KR102545762B1 - 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 연골기질 분해효소의 발현억제용 조성물 및 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세모가사리 추출물은 세포 독성이 없고, 연골기질 분해효소의 발현은 억제하면서 동시에 관절연골의 주요성분인 아그레칸(aggrecan)의 발현은 증가시키는 활성이 있어, 연골보호 효과가 우수하므로 골관절염을 예방, 개선 및 치료할 수 있는 의약품 및 건강기능식품에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating osteoarthritis comprising Gloiopeltis tenax estract}
본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
골관절염(osteoarthritis)은 퇴행성 관절염으로서 윤활 관절에서 연골과 주위골에 퇴행성 변화가 나타나서 생기는 관절염을 말하며, 관절 연골의 점차적인 소실과 연골 하방에 위치한 뼈의 비대, 관절 가장자리 부위의 골 생성 및 비특이적인 활막 염증을 특징으로 하는 질환이다. 골관절염은 연골내 수분 함량이 증가되어 부종을 일으키는 연골 변화 단계(1 단계), 연골이 파괴되면서 연골 표면이 갈라지고 찢어지면서 손상되어 뼈가 드러나고 관절강이 좁아지는 원섬유화(fibrillation) 단계(2 단계), 연골세포가 연골을 회복하기 위해 연골 생성을 시작하지만 연골 생성보다 연골 파괴가 더 빠르게 일어나기 때문에 전반적으로 연골이 줄어들게 되는 단계(3 단계), 뼈가 변형되어 관절 기형 및 기능장애를 초래하는 뼈 변화 단계(4 단계) 및 연조직(soft tissue)이 두꺼워지는 관절 연조직 변화 단계(5 단계)로 진행된다.
이러한 골관절염의 원인은 노화 현상이나 과다한 체중과 관계가 깊으며, 나이가 많아질수록 여성에서 많이 발병되고 있다. 골관절염이 유발되는 기전으로는 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 생성이 증가하고 콜라게네이즈(collagenase), 스트로멜라이신(stromelysin) 등과 같은 MMPs의 분비가 증가되어 관절연골 기질의 손상을 유발하는 것으로 알려져 있다.
골관절염의 치료를 위해 현재 사용되는 약물로는 진통제, 스테로이드제, 비스테로이드계 항염증제 등이 있고, 히알루론산, 글루코사민, 콘드로이틴 등의 연골 보호제를 이용하는 방법이 있으며, 관절경 수술, 경골 근위부 절골술, 관절부분 치환술, 슬관절 전치환술 등의 외과적 치료방법이 있다.
그러나 약물 치료의 경우는 통증이나 염증 반응 자체를 비특이적으로 완화시키는 효과만을 가지고 있으며, 연골 보호제는 단지 연골 세포에 영양을 공급해 주거나 충격을 완화시킴으로써 관절을 보호해 주는 역할을 할 뿐, 근본적인 치료방법이 되지 못하고 있다.
따라서 보다 효과적으로 골관절염을 치료할 수 있으면서 부작용이 없는 보다 안전한 새로운 치료제의 개발이 필요하다.
한편, 세모가사리(Gloiopeltis tenax)는 지누아리목 풀가사리과 홍조식물로 참가사리라고 부르기도 한다. 겨울부터 이듬해 봄에 걸쳐 조간대 상부 바위에서 서식하며 몸은 뭉쳐나고 하부는 가는 줄기를 가지며, 높이는 10~12cm, 굵기는 1~4mm이다. 몸체는 원주상이거나 조금 납작하고, 가지의 내부는 사상세포와 점질로 가득 차 있다. 가지는 수차례 차상으로 갈라져 부채꼴을 이루며 군데군데 불규칙하게 가지를 내기도 하고 끝은 가늘어지고 때로는 아래로 굽는다. 세모가사리에 주로 함유된 다당류는 자연에 널리 분포하고 있으며 해양생물, 식물 및 해조류에 의해 생성 및 파생되고, 해조 다당류의 성질을 결정하는 주요 구성성분인 황산기가 많이 함유되어 있다고 보고되어 있다.
