

<1-8> <1-8> SKGSKG 관절염동물 모델에서의 관절염 지수 및 발병 정도 평가 Evaluation of arthritis index and incidence of arthritis in animal models

본 발명자들은 실시예 <1-1>에서 제작된 관절염 동물모델과 다른 질병 모델로서, SKG 관절염 마우스 모델을 제작하였는데 SKG 마우스는 T세포 면역 체계의 유전적 결함이 있어 T세포 유발 만성 자가면역질환이 유발하는 것으로 알려져 있다.. The present inventors prepared a mouse model of SKG arthritis as an animal model of arthritis produced in Example <1-1> and another disease model. SKG mice have a genetic defect of T cell immune system, and T cell-induced chronic autoimmune disease It is known to induce ...

이에 본 발명자들은 면역 세포의 70kD의 제타-연관 단백질(zeta-associated protein; Zap-70)의 유전자가 결손된 8주령의 SKG 마우스에 지모산(Zymosan)을 2mg/kg 복강주사로 주입하여 관절염을 유발시켜 SKG 관절염이 유도된 마우스를 제조하였다. 이후, 본 발명자들은 상기 관절염 유도 마우스에 주 5회 코엔자임 Q10을 0.1mg/mice(0.1mg/300g)로 단독처리하고, 다른 군은 메트포민을 0.1mg/mice(0.1mg/300g)로 단독 처리하였으며, 또 다른 군에는 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여하였는데, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 0.1mg/mice(0.1mg/300g)의 양으로 경구섭취(oral feeding) 시켰다. 또한, 양성대조군으로 관절염 치료제인 상표명 엔브렐(Enbrel)을 사용하였으며, 이를 위하여 류마티스 관절염 동물모델에 주 5회 혈관주사(injection)하였다.
Therefore, the inventors injected Zymosan (2 mg / kg) intraperitoneally into 8-week-old SKG mice lacking the 70 kD zeta-associated protein (Zap-70) To produce SKG arthritis-induced mice. Then, the present inventors treated the arthritis-induced mice with 0.1 mg / mouse (0.1 mg / 300 g) of coenzyme Q10 five times a week, and the other group treated the metformin with 0.1 mg / mice (0.1 mg / , Another group received metformin and coenzyme Q10 in combination, and metformin and coenzyme Q10 were orally administered in an amount of 0.1 mg / mouse (0.1 mg / 300 g), respectively. In addition, Enbrel, a therapeutic agent for arthritis, was used as a positive control, and injection was performed five times a week in an animal model of rheumatoid arthritis.

이상과 같은 실험을 통해 SKG 관절염 마우스 모델의 관절염 지수 및 발병정도를 평가한 결과, 엔브렐을 처리한 군의 관절염 지수는 4이고, 코엔자임 Q10 처리군은 5.6, 메트포민 처리군은 6.3으로 나타났으나, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서는 관절염 지수가 2.3으로 나타나, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여(복합제)는 관절염 치료 효과가 아주 우수하여, 엔브렐을 대체할 수 있는 새로운 관절염 치료제로 사용할 수 있음을 알 수 있었다(도 7 참조).
The arthritis index and incidence of the SKG arthritis mouse model were evaluated as follows. The arthritis index of the Enbrel treated group was 4, the coenzyme Q10 treated group was 5.6, and the metformin treated group was 6.3. The combination of metformin and coenzyme Q10 in combination with metformin and coenzyme Q10 showed that the combination of metformin and coenzyme Q10 (combination) of the present invention has an excellent therapeutic effect on arthritis and thus can be used as a novel arthritis treatment agent capable of replacing enbrel (See FIG. 7).

<1-9> <1-9> SKGSKG 관절염 마우스 모델을 대상으로 한 조직학적 검사 Histological examination of arthritis mouse model

실시예 <1-8>의 방법으로 제조된 SKG 관절염 유도 동물모델에 상기 표 1과 같이 각 마우스에 약물을 처리한 군을 대상으로 다음과 같은 실험을 수행하였다. 관절염 유도 56일 후에 마우스를 안락사 시킨 후, 마우스의 뒷발을 10% 포르말린 (formalin)으로 고정하였고, 충분히 고정된 조직을 물로 세척(washing)하여 과도한 양의 고정시약을 제거하고 조직을 농도차가 있는 알코올(graded alcohol)을 이용하여 탈수시켰다. 뼈에서 석회질을 제거한 후 수분과는 혼합되지 않는 파라핀을 묻혔다. 유기 용매인 벤젠에 용해시킨 파라핀을 탈수된 조직으로 침투시킨 다음, 고온(60℃)에서 액체상태인 순수한 파라핀으로 처리하여 완전히 침투시켰다. 조직을 함유한 파라핀을 저온에서 식혀 고체상태로 만든 후 적당한 크기로 잘라서 다듬었다(trimming). 관절 절편(7㎛)을 준비하고 접착제로 처리한 유리 슬라이드에 조직을 올려 놓고, 조직의 파라핀을 자일렌과 같은 유기용매로 제거하였다. 염색약은 대부분 수용액이므로 조직이 붙은 슬라이드를 고농도의 알코올에서 저농도의 알코올 수용액으로 처리하여 함수(hydration)시켰고, 헤마톡실린(hematoxylin) 수용액으로 일차염색을 한 후 에오신(eosin)으로 이차염색을 하는데 처음에는 진하게 염색한 후 알코올 용액으로 과도하게 염색된 표본의 염색정도를 적당하게 맞추는 분별(differentiation) 과정을 거쳐 염색했다.
As shown in Table 1, SKG arthritis-induced animal models prepared by the method of Example <1-8> were subjected to the following experiment on the mice treated with drugs. After 56 days of induction of arthritis, mice were euthanized, and the hind paws of the mice were fixed with 10% formalin. After washing the fixed tissues with water to remove excessive amounts of fixing reagents, the tissues were treated with alcohol and dehydrated using graded alcohol. After removing the calcite from the bone, paraffin mixed with moisture was buried. The paraffin dissolved in benzene, an organic solvent, was impregnated into dehydrated tissues and then treated with pure paraffin in a liquid state at a high temperature (60 ° C) to completely infiltrate. The tissue-containing paraffin was allowed to cool to a solid state at low temperatures and then trimmed to the appropriate size. Joint sections (7 μm) were prepared, tissue was placed on a glue-treated glass slide, and tissue paraffin was removed with an organic solvent such as xylene. Since most of the dye is an aqueous solution, the slides with tissues are treated with a low concentration of alcohol solution in a high concentration of alcohol and hydrated. Primary staining is performed with an aqueous solution of hematoxylin and secondary staining is performed with eosin. Was stained with a differentiation process in which the degree of staining of the excessively stained specimen was suitably adjusted with an alcohol solution.

조직학적 검사 결과, SKG 관절염 마우스의 관절은 많은 면역 세포들이 침식(infiltration) 되어 있었으며 판누스(pannus) 형성, 연골파괴 및 뼈 침식 등이 관찰되었다. 반면, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군에서는 관절과 연골의 파괴 정도가 개선되었으며, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군보다도 현저하게 억제되었는데, 질병이 유발된 마우스 군에 비해서는 4배 이상의 치료 효과가 있었고, 엔브렐 처리군에 비해서는 3배 이상의 효과가 있었으며 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 처리군에 비해서는 2배 이상의 효과가 있는 것으로 나타났다(도 8 참조).
Histologic examination showed that the joints of SKG arthritis mice were infiltrated by many immune cells and had pannus formation, cartilage destruction and bone erosion. On the other hand, the degree of destruction of joints and cartilage was improved in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone. In the group administered with metformin and coenzyme Q10 according to the present invention, the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone was significantly inhibited, Compared with the Enbrel treatment group, and was more than twice as effective as the metopamine and coenzyme Q10 alone treatment groups (see FIG. 8 ).

<1-10> <1-10> SKGSKG 관절염동물 모델에서의 혈청학적 검사 Serological studies in arthritis animal models

실시예 <1-8>의 방법으로 제조된 SKG 관절염 유도 마우스군을 대상으로 상기 표 1과 같이 각 약물을 처리한 마우스로부터 관절염 유도 56일 후에 마우스를 안락사 시킨 후 혈청을 얻었다. The SKG arthritis-induced group of mice prepared according to the method of Example <1-8> was subjected to euthanasia after the induction of arthritis from the mice treated with the respective drugs as shown in Table 1, and then the mice were euthanized to obtain serum.

