KR102510198B1 - 락토바실러스 속 균주 및 SCFA(Short fatty chain acid)를 포함하는 면역 질환의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 락토바실러스 속 균주 및 단쇄지방산을 포함하는 면역 질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 관절염 통증을 경감시키고 연골을 보호하며 염증 마커를 억제하여 관련된 면역 질환의 예방 및 치료에 효과적이다.

Description

락토바실러스 속 균주 및 SCFA(Short fatty chain acid)를 포함하는 면역 질환의 예방 및 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING IMMUNE DISEASES COMPRISING LACTOBACILLUS SP. STRAIN AND SCFA}

본 발명은 락토바실러스 속 균주 및 SCFA(Short fatty chain acid)를 포함하는 면역 질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

면역질환은 포유류 면역계의 구성성분들이 포유류의 병리상태를 야기하거나, 매개하거나 또는 기타 공헌하는 질환으로서, 특히 염증성 장애는 전 세계에서 가장 중요한 건강 문제 중 하나이다. 염증은 일반적으로 외부 물질 또는 해로운 자극에 의한 숙주 침입에 대해 신체 조직의 국소화된 보호 반응이다. 염증의 원인은 박테리아, 바이러스 및 기생충과 같은 감염성 원인; 화상 또는 방사선 조사와 같은 물리적 원인; 독소, 약물 또는 산업적 제제와 같은 화학약품; 알레르기 및 자가면역 반응과 같은 면역적 반응, 또는 산화성 스트레스와 연관된 상태일 수 있다.

염증은 통증, 적화현상, 부기, 열 및 감염된 영역의 궁극적인 기능 손실을 그 특징으로 한다. 이들 증상은 면역계의 세포사이에서 일어나는 일련의 복잡한 상호작용의 결과이다. 세포의 반응으로 인해 결과적으로 여러 그룹의 염증 매개자의 상호작용 네트워크가 생성된다: 단백질(예를 들면, 사이토카인, 효소(예를 들면 프 로테아제, 퍼옥시다제), 주요 염기성 단백질, 점착 분자(ICAM, VCAM), 지질 매개자(예를 들면, 에이코사노이드, 프로스타글란딘, 류코트라이엔, 혈소판 활성화 인자(PAF)), 반응성 산소 종(예를 들면, 하이드로퍼옥사이드, 슈퍼옥사이드 음이온 O2-, 산화질소(NO) 등). 그러나 염증의 이들 매개자중 대부분은 또한 정상적인 세포 활성의 조절자이다. 따라서 염증 반응의 결핍으로 인해 숙주가 제어되지 않으면 서 손상(즉, 감염)되고, 따라서 만성 염증으로 인해 부분적으로는 상기 언급된 매개자 중 여럿이 과다 생성됨으로써 매개되는 염증성 질환이 야기된다. 또한, 면역질환 중 하나인 자가면역 질환은 면역 체계가 그 자신의 기관을 공격하여 자발적인 반응을 일으키는 것을 특징으로 한다. 이러한 반응들은 T 림프구에 의한 자가 항원(auto-antigen)의 인식에 기인하며, 이로 인하여 체액상(자가항원 생성) 및 세포상 (림프구 및 대식세포 세포독성 활성 증가) 면역 반응이 유발된다.

마이크로바이옴(Microbiome)이란 인체에 서식하는 미생물을 일컫는 말로 장내 미생물이 이에 해당된다. 마이크로바이옴의 수는 순수한 인체의 세포수보다 두 배 이상 많고 유전자 수는 100배 이상 많다. 따라서 미생물을 빼놓고 인간의 유전자를 논할 수 없을 정도이기에 제2의 게놈(Second Genome)이라 부르기도 한다. 마이크로바이옴은 유익균과 유해균이 생성되는 원리와 질병간의 연과성 등을 분석할 수 있어 신약 개발 및 불치병 치료법 연구에 폭넓게 활용될 수 있는 분야다. 또한 마이크로바이옴은 식품, 화장품, 치료제 개발에 쓰인다. 다만 이를 활용한 의약품 개발 연구는 대부분 초기 단계여서 제품 개발까지는 시간이 걸릴 전망이다.