또한 세모가사리의 생리학적 활성으로는 식이섬유가 풍부하여 장의 운동을 활발하게 함으로써 변비를 예방할 수 있는 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 위암 및 췌장암과 같은 소화기계 계통의 암 예방에도 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, 아직까지 골관절염과의 관련성에 대해서는 보고된 바가 없다.
대한민국 등록특허 10-2338416
이에, 본 발명자들은 천연물로부터 골관절염을 예방 또는 치료할 수 있는 새로운 소재를 발굴하기 위해 연구하던 중, 세모가사리 추출물이 연골기질을 분해하는 효소들의 발현을 억제시키는 활성이 있고, 연골기질 구성요소들의 발현을 증진시키는 활성이 있음을 확인함으로써 세모가사리 추출물이 우수한 연골보호 효과를 갖는다는 것을 규명함으로써 본 발명을 완성하였다.
그러므로 본 발명의 목적은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는, 연골기질 분해효소의 발현억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
상기와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 추출물은 물, C1 내지 C4 알코올 또는 이들의 혼합용매 추출물일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 세모가사리 추출물은 연골기질 분해효소들의 발현을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연골기질 분해효소는 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 또는 MMP-13일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 세모가사리 추출물은 아그레칸(aggrecan)의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는, 연골기질 분해효소의 발현억제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연골기질 분해효소는 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 또는 MMP-13일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 추출물은 물, C1 내지 C4 알코올 또는 이들의 혼합용매 추출물일 수 있다.
나아가 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 추출물은 물, C1 내지 C4 알코올 또는 이들의 혼합용매 추출물일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 세모가사리 추출물은 연골기질 분해효소들의 발현을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 연골기질 분해효소는 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 또는 MMP-13일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 세모가사리 추출물은 아그레칸(aggrecan)의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 세모가사리 추출물은 세포 독성이 없고, 연골기질 분해효소의 발현은 억제하면서 동시에 관절연골의 주요성분인 아그레칸(aggrecan)의 발현은 증가시키는 활성이 있어, 연골보호 효과가 우수하므로 골관절염을 예방, 개선 및 치료할 수 있는 의약품 및 건강기능식품에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에서 랫트의 무릎 관절에서 분리된 연골세포에 대해 본 발명의 세모가사리 주정추출물을 농도별로 처리한 후, 세포생존율을 MTT 분석으로 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 랫트의 무릎 관절에서 분리된 연골세포에 대해 본 발명의 세모가사리 주정추출물을 농도별로 처리한 후, 연골기질 분해효소들의 단백질 발현수준을 웨스턴 블럿으로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에서 랫트의 무릎 관절에서 분리된 연골세포에 대해 본 발명의 세모가사리 주정추출물을 농도별로 처리한 후, 연골기질 구성성분의 단백질 발현수준을 웨스턴 블럿으로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공함에 특징이 있다.
본 발명자들은 골관절염을 효과적으로 예방, 개선 및 치료할 수 있는 치료제를 천연물로부터 발굴하기 위해 연구하던 중, 세모가사리 추출물이 연골기질 분해효소의 발현 억제 활성 및 관절연골의 주요성분 인자에 대한 발현 증진 효과가 있음을 실험을 통해 확인함에 따라 세모가사리 추출물을 골관절염의 치료 용도로 사용할 수 있음을 최초로 규명하였다.
골관절염은 TNF-α, IL-1β, IL-6와 같은 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 생성이 증가하고 콜라게네이즈(collagenase), 스트로멜라이신(stromelysin) 등과 같은 MMPs의 분비가 증가되어 관절 연골의 손상이 유발되는 것으로 알려져 있다.
이에 본 발명자들은 본 발명의 일실시예에서, 랫트로부터 분리된 연골세포를 대상으로 세모가사리 추출물 처리에 의해, IL-1β로 발현이 증가된 연골기질 분해효소들의 단백질 발현수준을 유의하게 억제하는 것을 확인할 수 있었다.
일반적으로 퇴행성 연골세포는 염증성 사이토카인을 분비하고 이와 함께 다양한 종류의 기질 분해효소 단백질(MMP, ADAMTS)의 발현을 증가시킨다. 활성화된 기질 분해효소 단백질은 연골세포를 둘러싸고 있는 세포외기질을 직접적으로 분해함으로써 연골조직의 점진적 퇴행을 유도한다.