혈정 내 Total IgG의 양을 측정하기 위해 효소결합 면역측정법(ELISA)을 수행하였다. 일반적으로 관절염이 유도될 경우, 전체적인 IgG는 증가되고 또한 IgG2a가 특이적으로 증가되는 것으로 알려져 있다. 이를 위해, 각 실험군의 혈청을 sandwich ELISA를 이용하여 Total IgG와 항체 특이적인 Total IgG와 IgG2a를 측정하였다. 96 웰 플레이트(well plate)에 각각의 단클론성 anti-mouse IgG 와 CII로 상온에서 1시간 반응시키며, 반응 후 차단용액(1% BSA/PBST)으로 비 특이적 결합을 차단하였다. Mouse contorl serum를 1/2씩 연속 희석하여 스탠다드(standard)로 사용하였으며, 세포배양 상층 액을 넣고 실온 1시간 반응하였다. 그리고 나서 anti-mouse IgG-HRP, anti-mouse IgG2a-HRP 1시간 실온 반응 시키며 반응 후 4회 세척 하고 TMB system으로 발색하여 450 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was performed to measure the amount of total IgG in the blood. Generally, when arthritis is induced, it is known that the total IgG is increased and IgG2a is specifically increased. For this purpose, total IgG and antibody specific IgG and IgG2a were measured by sandwich ELISA. After incubation for 1 hour at room temperature with each monoclonal anti-mouse IgG and CII in a 96-well plate, non-specific binding was blocked with the blocking solution (1% BSA / PBST). Mouse contorl serum was serially diluted 1/2-fold and used as a standard. Cell culture supernatant was added and reacted at room temperature for 1 hour. Then, anti-mouse IgG-HRP and anti-mouse IgG2a-HRP were reacted at room temperature for 1 hour, washed 4 times after the reaction, developed with TMB system, and absorbance was measured at 450 nm wavelength.

상기와 같은 방법으로 혈청학적 검사를 수행한 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군에서 관절염 질환의 활성 지표인 혈청내 Total IgG의 발현이 억제되는 것으로 나타났으며, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군보다 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 투여군에서 혈청내 Total IgG의 발현 억제 효과는 더 우수한 것으로 나타났고, 엔브렐 처리군 보다도 더 우수한 것으로 나타났다(도 9 참조).
As a result of the serologic test as described above, the expression of total IgG in the serum, which is an activity index of arthritic disease, was suppressed in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone, and metformin and coenzyme Q10 alone (Fig. 9). In the group treated with metformin and coenzyme Q10, the inhibitory effect of total IgG on the serum was more excellent than that of the group treated with Enbrel (see Fig. 9).

<1-11> <1-11> SKGSKG 관절염동물 모델에서의 B 세포 분화 및 발현에 미치는 영향분석 Effect of B cell differentiation and expression on arthritis animal model

실시예 <1-10>의 실험에서 사용한 마우스 모델을 대상으로 각각 비장세포를 분리한 후, 약물 처리에 따른 비장세포 내에서의 미성숙 B (Immature B) 세포, 성숙 B(Mature B) 세포수를 분석하기 위해 anti-B220-APC 및 anti-IgM-Percp anti-IgD-FITC를 사용하였고, Breg 세포수를 분석하기 위해서 anti-CD19 Percp, anti-CD5 FITC, anti-CD1d PE를 사용하여 4℃에서 30분간 반응시키고, 유세포기(FACs caliber)를 이용하여 각 세포를 분석하였다. After splenocytes were isolated from the mouse models used in the experiments of Examples <1-10>, immature B (immature B) cells and mature B (Mature B) cells in the splenocytes after drug treatment were counted For analysis, anti-CD20 Percp, anti-CD5 FITC and anti-CD1d PE were used to analyze the number of Breg cells. The cells were allowed to react for 30 minutes and analyzed using FACs caliber.

그 결과, 면역 조절능을 가지고 있다고 알려진 미성숙 B세포 및 Breg 세포는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군과 엔브렐 처리군에서 비슷한 세포수를 보이는 것으로 나타난 반면, 성숙 B세포는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리한 군에서 대조군에 비해 감소되어 있는 것으로 나타났다. 한편, 메트포민과 코엔자임 Q10을 함께 처리한 군은 미성숙 B세포 및 Breg 세포수가 이들 약물을 단독 처리한 군에 비해 더 세포수가 증가한 것으로 나타났고, 성숙한 B세포수는 메트포민과 코엔자임 Q10을 복합처리한 군에서 다른 군에 비해 가장 적은 것으로 나타났다(도 10참조).
As a result, immature B cells and Breg cells, which are known to have immunomodulatory ability, showed similar numbers of cells in the group treated with Metformin and Coenzyme Q10 alone and in the group treated with Enbrel, while mature B cells showed metformin and coenzyme Q10 Compared to the control group. On the other hand, in the group treated with metformin and coenzyme Q10, the number of immature B cells and Breg cells was increased more than that of the group treated with these drugs alone, and the number of mature B cells was the combination of metformin and coenzyme Q10 (See Fig. 10).

따라서, 이러한 결과를 통해 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여 또는 메트포민과 코엔자임 Q10을 포함하는 복합제는 T세포 면역 체계의 유전적 결함으로 발병하는 관절염 동물모델에서 B세포의 염증 면역반응을 효과적으로 조절할 수 있음을 알 수 있었다.
Thus, these results demonstrate that combined administration of metformin and coenzyme Q10 or a combination of metformin and coenzyme Q10 can effectively control the inflammatory immune response of B cells in an animal model of arthritis that develops due to genetic defects of the T cell immune system I could.

<1-12> <1-12> SKGSKG 관절염동물 모델에서의  Arthritis in animal models 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 의한 T 세포 발현 관찰 T cell expression by co-administration

본 발명자들은 실시예 <1-8>의 방법으로 제조된 SKG 관절염 유도 동물모델에 상기 표 1과 같이 각 마우스에 약물을 처리하고 이들 마우스의 비장세포에서 Th1, Th17 세포수를 분석하기 위해 anti-CD4-percp를 사용하였고, Treg 세포수를 조사하기 위해서 anti-CD4-percp, anti-CD25-APC를 4℃에서 30분간 반응시킨 후, permeabilization 후 anti-IL-17-PE, anti-IFNr-FITC 및 Ab anti-Foxp3-PE 형광 Ab로 각각 반응시켰다. In order to analyze the number of Th1 and Th17 cells in the splenocytes of each mouse, the anti-SKG anti-tumor agent was administered to each mouse as shown in Table 1 above, using the SKG arthritis-inducing animal model prepared in Example <1-8> CD4-percp was used. To investigate the number of Treg cells, anti-CD4-percp and anti-CD25-APC were incubated at 4 ° C for 30 minutes. After permeabilization, anti-IL- And Ab anti-Foxp3-PE fluorescence Ab, respectively.

유세포기를 이용하여 각 세포수를 분석한 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여한 군이 병인세포인 Th1과 Th17의 세포수를 월등히 감소시키는 것으로 나타났고, Treg 세포수는 현저하게 증가되는 것으로 나타났다(도 11 참조).
As a result of analysis of each cell number using the effervescence, the combination of metformin and coenzyme Q10 significantly decreased the number of cells of Th1 and Th17, and the number of Treg cells was remarkably increased (See FIG. 11).

<< 실시예Example 2> 2>

메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 의한 이식거부질환 치료 효과 Therapeutic effect of graft rejection disease by combination administration

<2-1> <2-1> T 세포의 이식 후 거부반응 억제 효과 및 T cell rejection after transplantation and IFNIFN -γ, -γ, ILIL -17 발현 억제 효과 분석-17 expression inhibition assay

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 투여가 이식거부질환의 증상을 완화 및 치료할 수 있는지 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. The present inventors conducted the following experiments to confirm whether the combined administration of metformin and coenzyme Q10 can alleviate symptoms of graft rejection disease and treat them.

먼저 시험관내(In vitro)에서 96well round bottom plate내에 각 웰당 2x105개의 정상 수여자(Balb/c, responder)의 CD4+T 세포와 2x105개의 방사선으로 조사된 수여자(동종동형) 또는 공여자(C57BL/6, stimulator,동종이형) 유래의 T 세포가 제거된 비장세포를 첨가한 후, 혼합 배양시켰다. 이때 동종이형반응에 메트포민(metformin)을 처리하지 않거나, 메트포민(200μM, 1mM)을 단독 처리, 메트포민(200μM, 1mM)과 코엔자임 Q10(2μM)을 병용 처리한 각 실험군을 4일간 배양하고 배양된 세포에서 T 세포 증식 반응 확인을 위해 배양액을 대상으로 ELISA를 수행하였고 또한 유세포 분석기로 IL-17, IFNr의 발현을 조사하였다.
First, in vitro (In vitro) in 96well round bottom each per well 2x10 5 normal grantor in the plate CD4 + T cells and 2x10 be examined by the five radiation woman of (Balb / c, responder) (same type isotype) or donors ( C57BL / 6, stimulator, homozygous) derived T cells were added to the cells, followed by mixed culture. At this time, each test group in which metformin was not treated or metopamine (200 μM, 1 mM) alone, metopamine (200 μM, 1 mM) and coenzyme Q10 (2 μM) were treated for 4 days and the cultured cells In order to confirm the T cell proliferation response, ELISA was performed on the culture medium, and the expression of IL-17 and IFNr was examined by flow cytometry.

그 결과, 메트포민(metformin)은 농도 의존적으로 T 세포의 이식 후 거부반응을 억제하였으며, IL-17과 IFN-r의 발현을 현저하게 억제시킴을 알 수 있었다. 한편, 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 경우에는 T 세포의 이식 후 거부반응을 억제하고, IL-17과 IFN-r의 발현 역시 억제하는 것으로 나타났으며, 병용 처리군이 메트포민을 단독 처리한 경우에 비해 이식 후 거부반응 억제효과가 더 우수한 것으로 확인되었다(도 12a 및 도 12b 참조).
As a result, metformin inhibited the post-transplant rejection of T cells in a concentration-dependent manner and significantly inhibited the expression of IL-17 and IFN-r. On the other hand, when combined with metformin and coenzyme Q10, they inhibited rejection of T cells after transplantation and also suppressed the expression of IL-17 and IFN-r. In the combination treatment with metformin alone (Fig. 12 (a) and Fig. 12 (b)).