한국등록특허 제10-1723265호

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 혼합한 조성물을 유효성분으로 이용한 결과, 관절염 통증을 경감시키고 연골을 보호하며 염증 마커를 억제하며 관련된 면역 질환의 예방 및 치료에 효과적임을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명의 목적은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 부단쇄지방산을 유효성분으로 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 이를 이용하여 면역 질환을 치료하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적의 달성을 위해, 본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 유효성분으로 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 유효성분으로 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 치료가 필요한 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

본 발명의 조성물은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 함께 사용함으로써, 관절염의 통증을 경감시키고 관절 손상을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 염증 마커를 억제하고 면역세포를 조절하여 면역 질환의 예방 및 치료에 유용하게 이용될 수 있다.

도 1은 관절염 동물 모델에 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 통증 평가(Paw withdrawal threshold (PWT) 및 paw withdrawal latency (PWL))를 확인한 결과이다.
도 2는 관절염 동물 모델에 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 골관절염 통증 조절 효과를 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 연골손상 억제 능력을 확인한 CT 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 혈장에서의 CTX-II 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 관절염 동물 모델에 프로피온산나트륨 처리에 따른 통증 평가(Paw withdrawal threshold (PWT) 및 paw withdrawal latency (PWL))를 확인한 결과이다.
도 6은 관절염 동물 모델에 프로피온산나트륨 처리에 따른 골관절염 통증 조절 효과를 확인한 결과이다.
도 7은 관절염 동물 모델의 비장세포에서 프로피온산나트륨 처리에 따른 Th1 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 8은 관절염 동물 모델의 비장세포에서 프로피온산나트륨 처리에 따른 Th17/Treg 조절 효과를 확인한 결과이다.
도 9는 관절염 동물 모델의 혈액에서 프로피온산나트륨 처리에 따른 Th1 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 10은 관절염 동물 모델의 혈액에서 프로피온산나트륨 처리에 따른 Th17 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 11은 관절염 동물 모델에 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 통증 평가(Paw withdrawal threshold (PWT) 및 paw withdrawal latency (PWL))를 확인한 결과이다.
도 12는 관절염 동물 모델의 비장세포에서 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 Th1 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 13은 관절염 동물 모델의 비장세포에서 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 Th17 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 14는 관절염 동물 모델의 혈액에서 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 Th1 억제 효과를 확인한 결과이다.
도 15는 관절염 동물 모델의 혈액에서 본 발명의 혼합 조성물 처리에 따른 Th17 억제 효과를 확인한 결과이다.

이하, 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 유효성분으로 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 락토바실러스 속 균주는 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus Helveticus), 락토바실러스 페르멘툼(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) 및 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 예를 들어, 락토바실러스 속 균주는 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus) 또는 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 단쇄지방산은 부티레이트, 프로피오네이트, 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산은 5 내지 10 : 1 내지 5의 중량비로 혼합될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

조성물은 Th1 및 Th17 세포를 억제하고, Treg 세포의 활성을 증가시킬 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 균주는 배양하여 이용할 수 있으며, 배양 배지에서 배양하여 수득한 발효액, 농축 발효액, 발효액의 건조물, 배양 여과액, 농축 배양 여과액, 또는 배양 여과액의 건조물의 형태로 이용할 수 있으며, 상기 균주를 포함하는 것 또는 배양한 후 균주를 제거한 배양 여액일 수 있다. 또한 상기 배양물은 그 제형이 한정되지 아니하고, 일 예로 액체, 또는 고체일 수 있다.

본 발명에서 용어 "배양"은 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 것을 의미한다.