이러한 점에서 본 발명의 세모가사리 추출물은 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 및 MMP-13과 같은 연골기질 분해효소들의 발현 수준을 효과적으로 억제할 수 있어, 연골조직 퇴행을 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 또 다른 일실시예에서는 본 발명의 세모가사리 추출물이 연골세포를 둘러싸고 있는 세포외기질인 아그레칸(aggrecan)의 발현을 증진시키는 활성이 있음을 확인하였다.
이러한 결과들은 본 발명의 세모가사리 추출물이 연골 보호 효과를 가지며, 연골조직의 퇴행을 억제하여 궁극적으로 골관절염을 예방, 개선 및 치료할 수 있음을 의미한다.
그러므로 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 추출물은 당업계에 공지된 추출 및 분리하는 방법을 사용하여 천연으로부터 추출 및 분리하여 수득한 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 정의된 추출물은 적절한 용매를 이용하여 세모가사리로부터 추출한 것이며, 예를 들어, 세모가사리의 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 모두 포함한다.
상기 세모가사리로부터 추출물을 수득하기 위한 적절한 용매로는 약학적으로 허용되는 유기용매라면 어느 것을 사용해도 무방하며, 예컨대 물, C1 내지 C4 알코올 또는 이들의 혼합용매를 이용하여 수득한 추출물일 수 있고, 바람직하게는 주정 추출물일 수 있다.
추출 방법으로는 열수추출법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 초음파추출법, 용출법, 압착법 등의 방법 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 목적하는 추출물은 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있으며, 통상의 정제 방법을 이용하여 정제될 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 골관절염을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "치료"란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 골관절염에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 이때, 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세 결정성셀룰로스, 폴리비닐피로리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필 히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1kg 당 0.001 내지 150mg, 바람직하게는 0.01 내지 100mg을 매일 또는 격일 투여하거나, 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감 될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 골관절염 치료방법을 제공한다. 본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 마우스(mouse), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.
또한 본 발명의 상기 조성물은 식품 조성물로도 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분인 세모가사리 추출물을 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 약제학적 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 세모가사리 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.
이러한 본 발명의 유효성분인 세모가사리 추출물은 천연소재인 세모가사리로부터 추출된 물질로서 부작용이 거의 없으므로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 세모가사리 추출물 유효성분으로 포함하는 골관절염 질환의 예방 또는 개선을 위한 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.
본 발명에서 “건강기능식품”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 보건 용도에 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-글루타민산나트륨제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 들 수 있다.
예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 상기 세모가사리 추출물을 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 유효성분인 상기 세모가사리 추출물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 상기 세모가사리 추출물을 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 유효성분과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 상기 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품은 골관절 통증 개선, 골관절 기능 개선, 골관절 염증 부종의 감소, 및 골관절염 예방 또는 개선에 도움이 된다.
상기 건강기능식품은 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강보조식품류 등일 수 있다.
나아가 본 발명은 세모가사리 추출물을 유효성분으로 포함하는, 연골기질 분해효소의 발현억제용 조성물을 제공할 수 있다.
연골기질 분해효소란 연골세포를 둘러싸고 있는 세포외기질(예컨대, 아그레칸(aggrecan), 제2형 콜라겐(type Ⅱ collagen))을 직접적으로 분해함으로써 연골 조직의 점진적 퇴행을 유도하는 효소로, 예를 들면 MMPs 및 아그레카나제(aggrecanase)인 ADAMTS 등이 해당된다.
또한, 골관절염은 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 생성이 증가하거나, 콜라게네이즈(collagenase), 스트로멜라이신(stromelysin) 등의 MMPs나 아그레카나제(aggrecanase)의 분비가 증가함으로써 관절 연골 기질이 손상되어 유발될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 시험관에서 염증성 사이토카인인 Il-1β로 자극된 연골세포에서 본 발명의 세모가사리 추출물 처리에 의해 증가되었던 연골기질 분해효소의 단백질 발현수준이 효과적으로 억제됨을 확인하였다.