<2-2> <2-2> 조절 T 세포(Regulatory T cells ( TregTreg 세포) 분화 양상 관찰 Cell) differentiation pattern observation

나아가 본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용투여가 면역조절능을 갖는 조절 T 세포(Treg)의 활성도 촉진시키는 작용을 하는지 확인하기 위해, 상기 실시예 <2-1>에서 사용된 세포들을 대상으로 Foxp3+ Treg 세포를 유세포 분석기로 분석하였다.Furthermore, in order to confirm whether the combination administration of metformin and coenzyme Q10 promotes the activity of regulatory T cells (Tregs) having immunomodulating ability, the present inventors examined the cells used in Example <2-1> Treg cells were analyzed by flow cytometry.

그 결과, 메트포민을 단독으로 처리한 경우에 비해 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 경우, Foxp3+ Treg 세포수가 더 증가한 것으로 나타났다. 따라서 이러한 결과를 통해 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독 처리하는 것에 비해 이들을 함께 처리할 경우, Treg 세포의 면역조절능을 촉진시켜 보다 효과적으로 면역질환을 치료할 수 있다는 것을 알 수 있었다(도 12c 참조).
As a result, the combination of metformin and coenzyme Q10 showed a greater increase in the number of Foxp3 + Treg cells compared to metopamine alone. Therefore, these results show that treatment of metformin and coenzyme Q10 together with them alone can treat immune diseases more effectively by promoting immunoregulatory ability of Treg cells (see FIG. 12C).

실시예 <2-1> 및 <2-2>에서 관찰한 바와 같이 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 처리에 의해 T 세포의 이반응(Alloresponse)을 억제하고, 염증성 사이토카인의 발현을 감소시키며, 조절 T 세포(Treg)의 활성을 증가시키는 바, 이식편대숙주질환과 같은 이식거부반응도 효과적으로 치료할 수 있음을 알 수 있었다.
As observed in Examples <2-1> and <2-2>, the combined treatment of metformin and coenzyme Q10 inhibited T cell alloresponse, decreased the expression of inflammatory cytokines, and regulated T As a result, it was found that transplant rejection such as graft-versus-host disease can be effectively treated by increasing the activity of the cell (Treg).

<< 실시예Example 3> 3>

메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 의한 염증성 장질환 치료 효과 Therapeutic effect of inflammatory bowel disease by combination administration

<3-1> <3-1> 염증성 장 질환 동물 모델 제작Production of inflammatory bowel disease animal model

메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 투여가 염증성 장 질환을 효과적으로 치료할 수 있는지를 확인하기 위하여, 먼저 염증성 장 질환 유도 동물모델을 제작하였다. 시험동물은 C57BL/6(H-2kb) 마우스를 사용하였으며, 염증성 장질환 유도 동물모델을 제조하기 위해, 마우스에 3.5% 덱스트란 설페이트 소듐(dextran sulfate sodium, DSS) 물을 1주일간 음용하게 하여 염증성 장 질환 유도 동물 모델을 제작였다.
In order to confirm whether co-administration of metformin and coenzyme Q10 can effectively treat inflammatory bowel disease, an inflammatory bowel disease-induced animal model was first prepared. C57BL / 6 (H-2kb) mice were used as test animals. To prepare an inflammatory bowel disease-induced animal model, mice were treated with 3.5% dextran sulfate sodium (DSS) It was a model for inducing intestinal disease.

<3-2> <3-2> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 의한 염증성 장질환 치료 효과 Therapeutic effect of inflammatory bowel disease by combination administration

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여에 의한 염증성 장질환의 치료효과를 관찰하기 위하여, 상기 실시예 <3-1>의 방법으로 제조된 염증성 장 질환 유도 동물 모델인 IBD 마우스 모델을 대상으로 아무런 약물을 투여하지 않은 대조군, 메트포민(1mg/kg) 단독 투여군, 메트포민(1mg/kg)과 코엔자임 Q10(20mg/kg) 병용투여군의 세 그룹으로 나누고, 각 약물들은 하루에 한 번씩 경구 투여하였다. In order to observe the therapeutic effect of inflammatory bowel disease by the combination of metformin and Coenzyme Q10, the present inventors administered IBD mouse model, which is an inflammatory bowel disease induced animal model prepared by the method of Example <3-1> (1 mg / kg), metformin (1 mg / kg) and coenzyme Q10 (20 mg / kg), and each drug was orally administered once a day.

이후 매일 세 그룹의 동물 모델에 대해 무게를 측정해 본 결과, 대조군은 체중이 5일 이후 급격히 감소하는 것으로 나타났고, 메트포민 단독 투여군은 대조군에 비해 다소 적게 감소하는 경향을 나타내었으며, 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 투여군은 체중 감소가 현저히 개선되어 무게 감소가 현저히 개선되는 것으로 나타나 염증성 장 질환의 증상을 개선하는데 있어서 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용처리가 유효하다는 것을 알 수 있었다(도 13 참조). Weights of the three animal groups were measured daily, and the body weight of the control group decreased rapidly after 5 days. Metformin alone showed a slight decrease compared with the control group. Metformin and coenzyme Q10 Showed remarkable improvement in weight loss and remarkable improvement in weight loss. Thus, it was found that the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 is effective in improving symptoms of inflammatory bowel disease (see FIG. 13).

또한 염증성장질환의 병증을 측정할 수 있는 DAI score를 분석한 결과, IBD 발병 대조군 마우스군(약물 미처리군)은 질병 지수가 3.8인 것으로 나타났고, 메트포민 단독 투여군에서는 질병 지수가 2를 보였고, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서는 질병 지수가 0.6을 보여, 병용처리에 따른 치료 효과가 매우 현저하다는 것을 알 수 있었다(도 13 참조).In addition, the DAI score, which can be used to measure inflammatory growth disease, was analyzed. As a result, the disease index was 3.8 in the group of mice with IBD disease control (untreated group), the disease index was 2 in metformin alone group, And coenzyme Q10, the disease index was 0.6, indicating that the therapeutic effect of the co-treatment was very remarkable (see FIG. 13).

또한, 조직학적 소견을 확인하기 위해서 치사 시킨 마우스의 장을 직접 얻어서 H&E 염색을 진행한 결과, 염증성장질환 동물 모델(IBD)과 비교하였을 때 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서 대조군과 비슷하게 장의 융모가 그대로 유지되어 있음을 알 수 있었다(도 13 참조).
In addition, H & E staining was performed directly on the lethal mouse to confirm the histological findings. As a result, compared to the animal model of inflammatory growth disease (IBD), metformin and coenzyme Q10 It was found that the villi remained intact (see Fig. 13).

<3-3> <3-3> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 따른 염증성 사이토카인 억제 효과 분석 Analysis of inhibitory effect of inflammatory cytokines upon combination administration

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10의 복합제 처리 또는 병용투여의 의해 염증성 장질환의 치료효과 기작을 살펴보기 위해 이들 약물에 의한 염증성 사이토카인의 억제 효과를 살펴보았다.The present inventors have examined the inhibitory effect of inflammatory cytokines by these drugs in order to examine the therapeutic effect of inflammatory bowel disease by combination treatment of metformin and coenzyme Q10 or combination administration.

이를 위해, 염증성 장 질환에 걸리지 않은 정상 마우스군, 염증성 장 질환 유도 동물 모델인 IBD 마우스군, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군의 세 그룹의 마우스 동물모델을 대상으로 동물을 각각 치사시킨 후, 각 군의 마우스의 장을 채취하여 10% 중성완충포르말린에 고정시켰다. 이후, 파라핀에 포배하고, 장 조직을 5uM 두께로 절편으로 만들어 슬라이드에 부착하였으며, 염색을 진행하기전에 자일렌을 이용하여 탈 파라핀 과정을 통과 시킨 다음 에탄올을 고농도에서 저농도까지 함수 시켰다.  For this purpose, animals were killed in three groups of mouse animal models: normal mouse group not infected with inflammatory bowel disease, IBD mouse group as an inflammatory bowel disease-induced animal model, metformin and coenzyme Q10 combination group of the present invention, Mice from each group were harvested and fixed in 10% neutral buffered formalin. Subsequently, paraffin was blasted and the intestinal tissue was sectioned to 5 uM thickness and attached to the slides. Before the staining, xanthrene was passed through the deparaffinization process and ethanol was allowed to flow from high concentration to low concentration.

IL-17, IL-6, TNF-a의 발현을 조사하고자 10% 정상 염소 혈청을 도포하여 30분간 비특이적 반응을 차단하였으며, 반응 진행 후 anti-mouse IL-17, anti-mouse IL-6, anti-mouse TNF-a ab를 조직위에 도포 후 4℃에서 밤새 배양하였다. 그런다음 HRP로 2시간 반응한 다음 현미경으로 관찰하였다.
In order to investigate the expression of IL-17, IL-6 and TNF-a, 10% normal goat serum was applied for 30 minutes to block nonspecific reactions. Anti-mouse IL-17, anti-mouse IL- -mouse TNF-a ab was applied to the tissues and incubated overnight at 4 ° C. They were then reacted with HRP for 2 hours and then observed under a microscope.