상기 균주는 통상의 배지에서 생육 가능하며, 특정 미생물을 배양하기 위하여 배양대상 즉 배양체가 되는 미생물이 필요로 하는 영양물질을 포함하는 것으로 특수한 목적을 위한 물질이 추가로 첨가되어 혼합된 것일 수 있다. 상기 배지는 배양기 또는 배양액이라고도 하며, 천연배지, 합성배지 또는 선택배지를 모두 포함하는 개념이다.

배양에 사용되는 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 온도, pH 등을 조절하면서 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 한다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코즈 및 자일로즈의 혼합당을 주 탄소원으로 사용하며 이외에 수크로즈, 락토즈, 프락토즈, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 및 질산암모늄과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민과 같은 아미노산 및 펩톤, NZ-아민, 육류추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해생성물 등 유기질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다.

사용될 수 있는 인원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함된다. 또한, 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간 및 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다. 마지막으로, 상기 물질에 더하여 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 사용될 수 있다. 또한, 배양 배지에 적절한 전구체들이 사용될 수 있다. 상기된 원료들은 배양과정에서 배양물에 적절한 방식에 의해 회분식, 유가식 또는 연속식으로 첨가될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다. 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아와 같은 기초 화합물 또는 인산 또는 황산과 같은 산 화합물을 적절한 방식으로 사용하여 배양물의 pH를 조절할 수 있다.

상기 면역질환은 상기 면역질환은 CTX-II 발현량이 증가되고; Treg 세포가 감소하고; Th17 세포 및 Th1 세포가 증가된 조건을 갖는 질환일 수 있으며, 자가면역질환 또는 염증성 질환을 포함할 수 있다.

본 발명에서 용어, "자가면역질환"은 자기항원에 대한 생체의 무반응을 면역학적 무반응성(immunologic unresponsiveness) 또는 관용(tolerance)이라 하며, 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 의미한다.

본 발명에서 용어, "염증성 질환"이란 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.

상기 면역질환은 골관절염, 류마티스관절염, 강직성 척추염, 척추관절병증, 염증성 장질환, 건선관절염, 통풍, 세균성 관절염, 소아기 류마티스관절염, 루푸스, 경피증, 다발성 경화증, 섬유근통, 다발성 근염, 피부근염, 베체트병, 라이터 증후군, 라임 관절염, 유착 관절낭염, 오십견, 힘줄 활막염, 팔꿈치머리 주머니염, 드쿼베인 힘줄윤활막염, 재발류마티스, 류마티스 다발근육통증, 성인형 스틸병, 자가면역 혈구감소증, 자가면역 심근염, 아토피피부염, 천식, 일차성간경변, 굿파이처 증후군, 자가면역 뇌수막염, 쇼그렌 증후군, 애디슨병, 원형 탈모증, 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, 유육종증, 피부 경화증, 척추관절증, 갑상선염, 혈관염, 백반증, 점액수종, 악성빈혈, 미토콘드리아 관련 증후군 및 궤양성 대장염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 예를 들어 골관절염일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 "치료"란, 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 용어는 "치료하는"이 상기와 같이 정의될 때 치료하는 행위를 말한다. 따라서 포유동물에 있어서 면역질환의 "치료" 또는 "치료요법 "은 하기의 하나 이상을 포함할 수 있다:

(1) 면역 질환의 성장을 저해함, 즉, 그 발달을 저지시킴,

(2) 면역 질환의 확산을 예방함, 즉, 전이를 예방함,

(3) 면역 질환을 경감시킴.

(4) 면역 질환의 재발을 예방함, 및

(5) 면역 질환의 증상을 완화함(palliating).