상기 동물모델군을 대상으로 IL-17, IL-6, TNF-a의 발현을 확인한 결과, 염증성 장 질환이 유도된 IBD 마우스군에서는 염증성 사이토카인인 IL-17, IL-6, TNF-a의 유전자 발현량이 정상 마우스군에 비해 현저히 발현이 증가한 것으로 나타났으나, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 투여군에서는 IL-17, IL-6, TNF-a의 유전자 발현량이 현저히 감소하여 이들 염증성 사이토카인의 발현을 월등히 감소시켜 질환을 치료할 수 있음을 알 수 있었다(도 14 참조).
IL-17, IL-6 and TNF-a were detected in the animal model group. As a result, IL-17, IL-6 and TNF-a, which are inflammatory cytokines, The amount of gene expression of IL-17, IL-6 and TNF-a was remarkably decreased in the combination of metformin and coenzyme Q10 of the present invention, and the expression level of these inflammatory cytokines And the disease can be treated by greatly reducing the expression (see Fig. 14).

<3-4> <3-4> 대장암 세포주에서 In colorectal cancer cell lines 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용투여에 따른 염증성 사이토카인 억제 효과 분석 Analysis of inhibitory effect of inflammatory cytokines upon combination administration

염증성 장 질환 이외에 대장암에서도 약물의 병용처리가 치료 효과를 도출할 수 있는지 확인하기 위해, HT-29 대장암 세포주를 대상으로 메트포민 1mg을 단독 처리한 군 및 메트포민 1mg과 코엔자임 Q10 50μM을 병용 처리한 군을 대상으로 VEGF의 발현 정도를 분석하였다.In order to confirm the therapeutic effect of combination therapy of drugs in colorectal cancer as well as inflammatory bowel disease, HT-29 colon cancer cell line was treated with 1 mg of metformin alone and 1 mg of metformin and 50 μM of coenzyme Q10 The expression level of VEGF was analyzed in the group.

그 결과, 도 15에 나타낸 바와 같이, 신생혈관 촉진 및 염증 촉진에 관여 하는 VEGF의 발현을 메트포민 단독 처리에 비해 복합하여 처리한 군에서 더 우수하게 발현 억제 효과가 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 약물을 전혀 처리하지 않은 HT-29 대장암 세포주에서의 hVEGF 발현량은 약 5,800pg/ml을 나타났으나, 메트포민 단독 처리군에서는 약 5,200pg/ml로 나타났고, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여군에서는 hVEGF 발현량이 약 3,950pg/ml을 보여 VEGF의 생성이 현저히 감소하였음을 알 수 있었다.
As a result, as shown in Fig. 15, it was confirmed that the expression of VEGF, which is involved in the stimulation of neovascularization and promotion of inflammation, is more excellent in the suppression effect in the group treated with the combination treatment than the metformin alone treatment. Specifically, the hVEGF expression level in the HT-29 colon cancer cell line, which had not been treated with the drug at all, was about 5,800 pg / ml, whereas in the metformin alone treatment group, the expression level was about 5,200 pg / ml, and metformin plus coenzyme Q10 The amount of hVEGF expression was about 3,950 pg / ml, indicating that VEGF production was significantly reduced.

<< 실시예Example 4> 4>

inin vitrovitro 에서의 약물 병용처리에 의한 약리 효과의 유효성 평가Evaluation of efficacy of pharmacological effect by drug combination treatment

<4-1> <4-1> 세포독성 유무 확인Cytotoxicity check

코엔자임 Q10(coenzyme Q10; coQ10)과 메트포민(Metformin)의 복합제를 세포에 처리 시 세포독성을 유발하는지 확인하기 위해 MTT assay 시험방법을 수행하였다. MTT assays were performed to determine if the combination of coenzyme Q10 (coenzyme Q10; coQ10) and metformin caused cytotoxicity in cells.

이를 위해 먼저, C57bl6 마우스의 비장 세포를 페니실린(100IU/㎖), 스트렙토마이신(100㎍/㎖), 5% FBS(fetal bovine serum)를 함유하는 RPMI 배지에 넣고, 5% CO2 조건에서 37℃로 배양하였다. MTT 어세이를 위해, 마우스의 비장 세포를 96웰 플레이트(96 well plate)에 각 웰당 2×105개의 세포수로 맞추어 분주하고 1uM, 5uM, 20uM 농도의 코엔자임 Q10을 각각 단독으로 처리한 군, 0.2mM, 1mM, 5mM 농도의 메트포민을 각각 단독으로 투여한 군 및 다양한 농도의 코엔자임 Q10과 메트포민을 복합하여 투여한 군으로 나누어 72시간 동안 배양한 다음, 세포에 MTT 용액(0.5% 3-4,5-dimethyl thiazol-2-yl)-2,5-diphenyl- 2H-tetrazolium bromide)을 첨가하여 4시간 배양한 다음, ELISA(enzymelinked immunospecific assay) 측정기로 540nm에서 흡광도를 측정하였다. To this end, first, the spleen cells of the mouse C57bl6 penicillin (100IU / ㎖), streptomycin (100㎍ / ㎖), 5% FBS into a RPMI medium containing (fetal bovine serum), 37 ℃ in 5% CO 2 conditions Lt; / RTI &gt; For the MTT assay, mouse spleen cells were divided into 96-well plates at a density of 2 × 10 5 cells / well and co-treated with 1 uM, 5 uM, and 20 uM coenzyme Q10, The cells were cultured for 72 hours in divided doses of 0.2 mM, 1 mM and 5 mM of metformin, and co-administered with coenzyme Q10 and metformin at various concentrations. After culturing for 72 hours, MTT solution (0.5% 3-4, 5-dimethyl thiazol-2-yl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) was added and incubated for 4 hours. Absorbance was measured at 540 nm using an enzyme-linked immunospecific assay (ELISA).

그 결과, 코엔자임 Q10을 농도별로 단독으로 처리한 군, 메트포민을 단독으로 처리한 군 및 코엔자임 Q10과 메트포민을 복합 투여한 군에서 모두 세포 독성이 나타나지 않음을 알 수 있었다(도 16 참조). 따라서, 코엔자임 Q10과 메트포민을 복합하여 처리하여도 세포에 독성을 유발하지 않아 체내 안정한 치료제로 함께 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. As a result, it was found that no cytotoxicity was observed in the group treated with coenzyme Q10 alone, the group treated with metformin alone, and the group administered with coenzyme Q10 and metformin (see FIG. 16). Therefore, even when coenzyme Q10 and metformin are treated in combination, they do not cause toxicity to cells, and thus they can be used together as a stable therapeutic agent in the body.

참고로, 각기 단일 약물이 각각의 질환 치료 용도로 사용되고 있어도 서로 다른 2가지 또는 2가지 이상의 약물을 복합하여 처리할 경우, 이들 약물간의 상호 화학반응에 따라 단독 투여시에는 세포에 독성을 유발하지 않다가도 복합처리 시 독성을 유발할 수도 있기 때문에 본 발명에서는 실제 실험을 통해 코엔자임 Q10과 메트포민을 함께 처리하여도 세포 독성을 유발하지 않음을 알 수 있었다.
For reference, even though a single drug is used for each disease treatment, if two or more different drugs are treated in combination, the toxicity is not caused to the cells when administered alone depending on the mutual chemical reaction between these drugs It can be said that coenzyme Q10 and metformin treatment do not cause cytotoxicity through actual experiments.

<4-2> <4-2> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한  By combination treatment 염증병인An inflammatory disease T세포 활성 억제 효과 T cell activity inhibitory effect

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리가 염증병인 T세포(Th1, Th17) 활성을 억제하는 효과가 있는지 알아보기 위하여 마우스의 비장세포에서 분리한 CD4+ T 세포를 1×10세포수로 분주하고, Th17 세포 분화 조건으로 자극하기 위해 48 웰 플레이트에 5X105 세포수로 각각 분주하고, anti-CD3 0.5ug/ml, anti-CD28 1ug/ml를 처리하면서 동시에 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 및 병용처리 후 3일간 배양한 다음 각각의 세포를 수득하였다. 이후 Th1, Th17 세포수 및 세포활성을 분석하기 위해 anti-CD4-percp를 4℃에서 30분간 반응시키고, 반응 후 세포를 permeabilization 한 다음, anti-IL-17-PE, anti-IFNr-FITC 형광 Ab로 반응시켰다. 반응 후 FACs caliber를 이용하여 Th1 세포인 CD4+IFN-r+, Th17 세포인 CD4+IL-17+ 의 발현 정도를 분석 하였다. To examine whether the combination of metformin and coenzyme Q10 treatment inhibits the activity of T cells (Th1, Th17), an inflammatory disease, CD4 + T cells isolated from mouse spleen cells were divided into 1 × 10 5 cells and Th17 To stimulate with the cell differentiation condition, 5X10 &lt; 5 &gt; Cells were treated with 0.5 ug / ml of anti-CD3 and 1 ug / ml of anti-CD28, respectively, and metformin and coenzyme Q10 were cultured alone or in combination for 3 days. Then, each cell was obtained. Then, anti-CD4-percp was reacted for 30 minutes at 4 ° C in order to analyze Th1 and Th17 cell numbers and cell activity. After the reaction, the cells were permeabilized, and anti-IL-17-PE, anti-IFNr- &Lt; / RTI &gt; After the reaction, FACs caliber was used to analyze the expression of Th1 cells, CD4 + IFN-r +, and Th17 cells, CD4 + IL-17 +.