본 발명의 약학 조성물에는 유효성분 이외에 보조제(adjuvant)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 보조제는 당해 기술분야에 알려진 것이라면 어느 것이나 제한없이 사용할 수 있으나, 예를 들어 프로인트(Freund)의 완전 보조제 또는 불완전 보조제를 더 포함하여 그 면역성을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 유효성분을 약학적으로 허용된 담체에 혼입시킨 형태로 제조될 수 있다. 여기서, 약학적으로 허용된 담체는 제약 분야에서 통상 사용되는 담체, 부형제 및 희석제를 포함한다. 본 발명의 약학 조성물에 이용할 수 있는 약학적으로 허용된 담체는 이들로 제한되는 것은 아니지만, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀전, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

제제화할 경우에는 통상 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 그러한 고형 제제는 유효성분에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘 카르보네이트, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 일반적으로 사용되는 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수용성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수용성용제, 현탁제로는 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브유와 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 개체에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식이 예상될 수 있는데, 예를 들면 경구, 정맥, 근육, 피하, 복강내 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물의 투여량은 개체의 연령, 체중, 성별, 신체 상태 등을 고려하여 선택된다. 상기 약학 조성물 중 포함되는 유효성분의 농도는 대상에 따라 다양하게 선택할 수 있음은 자명하며, 바람직하게는 약학 조성물에 0.01 ~ 5,000 ㎍/ml의 농도로 포함되는 것이다. 그 농도가 0.01 ㎍/ml 미만일 경우에는 약학 활성이 나타나지 않을 수 있고, 5,000 ㎍/ml를 초과할 경우에는 인체에 독성을 나타낼 수 있다.

상기 약학 조성물은 다양한 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화될 수 있다.

경구 투여용 제형으로는 예를 들면 정제, 환제, 경질, 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/ 또는 폴리에틸렌 글리콜)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 정제는 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제 및 감미제를 함유할 수 있다. 상기 제형은 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.

또한, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것은 주사용 제제이며, 주사용 제제의 용매로서 물, 링거액, 등장성 생리식염수 또는 현탁액을 들 수 있다. 상기 주사용 제제의 멸균 고정 오일은 용매 또는 현탁 매질로서 사용할 수 있으며 모노-,디-글리세라이드를 포함하여 어떠한 무자극성 고정오일도 이러한 목적으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 주사용 제제는 올레산과 같은 지방산을 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 균주와 단쇄지방산을 유효성분으로 포함하는, 면역 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 식품 조성물은 유효성분을 함유하는 것 외에 통상의 식품 조성물과 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨,소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 향미제는 천연 향미제 (타우마틴), 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 상기 약학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강보조식품류 등이 있다.

또한 상기 식품 조성물은 유효성분인 추출물 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 정제,캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공될 수 있다. 본 발명에서 '건강기능성 식품 조성물'이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다. 상기 '식품 첨가물 공전'에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료 제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 들 수 있다. 예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다. 캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 본 발명의 유효성분을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 본 발명의 유효성분을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다. 환 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다. 과립 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분의 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 면역 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 치료가 필요한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

본 발명의 치료 방법은 상기 약학 조성물을 치료적 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함한다. 특정 개체에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 개체의 연령, 체중, 일반건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 목적에 적합한 조성물의 유효량은 전술한 사항을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

상기 개체는 임의의 포유동물에 적용가능하며, 상기 포유동물은 인간 및 영장류뿐만 아니라, 소, 돼지, 양, 말, 개 및 고양이 등의 가축을 포함한다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1. 본 발명의 혼합 조성물의 제조

락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus) 및 부티레이트를 5 : 1의 비율로 혼합하여 마이크로바이옴 혼합 조성물을 제조하였다.　

실시예 2. 본 발명의 혼합 조성물의 골관절염의 치료 효과

Monosodium Iodoacetate (MIA, I2512, Sigma, Poole, UK)를 주사용 saline에 60mg/ml 농도로 용해하여 실험개시 당일 (day 0) 조제하였다. 실험개시일에 랫(Wistar rat, 6주령, 180g~220g)에 Isoflurane을 이용하여 호흡 마취를 한 후, MIA를 gauge 0.5 inch needle(model 750; Hamiltion Companym, Reno, NV)을 사용하여 우측 슬관절강내로 infrapatellar ligament를 경유하여 50ul (MIA 3mg/body)를 주사하여 골관절염(MIA)을 유도하였다.