본 발명에서 억제 수율(Suppression yield)은 Th0 상태의 Th17과 Th1 세포의 발현을 100%로 정하고 나머지 결과를 환산하여 그래프를 그렸다.
In the present invention, the suppression yield is expressed by plotting the expression of Th17 and Th1 cells in Th0 state as 100% and converting the remaining results into a graph.

그 결과, anti-CD3 0.5ug/ml항체를 2 시간 전처리 하고 anti-CD28 1ug/ml로 자극한 Th0 조건에서 대조군과 각 약물 처리군을 비교한 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리군은 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에 비해 염증성 사이토카인인 Th1과 Th17의 활성이 확연히 감소되었음을 알 수 있었다(도 17 참조).
As a result, the control group and each drug treatment group were compared in the Th0 condition in which the anti-CD3 0.5 ug / ml antibody was pretreated for 2 hours and stimulated with 1 ug / ml of anti-CD28. As a result, metformin and coenzyme Q10- (Fig. 17). These results indicate that Th1 and Th17, which are inflammatory cytokines, are significantly reduced compared with the group treated with Q10.

<4-3> <4-3> 자가면역관절염의Autoimmune arthritis 주요  main 병인세포인An etiologic person ILIL -17과 -17 and ILIL -17 관련 -17 related 마커Marker 관찰 observe

정상마우스의 비장세포와 염증세포가 활성화된 질병마우스(상기 기술된 바와 같이 염증자극 인자를 처리함)로부터 비장세포를 각각 수득하고, T 세포의 자극을 위해 Anti CD3 0.5ug/ml (plate coating 2h)+ anti CD28 1ug/ml과 LPS 100ng/ml로 자극한 다음, 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독처리하거나 병용처리한 군을 각각 3일간 배양한 다음, 당업계에 공지된 방법에 따라 세포들로부터 RNA를 각각 추출한 후, IL-17, CCL20, RORgt 및 b-actin을 증폭할 수 있는 프라이머를 사용하여 중합 효소 연쇄 반응을 수행하였으며, RT-PCR를 위한 반응물은 부피가 총 25ul가 되도록 하였고, 용액의 조성은 2.5ul의 10x 반응버퍼, 0.5mM의 dNTP 및 하기 표2에 기재된 서열을 갖는 각각의 프라이머 쌍을 사용하였으며, 증폭은 Dual-bay Thermal cycler system 기기를 사용하여 실험을 진행하였다.
Splenocytes were obtained from normal mouse spleen cells and inflammatory cell activated disease mice (which treated the inflammatory stimulants as described above), and 0.5 μg / ml of anti CD3 (plate coating 2 h ) + anti-CD28 1 ug / ml and LPS 100 ng / ml, and the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone or in combination was cultured for 3 days, and then RNA was isolated from the cells according to a method known in the art PCR was performed using a primer capable of amplifying IL-17, CCL20, RORgt and b-actin. The volume of the reactant for RT-PCR was 25 μL, and the composition of the solution , 2.5 l of 10x reaction buffer, 0.5 mM dNTP and each primer pair having the sequence shown in Table 2 below were used and the amplification was carried out using a dual-bay thermal cycler system instrument.

Figure 112014029030766-pat00002

Figure 112014029030766-pat00002

그 결과, IL-17의 발현양이 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에서보다 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리 군에서 확연히 감소된 것을 알 수 있었는데, 특히 질병상태의 결과를 보면 단독 처리군에서는 거의 IL-17의 발현이 감소되지 못하고 있었으나 함께 처리한 군에서 현저하게 발현 감소를 나타내었다.As a result, it was found that the expression level of IL-17 was significantly reduced in the group treated with the combination of metformin and coenzyme Q10 of the present invention, as compared with the group treated with metformin and coenzyme Q10, , IL-17 expression was not decreased, but the expression of IL-17 was significantly decreased in the treated group.

또한, Th17 마커로 사용되고 있는 CCL20과 Th17 세포의 전사인자인 RORrt의 발현 역시 질병상태의 세포에서 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에 비해 함께 처리한 군이 월등히 억제 효과가 높다는 것을 알 수 있었다. 이들 약물에 의한 처리는 정상상태에서도 그 효과가 있었으나, 질병상태에서의 효과가 더 현저하여 치료 효과를 도출할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 2가지를 병용 처리하였을 경우, 질병 세포내에서 RORrt의 발현은 거의 100%에 가깝게 억제되는 것으로 나타났다.In addition, the expression of CCL20 used as a Th17 marker and RORrt, a transcription factor of Th17 cells, was significantly higher than that of the group treated with metformin and coenzyme Q10, respectively, in diseased cells. It was found that the treatment with these drugs was effective even in the normal state, but the effect in the disease state was more remarkable and the therapeutic effect could be derived. In particular, when the two treatment groups were used in combination, the RORrt Expression was nearly suppressed to almost 100%.

이는 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리는 Th17 병인 세포의 발현을 효과적으로 억제 할 수 있음을 의미하며, 정상마우스의 비장세포와 염증 세포 활성 상태의 마우스에서 얻은 세포의 상층액으로 측정한 ELISA 결과에서도 IL-17의 발현이 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에서보다 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리 군에서 확연히 감소되었음을 알 수 있었다(도 18 참조).
This means that the co-administration of metformin and coenzyme Q10 of the present invention can effectively inhibit the expression of Th17 cells, and the ELISA results of the supernatant of cells obtained from normal mouse spleen cells and inflammatory cell active mice The expression of IL-17 was significantly reduced in the group treated with the combination of metformin and coenzyme Q10 of the present invention (see Fig. 18) than the group treated with metformin and coenzyme Q10, respectively.

<4-4> <4-4> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 조절 T세포 증강 효과 분석 Analysis of regulatory T cell enhancement by combination treatment

메트포민과 코엔자임 Q10의 병용처리로 조절 T세포수가 증가하고 활성이 증가되는지 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. The following experiment was carried out to confirm that the combined treatment of metformin and coenzyme Q10 increases the number of regulatory T cells and increases the activity.

<4-3>의 실험에서 사용한 정상과 질병세포들을 대상으로, Anti CD3 0.5ug/ml (plate coating 2h)+ anti CD28 1ug/ml 처리 시, 동시에 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 또는 이들을 병용처리 후 3일간 각각 세포군들을 배양한 다음, 각각의 세포를 얻어 Treg의 세포수를 분석하였는데, 세포분석을 위해 anti CD4-percp와 anti-CD25 APC를 4℃의 온도에서 30분간 반응시키고, 반응 후 세포를 permeabilization anti-Foxp3-PE 형광 Ab로 반응시킨 다음, 유세포기를 이용하여 Treg 세포인 CD4+이면서 CD25highFoxp3+세포의 발현정도를 분석 후 Th0 상태의 Treg 세포의 발현을 100%로 정하고 나머지 결과를 환산하여 그래프를 그렸다.
In normal and diseased cells used in <4-3>, anti-CD3 0.5 μg / ml (plate coating 2 h) + anti-CD28 1 μg / ml treatment simultaneously treated metformin and coenzyme Q10 alone or in combination for 3 days Each cell line was cultured and each cell was harvested and analyzed for the number of Treg cells. For cell analysis, anti-CD4-percp and anti-CD25 APC were reacted at 4 ° C for 30 minutes, -Foxp3-PE fluorescence Ab, the expression of Treg cells, CD4 + and CD25highFoxp3 + cells were analyzed using a flow cytometer, and then the expression of Th0 Treg cells was determined as 100%, and the remaining results were converted into graphs.

Figure 112014029030766-pat00003
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그 결과, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용처리한 군의 경우 질병상태의 세포에서 면역조절능을 갖는 Treg 세포의 발현이 현저히 증가되는 것으로 나타났고 mRNA 레벨에서도 Foxp3의 발현이 증가된 곳으로 나타났다. 한편 특이하게도 질병상태에서 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독 처리한 군에서는 Treg 세포의 표지 인자인 Foxp3의 발현이 대조군(질병유발된 약물 미처리 세포군)에 비해 오히려 감소되는 것으로 나타났다. As a result, in the group treated with the combination of metformin and coenzyme Q10 of the present invention, the expression of immunoregulatory Treg cells in the diseased cells was markedly increased, and the expression of Foxp3 was also increased at the mRNA level . On the other hand, the expression of Foxp3, a marker of Treg cells, in the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone in the diseased state was decreased rather than the control group (disease-induced drug-untreated cell group).

따라서 이러한 결과를 통해 본 발명자들은 Treg의 세포 활성화에 있어서, 질병상태에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독처리한 경우 오히려 Foxp3의 발현이 이들 물질을 처리하지 않은 대조군에 비해 감소된 반면, 함께 처리한 군에서만 Foxp3의 발현이 증가되는 현상이 일어난다는 것을 알 수 있었다(도 19 참조).
Therefore, the inventors of the present invention found that, in the case of Treg cell activation, when the metformin and coenzyme Q10 alone were treated in the diseased state, the expression of Foxp3 was reduced compared to the control without these substances, And the expression of Foxp3 was increased (see Fig. 19).

<4-5> <4-5> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 B세포 활성 및  B cell activity by combination treatment and IgGIgG 억제 효과 분석 Analysis of inhibition effect

메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 경우 B 세포에서의 IgG 발현 억제 효과가 일어나는지 확인하였다.When co-administered with metformin and coenzyme Q10, the effect of inhibiting IgG expression in B cells was confirmed.

이를 위하여 B 세포를 면역질환 마우스의 림프절(lymph node)에서 분리하고 LPS 100ng/ml을 처리하고 IgG1 발현을 유도하되, LPS와 함께 메트포민을 단독으로 처리하거나 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 다음, IgG1 및 IgG3 발현 양상을 분석해 보았다.For this purpose, B cells were isolated from the lymph node of immunological disease mice, treated with 100 ng / ml of LPS and induced to express IgG1. Metformin alone or together with metformin and coenzyme Q10 were treated with LPS and IgG1 And IgG3 expression patterns were analyzed.

IgG1 및 IgG3 발현양 분석은 상기 약물 처리 후, 3일 세포를 배양한 다음 ELISA를 통해 분석하였는데, 그 결과, IgG1은 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리하였을 때도 발현양이 감소하였으나, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리하였을 때는 더 효과적으로 감소하는 것으로 나타났다. IgG1 and IgG3 expression levels were analyzed by ELISA after culturing the cells for 3 days after the drug treatment. As a result, the expression level of IgG1 was also decreased when metformin and coenzyme Q10 were treated, respectively. However, Coenzyme Q10 was more effective in combination treatment.

반면, IgG3은 IgG1의 발현 양상과는 달리, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리하였을 때에는 IgG3의 발현이 증가하였으나, 병용 처리하였을 때는 IgG3의 발현양이 확연히 감소하였음을 알 수 있었다(도 20 참조).On the other hand, unlike the expression pattern of IgG1, the expression of IgG3 was increased when the metformin and coenzyme Q10 were treated respectively, but the amount of IgG3 expression was significantly decreased when the combination treatment was performed (see FIG. 20).

이와 같은 결과를 통해 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용 처리는 B 세포 면역 질환에서 병인 B 세포를 억제할 수 있는 활성을 나타내는 바, 루프스를 포함하는 B 세포 이상에 의해 발생하는 면역질환 치료에도 이들 2가지 약물을 모두 포함하는 복합제를 치료제로 유용하게 활용할 수 있음을 알 수 있었다.
These results indicate that the combined treatment of metformin and coenzyme Q10 is effective in inhibiting B-cell apoptosis in B-cell autoimmune diseases. In addition, in the treatment of immune diseases caused by B- Can be usefully used as a therapeutic agent.

<4-6> <4-6> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한  By combination treatment BregBreg 증진 효과 Promotion effect

조절 B 세포(Breg)의 활성 여부를 조사하기 위해 마우스로부터 비장세포를 분리하고, 이들 세포에 LPS 100ng/ml와 함께 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독 처리하거나 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 후 3일간 배양하였다. 배양 후 얻은 세포를 유세포분석 진행을 위해 FACS 버퍼로 워시(wash)한 후에 anti mouse B220 APC, anti mouse IgD FITC, anti mouse IgM PE, anti-mouse CD138 Percp ab로 4℃의 온도에서 30분간 반응하였다. FACS 버퍼로 워시(wash) 진행 후 유세포 분석기를 이용하여 리딩(Reading) 후 Flow jo를 이용하여 분석하였다.
To investigate the activity of regulatory B cells (Breg), splenocytes were isolated from mice. These cells were treated with metformin and coenzyme Q10 alone or with metformin and coenzyme Q10 together with 100 ng / ml of LPS and cultured for 3 days Respectively. After incubation, the cells were washed with FACS buffer for flow cytometry and reacted with anti-mouse B220 APC, anti mouse IgD FITC, anti mouse IgM PE and anti-mouse CD138 Percp ab for 30 min at 4 ° C . After washing with a FACS buffer, the cells were analyzed by flow joins after reading using a flow cytometer.

그 결과, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 처리 조건에서 면역조절 기능을 가지는 Breg 세포와 Naive B 세포는 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 처리에서보다 월등히 증가되었고, 항체 생성에 관여하는 플라즈마 B 세포는 약물 병용 투여시 단독 투여때 보다 억제되는 것으로 나타났다(도 21 참조).As a result, Breg cells and Naive B cells having immunomodulating function were significantly increased in the combination treatment with metformin and coenzyme Q10 than in the case of metformin and coenzyme Q10 alone. Plasma B cells involved in antibody production were administered alone (See Fig. 21).

따라서, 본 발명자들은 B 세포의 활성 조절을 통한 면역조절에 있어서도 메트포민과 코엔자임 Q10의 단독 투여보다 병용투여가 효과적임을 확인할 수 있었다.
Therefore, the present inventors confirmed that co-administration of metformin and coenzyme Q 10 alone is more effective in controlling immunity through regulation of B cell activity.

<4-7> <4-7> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 염증성 사이토카인 억제 효과 분석(1) Analysis of inhibitory effect of inflammatory cytokine by combination treatment (1)

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리가 염증성 사이토카인을 억제하는 효과가 있는지를 알아보기 위하여 하기와 같이 실험을 진행하였다. The inventors of the present invention conducted the following experiment in order to investigate whether treatment with metformin and Coenzyme Q10 in combination inhibits inflammatory cytokines.

먼저, 마우스의 비장세포에 B세포를 활성시키기 위해서 LPS 100ng/ml와 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 처리 및 메트포민과 코엔자임 Q10 병용 처리한 후 3일간 배양하였다. 배양 후 배양액의 상층액에서 IL-6, IL-1b, TNF-a의 발현을 ELISA 분석을 이용하여 확인하였다. First, to activate B cells in mouse spleen cells, 100 ng / ml of LPS, metformin and coenzyme Q10 alone treatment, metformin and coenzyme Q10 treatment were combined and cultured for 3 days. The expression of IL-6, IL-1b, and TNF-a in the supernatant of the cultured medium was confirmed by ELISA analysis.

실험을 위해 먼저 각각의 IL-6, IL-1b, TNF-a의 capture ab를 96 웰 플레이트(well plate)에 깔고 밤새 배양 후(overnight) 블락킹 버퍼(blocking buffer)로 2시간 반응을 진행하였다. 스탠다드(Standard)와 샘플을 처리 후 2시간 상온에서 반응시켰으며, 워시 버퍼(wash buffer)로 3번 수행 후, detection ab 처리 후 2시간 상온에서 반응시켰다. AP를 붙이고 2시간 반응후 PNPP를 이용하여 발색시켰고, ELISA reader 기기를 사용하여 발색정도에 따른 값을 확인하였다.
For the experiment, the capture ab of each of IL-6, IL-1b and TNF-a was placed on a 96-well plate overnight and incubated overnight (blocking) for 2 hours . Standard and samples were reacted at room temperature for 2 hours after the treatment. After 3 times of wash buffer, reaction was carried out at room temperature for 2 hours after detection ab treatment. After incubation for 2 hours with AP, the cells were developed with PNPP and the values were determined by ELISA reader.

그 결과, 염증성 사이토카인인 IL-6, IL-1b, TNF-a의 발현양은 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리하였을 때에도 다소 감소하였으나, 본 발명의 방법으로 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리하였을 때에는 확연하게 억제되어 있음을 알 수 있었다(도 22a 참조).
As a result, the expression levels of IL-6, IL-1b and TNF-a, which are inflammatory cytokines, decreased slightly when metformin and coenzyme Q10 were treated alone, but when metformin and coenzyme Q10 were co- (See Fig. 22A).

<4-8> <4-8> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 염증성 사이토카인 억제 효과 분석(2) Analysis of inflammatory cytokine inhibitory effect by combination treatment (2)

마우스의 dLN의 세포에서 T 세포를 활성화 시키기 위해 Anti CD3 0.5ug/ml (plate coating 2h)와 메트포민과 코엔자임 Q10 단독 및 병용처리 후 3일간 배양 후에 각각의 조건에서 상층액(supernatant)을 얻어 TNF-a와 IL-17의 발현을 ELISA 분석으로 조사하였다. To activate T cells in mouse dLN cells, anti-CD3 0.5 μg / ml (plate coating 2 h), metformin and coenzyme Q10 alone, and 3 days of incubation for 3 days were used to obtain supernatant The expression of TNF-a and IL-17 was examined by ELISA analysis.