600 mg/Kg 본 발명의 혼합 조성물 처리군(L. rhamnosus 500mg/kg + Butyrate 100mg/kg); 30mg/Kg 셀레콕시브 처리군; 500 mg/kg L. rhamnosus 단독 처리군; 및 부형제(Vehicle) 처리군으로, MIA 유도 다음날부터 매일 랫 당 각 처리량을 경구 투여하였으며, 0, 3, 8, 11, 15일 및 18일의 경과를 확인하였다.

랫의 통증 측정을 위하여, Dynamic planter aesthesiometer(UgoBasile, Comerio, Itaily)를 사용하였다. 기계의 통증 측정 방법은 측정 기계 위에 그물로 된 판을 얹고 그 위에 아크릴로 된 동물 고정틀 안에 랫(rat)을 넣은 후, 측정기계로 약물이 주입된 오른발에 찔러 주었다. 찌른 후에 기계가 자동적으로 발을 떼는데 걸리는 시간(s, 초)과 얼마만큼의 무게를 주었을 때 발을 떼는지(g)를 측정하여 그때 나오는 시간과 무게를 기재하여 통증 측정 그래프를 그렸다.

그 결과, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 행동실험(paw withdrawal latency(s), paw withdrawal threshold(g) 및 weight on right hind rimb(%))을 확인한 결과, 골관절염 유도 후 3일째에는 각 처리군에서 통증 반응에 큰차이가 없으나, 8일 이후부터 셀레콕시브 처리군에 비해 본 발명의 혼합 조성물 처리군에서 통증반응 정도가 유사하거나 현저하게 회복됨을 확인하였다.

실시예 3. 본 발명의 혼합 조성물에 의한 연골 보호 효과

골관절염이 유도된 동물모델에서 본 발명의 혼합 조성물에 의하여 관절의 손상이 저해되는지를 CT를 통해 확인하였다.

그 결과, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성물을 처리한 랫의 무릎 관절에서 셀레콕시브 처리군 및 L. rhamnosus 단독 처리군에 비해 무릎 관절의 손상이 적고 골 표면이 더 넓어 우수한 연골 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

실시예 4. 본 발명의 혼합 조성물에 의한 CTX-II 억제 효과

실시예 2에서와 같은 골관절염이 유도된 동물모델로부터 혈장을 채취하여 연골 손상에 관련된 염증 마커인 CTX-II를 측정하였다.

그 결과, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 셀레콕시브 처리군 및 L. rhamnosus 단독 처리군에 비해 본 발명의 조성물 처리군에서 현저히 낮은 CTX-II 발현량을 나타냄을 확인할 수 있었다.

실시예 5. 프로피온산나트륨의 골관절염의 치료 효과

실시예 2와 같은 공정에 따라 랫에게 골관절염(MIA)을 유도하였다.

그런 다음, 200 mg/Kg의 프로피온산나트륨(Sodium propionate 200mpk); 및 부형제(Vehicle) 처리군으로, MIA 유도 다음날부터 매일 랫 당 각 처리량을 경구 투여한 후 날짜별로 경과를 확인하였다.

랫의 통증 측정을 위하여, Dynamic planter aesthesiometer(UgoBasile, Comerio, Itaily)를 사용하였다. 기계의 통증 측정 방법은 측정 기계 위에 그물로 된 판을 얹고 그 위에 아크릴로 된 동물 고정틀 안에 랫(rat)을 넣은 후, 측정기계로 약물이 주입된 오른발에 찔러 주었다. 찌른 후에 기계가 자동적으로 발을 떼는데 걸리는 시간(s, 초)과 얼마만큼의 무게를 주었을 때 발을 떼는지(g)를 측정하여 그때 나오는 시간과 무게를 기재하여 통증 측정 그래프를 그렸다.

그 결과, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, paw withdrawal latency(s), paw withdrawal threshold(g) 및 weight on right hind rimb(%))을 확인한 결과, 골관절염 유도 후 3일째에는 각 처리군에서 통증 반응에 큰차이가 없으나, 7일 이후부터 부형제 처리군에 비해 프로피온산나트륨 처리군에서 통증반응 정도가 회복됨을 확인하였다.

실시예 6. 프로피온산나트륨 처리에 의한 면역 조절 효과

실시예 5의 실험 종료 후 랫으로부터 비장세포 및 혈액을 수득하여 유세포 분석을 실시하였다.

그 결과, 프로피온산나트륨의 처리에 의해 비장세포에서 Th1 및 Th17 세포가 억제되고 Treg 세포가 증가함을 확인하였다(도 7 및 8). 또한, 혈액에서 Th1 및 Th17 세포가 억제됨을 확인하였다(도 9 및 10).

실시예 7. 본 발명의 혼합 조성물의 제조

락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus) 및 프로피온산나트륨(Sodium propionate)를 500mg/kg:200mg/kg (5:2)의 비율로 혼합하여 마이크로바이옴 혼합 조성물을 제조하였다.

실시예 8. 프로피온산나트륨의 골관절염의 치료 효과

실시예 2와 같은 공정에 따라 랫에게 골관절염(MIA)을 유도하였다.

그런 다음, 500mg/kg의 락토바실러스 아시도필루스 (L.acido); 500mg/kg+200mg/kg의 실시예 7의 혼합 조성물(L.acido+Sodium propionate); 및 부형제(Vehicle) 처리군으로, MIA 유도 다음날부터 매일 랫 당 각 처리량을 경구 투여한 후 날짜별로 경과를 확인하였다.

랫의 통증 측정을 위하여, Dynamic planter aesthesiometer(UgoBasile, Comerio, Itaily)를 사용하였다. 기계의 통증 측정 방법은 측정 기계 위에 그물로 된 판을 얹고 그 위에 아크릴로 된 동물 고정틀 안에 랫(rat)을 넣은 후, 측정기계로 약물이 주입된 오른발에 찔러 주었다. 찌른 후에 기계가 자동적으로 발을 떼는데 걸리는 시간(s, 초)과 얼마만큼의 무게를 주었을 때 발을 떼는지(g)를 측정하여 그때 나오는 시간과 무게를 기재하여 통증 측정 그래프를 그렸다.

그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, paw withdrawal latency(s) 및 paw withdrawal threshold(g) 을 확인한 결과, 락토바실러스 아시도필루스 단독 투여군에 비해 실시예 7의 락토바실러스 아시도필루스와 프로피온산나트륨 병용 투여군에서 통증반응 정도의 회복이 더 우수함을 확인하였다.

실시예 9. 본 발명의 혼합 조성물에 의한 면역 조절 효과

실시예 8의 실험 종료 후 랫으로부터 비장세포 및 혈액을 수득하여 유세포 분석을 실시하였다.

그 결과, 실시예 7의 락토바실러스 아시도필루스와 프로피온산나트륨의 혼합 조성물 처리에 의해 비장세포(도 12 및 13) 및 혈액(도 14 및 15)에서 Th1 및 Th17 세포가 억제됨을 확인하였다.

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 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus) 및 프로피오네이트를 유효성분으로 포함하는, 골관절염의 예방 또는 치료용 약학 조성물로서,
   상기 조성물은 Th1 및 Th17 세포를 억제하고, Treg 세포의 활성을 증가시키며,
   상기 바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus) 및 프로피오네이트는 5 내지 10 : 1 내지 5의 중량비로 포함되는 것인, 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 골관절염은
   CTX-II 발현량이 증가되고;
   Treg 세포가 감소하고;
   Th17 세포 및 Th1 세포가 증가된 조건을 갖는 것인, 조성물.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus) 및 프로피오네이트를 유효성분으로 포함하는, 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물로서,
    상기 조성물은 Th1 및 Th17 세포를 억제하고, Treg 세포의 활성을 증가시키며,
    상기 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus Acidophilus) 및 프로피오네이트는 5 내지 10 : 1 내지 5의 중량비로 포함되는 것인, 조성물.

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