실험을 위하여 본 발명자들은 각각의 TNF-a와 IL-17 capture ab를 96 웰 플레이트(well plate)에 깔고 밤새 배양 후(overnight) 블락킹 버퍼(blocking buffer)로 2시간 반응을 진행하였다. 스탠다드(Standard)와 샘플을 처리 후 2시간 상온에서 반응시켰으며, 워시 버퍼(wash buffer)로 3번 수행 후, detection ab 처리한 다음 2시간 상온에서 반응시켰다. AP를 붙이고 2시간 반응후 PNPP를 이용하여 발색을 시켰으며, ELISA reader 기기를 사용하여 발색정도에 따른 값을 확인하였다.
For the experiment, the present inventors coated each TNF-a and IL-17 capture ab on a 96-well plate overnight, overnight and then reacted for 2 hours with blocking buffer. Standard and samples were reacted at room temperature for 2 hours after treatment. After washing three times with wash buffer, they were subjected to detection ab treatment and reacted at room temperature for 2 hours. After incubation for 2 hours with AP, the cells were developed with PNPP and the values were determined by ELISA reader.

그 결과, 염증성 사이토카인인 TNF-a, IL-17의 발현양은 메트포민과 코엔자임 Q10을 단독으로 처리하였을 때에는 아무 것도 처리하지 않은 대조군과 비슷하였으나, 본 발명의 방법으로 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리하였을 때에는 TNF-a, IL-17의 발현양이 확연하게 억제되어 있음을 알 수 있었다(도 22b 참조).
As a result, the expression levels of TNF-a and IL-17, which are inflammatory cytokines, were similar to those of the control group treated with metformin and coenzyme Q10 alone, but metformin and coenzyme Q10 were treated by the method of the present invention It was found that the expression levels of TNF-a and IL-17 were remarkably suppressed (see Fig. 22B).

<< 실시예Example 5> 5>

메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아 손상 조절 능력 확인 Identification of Mitochondrial Damage Controlled by Combined Treatment

<5-1> <5-1> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아 막 전위변화 조사 Investigation of Potential Changes in Mitochondria by Combined Treatment

본 발명자들은 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 막전위 변화를 조사하기 위하여 JC-1 염색을 시행하였다. The present inventors performed JC-1 staining to examine the changes in the membrane potential of mitochondria by co-administration of metformin and coenzyme Q10.

관절을 둘러싸고 있는 활막세포(FLS)에 염색 시 DMEM 배지에 JC-1 200mM을 100nM로 희석 후 10ug/ml로 추가(adding)한 다음 37℃의 온도에서 15분간 인큐베이션(incubation) 하였다. DMEM 배지 교체 후 10분 뒤에 PBS 워싱(washing)진행한 후 형광현미경으로 관찰하였다. JC-1 200mM was diluted to 100 nM in DMEM medium at the time of staining with synovial cells (FLS) surrounding the joints, and then added at 10ug / ml and incubated at 37 ° C for 15 minutes. After washing with PBS for 10 minutes after the DMEM medium was changed, the cells were observed under a fluorescence microscope.

상기 JC-1 염색은 미토콘드리아의 막전위 변화 연구에 주로 이용되는 실험 방법으로서, 정상 세포내에서는 JC-1 dye가 미토콘드리아에 레드 형광을 띠며 축적되나, 아톱토시스(apotosis)가 일어난 세포에서는 세포질에 그린(green) 형광으로 남게 되는 특징이 있다. The JC-1 staining is an experimental method mainly used for studying the membrane potential change of mitochondria. In the normal cells, JC-1 dye accumulates red fluorescence in mitochondria, whereas in apotosis, (green) fluorescence.

형광현미경으로 관찰 결과, 아무것도 처리 하지 않은 대조군 상태의 미토콘드리아 막 전위변화는 유지가 잘 되고 있어서 Red 형광이 잘 발현하고 있지만 IL-17을 처리한 조건에서는 Th17 또는 사이토카인 IL-17에 의해서 미토콘드리아 손상을 유발시키기 때문에 Green 형광이 증가되어 있음 알 수 있었다. Fluorescence microscopy revealed that mitochondrial membrane potential changes in the control group without any treatment were well maintained and red fluorescence was well expressed. However, mitochondrial damage by Th17 or cytokine IL-17 under IL-17 treatment Green fluorescence was increased due to induction.

그러나 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독 처리하였을 때에는 미토콘드리아 막 전위변화가 증가되었음을 알 수 있었으나, 이들을 병용 처리하였을 때는 각각 단독으로 처리하였을 때보다 미토콘드리아 막 전위변화가 가장 많이 증가되어 red 형광을 더 많이 띰을 알 수 있었다(도 23a 참조).
However, when methamphetamine and coenzyme Q10 were treated alone, mitochondrial membrane potential changes were increased, but when they were used together, mitochondrial membrane potential was most significantly changed, and red fluorescence was more increased (See FIG. 23A).

<5-2> <5-2> 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양 변화 조사 Investigation of Amount of Mitochondria by Combined Treatment

메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양 변화가 있는지를 알아보기 위하여 Mitotracker / a-tubulin 염색을 수행하였다. Mitotracker / a-tubulin staining was performed to determine whether there was a change in the amount of mitochondria induced by co-administration of metformin and coenzyme Q10.

먼저, DMEM 배지에 미토트래커(Mitotracker)를 100nM 농도로 희석한 후 관절을 둘러싸고 있는 활막세포(FLS) 플레이트에 추가(adding)하였다. 그 후 37℃의 온도에서 15분간 인큐베이션하였으며, PBS 워싱을 하였다. First, mitotracker was diluted to 100 nM in DMEM medium and added to a synovial cell (FLS) plate surrounding the joints. After that, incubation was carried out at a temperature of 37 캜 for 15 minutes and PBS washing was performed.

아세톤(Acetone)과 메탄올(Methanol)을 1:1 비율로 희석하여 10분 고정 후 PBS 워싱을 15분간 진행하였다. 또한, 10% Normal goat serum으로 블락킹(blocking)하였으며, 30분 후 Ab 넣고 4℃에서 밤새 배양하여 진행 후 PBS 워싱한 다음 DAPI (1:500) stain 후 현미경으로 관찰하였다.  Acetone and methanol were diluted at a ratio of 1: 1 and fixed for 10 minutes, followed by PBS washing for 15 minutes. Blocking with 10% normal goat serum was performed. After 30 minutes, the cells were incubated at 4 ° C overnight. After incubation, the plate was washed with PBS and then stained with DAPI (1: 500).

그 결과, IL-17 10ng 처리 군에서는 IL-17에 의해서 손상을 받아 미토콘드리아 양이 감소되었으나, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군에서는 감소된 미토콘드리아의 양이 증가하였음을 알 수 있었으며, 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 투여한 군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 처리한 군보다 감소된 미토콘드리아의 양이 월등히 증가하였음을 알 수 있었다(도 23b 참조).
As a result, it was found that IL-17 treated with 10 ng of IL-17 reduced the amount of mitochondria due to damage by IL-17, but the amount of reduced mitochondria was increased in the group treated with metformin and coenzyme Q10, and metformin and coenzyme Q10 was significantly increased in the group treated with metformin and coenzyme Q10 than in the group treated with metformin and coenzyme Q10 (see FIG. 23B).

<5-3> <5-3> 류마티스관절염Rheumatoid arthritis 모델에서  In the model 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아 막 전위변화 조사 Investigation of Potential Changes in Mitochondria by Combined Treatment

본 발명자들은 류마티스관절염 모델에서 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아 막 전위변화를 알아보기 위하여 하기와 같이 실험하였다. The present inventors conducted the following experiment to determine the change in mitochondrial membrane potential by the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 in a rheumatoid arthritis model.

DBA1/J 정상 마우스군에 type II collagen 100ug을 CFA와 섞어서 꼬리 표피에 주입(first immunization)하여 류마티스 관절염 동물모델을 제작하였으며, 1주일에 5회 코엔자임 Q10 단독 처리군은 0.1mg/mice, 메트포민 단독 처리군은 0.1mg/mice, 메트포민과 코엔자임 Q10 병용투여은 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 0.1mg/mice의 양으로 경구섭취(oral feeding) 시켰다. Mice were injected with 100 ug of type II collagen into CFA to induce a rheumatoid arthritis animal model. Five times a week coenzyme Q10 alone treatment group was administered 0.1 mg / mouse, metformin alone 0.1 mg / mouse in the treatment group, and metformin plus coenzyme Q10 in combination with metformin and coenzyme Q10 were orally administered in an amount of 0.1 mg / mouse, respectively.

상기와 같이 제작된 류마티스 관절염 동물모델을 희생시킨 후 비장세포를 얻었으며, 각각의 처리군의 세포에 H2O2를 처리하여 미토콘드리아의 막 전위를 망가지게 하였다. 각각의 처리군을 대상으로 JC-1 염색을 진행하였는데 염색 시 배양 상층액을 버리고 세포에 PBS를 넣은 후 JC-1 200mM을 100nM로 희석 후 10ug/ml로 추가(adding)한 다음 37℃의 온도에서 15분간 인큐베이션하였다. Sputum cells were obtained after sacrificing the rheumatoid arthritis animal model prepared as described above, and the membrane potentials of mitochondria were destroyed by treating H 2 O 2 in the cells of each treatment group. Each treatment group was subjected to JC-1 staining. After the culture supernatant was discarded, the cells were inoculated with PBS, and then JC-1 200 mM was diluted to 100 nM and added at 10 ug / ml. Lt; / RTI &gt; for 15 minutes.

그런 다음 세포 원심분리를 진행한 후 형광 현미경을 관찰한 결과, 아무것도 처리하지 않은 류마티스관절염 마우스 군에서는 red 형광이 거의 없고 green 형광이 대부분이나 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독으로 처리한 군에서는 red 형광이 증가하였으며, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10을 병용 처리한 군에서는 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 단독으로 처리한 군보다 red 형광이 월등히 증가하였음을 알 수 있었다(도 24a 참조).After the cell centrifugation, fluorescence microscopy revealed that red fluorescence was almost absent in the rheumatoid arthritis mouse group, and green fluorescence was mostly present. In the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone, red fluorescence . In the group treated with the combination of metformin and coenzyme Q10 of the present invention, it was found that red fluorescence significantly increased as compared with the group treated with metformin and coenzyme Q10 alone (see FIG. 24A).

따라서 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10의 병용처리 또는 이들을 함유하는 복합제의 처리는 질환 유발로 인해 감소된 미토콘드리아 막 전위를 확연히 증가시켜 미토콘드리아 막 전위변화가 잘 유지되고 있음을 알 수 있었다.
Therefore, the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 of the present invention or the treatment of the combination agent containing them clearly showed that the mitochondrial membrane potential was remarkably increased due to the disease induction and the mitochondrial membrane potential change was maintained well.

<5-4> <5-4> 류마티스관절염Rheumatoid arthritis 모델에서  In the model 메트포민과Metformin and 코엔자임  Coenzyme Q10Q10 병용처리에 의한 미토콘드리아의 양 변화 조사 Investigation of Amount of Mitochondria by Combined Treatment

본 발명자들은 상기 실시예 <5-3>의 방법으로 제조된 류마티스 관절염 유도 동물모델을 희생하여 비장 절편을 얻었으며, 아무것도 처리되지 않은 류마티스 관절염 유도 동물모델군, 메트포민이 처리된 군, 코엔자임 Q10이 처리된 군 및 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리된 군의 비장조직을 이용하여 동결절편(Optimal Cutting Temperature compound; O.C.T. compound)을 포매시킨 다음 액화질소에서 조직을 급속냉각시키고, 냉동절편기를 이용하여 7um 두께로 슬라이드에 부착하였다. 이후 절편을 아세톤으로 고정하고, 10% 정상 염소 혈청을 도포하여 30분간 비특이적 반응을 차단하였다. CoxIV 분석에는 PBS(pH7.5)에 희석된 1차항체 CD4 alexa 488 (1:200), CoxIV (1:200, rabbit / 2nd anti-rabbit PE 1:500)로 4℃에서 하룻밤 동안 반응 시켰으며, 다음날 PBS용액으로 세척하고, 염색한 조직을 공초점 현미경으로 분석 하였다.
The present inventors obtained spleen fragments at the sacrifice of the model of rheumatoid arthritis induced by the method of Example <5-3>. The spleen fragments were obtained from the rheumatoid arthritis-induced animal model group, the metformin treated group, the coenzyme Q10 Optimal cutting temperature compound (OCT compound) was embedded in the spleen tissues of the treated group and metformin and coenzyme Q10-treated group. The tissues were rapidly cooled in the liquid nitrogen, Lt; / RTI &gt; The sections were then fixed with acetone and 10% normal goat serum was applied to block nonspecific reactions for 30 minutes. CoxIV assay was performed overnight at 4 ° C with primary antibody CD4 alexa 488 (1: 200), CoxIV (1: 200, rabbit / 2nd anti-rabbit PE 1: 500) diluted in PBS , The next day in PBS solution, and the stained tissue was analyzed by confocal microscopy.

그 결과, 메트포민을 처리한 군에서는 아무것도 처리하지 않은 류마티스 관절염 유도 동물모델군과 비슷한 미토콘드리아 양을 보여 메트포민 단독처리에 의해서는 미토콘드리아의 양이 증가되지 않음을 알 수 있었다. 그러나, 코엔자임 Q10 처리군에서는 미토콘드리아의 양이 증가되었으며, 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리된 군에서는 더 월등히 증가하였음을 알 수 있었다(도 24b 참조).
As a result, the amount of mitochondria was similar to that of the rheumatoid arthritis-induced animal model group, which was not treated in the group treated with metformin, so that the amount of mitochondria was not increased by metformin alone treatment. However, the amount of mitochondria was increased in the coenzyme Q10-treated group, and it was found that the amount of mitochondria was significantly increased in the group treated with coenzyme Q10 of metformin of the present invention (see FIG. 24B).

따라서 본 발명의 메트포민과 코엔자임 Q10 병용처리는 미토콘드리아 기능의 저하에 따른 다양한 질병도 효과적으로 치료할 수 있음을 알 수 있었다.
Therefore, it was found that the combination treatment of metformin and coenzyme Q10 of the present invention can effectively treat various diseases caused by a decrease in mitochondrial function.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (14)

메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10을 유효성분으로 모두 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 있어서, 상기 조성물에 함유된 메트포민(Metformin) : 코엔자임 Q10는 10:1~ 1:1 의 중량비로 혼합되어 있고, 상기 면역질환은 관절염, 이식거부질환, 염증성장질환 또는 미토콘드리아의 기능 저하에 기인하여 유발된 암, 당뇨 또는 퇴행성신경질환인 것을 특징으로 하는 조성물.1. A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of immune diseases comprising metformin and coenzyme Q10 as effective ingredients, wherein the metformin: coenzyme Q10 contained in the composition is in a weight ratio of 10: 1 to 1: 1 Wherein said immune disease is cancer, diabetes or a degenerative neurological disease caused by arthritis, graft rejection disease, inflammatory growth disease or dysfunction of mitochondria. 제1항에 있어서,
상기 조성물은 메트포민(Metformin)을 0.1 내지 20mg 및 코엔자임 Q10을 0.001 내지 10mg의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said composition comprises 0.1 to 20 mg of metformin and 0.001 to 10 mg of coenzyme Q10.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 파골세포 분화를 감소시키거나, 염증성세포의 침윤을 억제하는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said composition reduces osteoclast differentiation or inhibits the infiltration of inflammatory cells. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 조성물은 염증성 사이토카인인 TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-γ 또는 IL-1b의 발현을 감소 또는 억제시키는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said composition reduces or inhibits the expression of inflammatory cytokines TNF-a, IL-6, IL-17, IFN-y or IL-lb.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 소장의 두께 및 대장의 길이를 정상상태와 같이 유지 시키는 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 면역질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the composition has an effect of maintaining the thickness of the small intestine and the length of the large intestine in a steady state.
제1항에 있어서,
상기 조성물은 조절 T 세포(Regulatory T cell: Treg) 또는 조절 B세포(Regulatory B cell: Breg)의 활성을 촉진 또는 증가시키는 것을 특징으로 하는 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said composition promotes or increases the activity of regulatory T cells (Treg) or regulatory B cells (Breg).
제1항에 있어서,
상기 조성물은 염증으로 인해 감소된 미토콘드리아(mitochondria)의 양을 증가시키고, 미토콘드리아 막(mitochondria membrane)의 손상을 억제시키는 것을 특징으로 하는 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said composition increases the amount of mitochondria reduced by inflammation and inhibits damage to the mitochondrial membrane. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 18. &lt; / RTI &gt;
삭제delete 삭제delete 삭제delete 인간을 제외한 면역질환이 유발된 개체에 메트포민(Metformin) 및 코엔자임 Q10 을 병용 투여하는 단계를 포함하는, 면역질환의 치료방법에 있어서, 상기 메트포민(Metformin) : 코엔자임 Q10는 10:1~ 1:1 의 중량비로 혼합되어 있고, 상기 면역질환은 관절염, 이식거부질환, 염증성장질환 또는 미토콘드리아의 기능 저하에 기인하여 유발된 암, 당뇨 또는 퇴행성신경질환인 것을 특징으로 하는 방법.A method for treating an immune disorder, comprising administering to a subject suffering from an immune disorder other than a human a combination of metformin and coenzyme Q10, wherein the metformin: coenzyme Q10 is administered in a ratio of 10: 1 to 1: 1 Wherein the immunological disease is cancer, diabetes, or degenerative neurological disease caused by arthritis, graft rejection disease, inflammatory growth disease or a decrease in function of mitochondria. 제11항에 있어서,
상기 메트포민은 0.1 ~ 20mg/kg, 코엔자임 Q10는 0.001 ~ 10mg/kg으로 동시에 개체에 투여하는 것을 특징으로 하는 면역질환의 치료방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the metformin is administered to an individual at a dose of 0.1 to 20 mg / kg and the coenzyme Q10 is administered to an individual at a dose of 0.001 to 10 mg / kg.
제12항에 있어서,
상기 투여는 메트포민과 코엔자임 Q10이 함께 함유된 복합제의 형태로 투여하거나, 메트포민과 코엔자임 Q10을 각각 개별적으로 동시에 투여하는 것을 특징으로 하는 면역질환의 치료방법.
13. The method of claim 12,
Wherein said administration is administered in the form of a combination of metformin and coenzyme Q10 together, or metformin and coenzyme Q10 are administered separately at the same time.
삭제delete
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