이상의 결과들을 통해 본 발명자들은 본 발명의 세모가사리 추출물이 연골 세포에서 염증 매개체 및 연골기질분해 효소를 억제하는 활성이 있어 골관절염의 예방, 치료 또는 개선에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있었다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
세모가사리 추출물의 제조
세모가사리 추출물은 다음과 방법으로 제조하였다. 세모가사리 원물 대비 20배수에 해당되는 30%의 주정을 세모가사리에 첨가한 후, 90℃에서 2시간 동안 추출을 수행하였다. 이후 여과지로 용질과 용매를 분리한 다음, 회전감압농축기로 용매를 증발시키고 건조시켰다. 건조된 세모가사리의 주정추출물은 분말화하였고, 이후 증류수에 100 mg/mL로 용해시킨 후 필터링하여 하기 실험에 사용하였다.
<실시예 2>
세모가사리 추출물의 세포 독성 여부 분석
상기 <실시예 1>에서 수득한 세모가사리 주정추출물에 대해 세포 독성여부를 분석하기 위하여, 생후 5일경된 랫트의 무릎 관절로부터 분리한 초대배양 연골세포(rat chondrocytes, RC)를 12-웰 플레이트에 1x106 cell/ml의 세포수로 분주한 후, 세모가사리 주정추출물을 농도별로 처리한 후 24시간 동안 배양하였다. 이후 MTT 시약(5mg/ml)을 ml당 100ul씩 첨가하고 4시간 동안 반응시킨 후, 형성된 포르마잔을 DMSO 용매로 용해시킨 후, 590nm에서 흡광도를 측정하였고, 하기 수식을 이용하여 세포 생존율을 분석하였다.
Figure 112023007590336-pat00001
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 세모가사리 주정추출물은 처리한 모든 농도범위에서 연골세포에 대해 세포 독성을 유발하지 않는 것으로 나타났다.
이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 세모가사리 주정추출물이 세포 독성이 없어 체내 다른 부작용을 유발시키지 않는 안전한 추출물임을 알 수 있었다.
<실시예 3>
세모가사리 추출물의 연골기질 분해효소의 발현억제확인
본 발명의 세모가사리 주정추출물이 연골보호 효과가 있는지 확인하기 위해, 연골세포를 대상으로 본 발명의 추출물을 농도별로 처리한 후, 연골기질을 분해하는 효소들(ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3, MMP-13)의 단백질 발현변화를 웨스턴블럿으로 분석하였다. 구체적으로 초대배양 연골세포(rat chondrocytes, RC)를 12-웰 플레이트에 1x106 cell/ml의 세포수로 분주한 후, 세모가사리 주정추출물을 농도별로 처리한 후, IL-1b를 처리하여 24시간 동안 배양한 후, 세포배양액을 제거하고 단백질 추출버퍼를 이용하여 총 단백질을 추출한 다음, 당업계에 공지된 방법으로 웨스턴블럿을 수행하였다. IL-1b는 연골세포에서 연골기질 분해효소의 발현 증가를 유도하는 것으로 알려져 있다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, IL-1b 처리에 의해 발현이 증가된 연골기질 분해효소들 모두 본 발명의 세모가사리 주정추출물 처리에 의해 증가된 단백질 수준이 감소되는 것으로 나타났고, 단백질 수준의 발현 감소는 세모가사리 주정추출물의 처리 농도에 비례하는 것으로 나타났다.
이러한 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 세모가사리 주정추출물이 연골기질을 분해하는 효소들의 발현억제를 통해 연골을 보호하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
<실시예 4>
세모가사리 추출물의 연골기질요소의 발현증가 확인
나아가 본 발명자들은 본 발명의 세모가사리 주정추출물이 관절연골을 구성하는 주요 성분으로 알려져 있는 아그레칸(aggrecan) 단백질의 발현에 영향을 줄 수 있는지 확인하기 위해, 상기 <실시예 3>의 실험군에 대해 아그레칸에 대한 항체를 이용하여 웨스턴블럿을 수행하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, IL-1b 처리에 의해 발현이 감소된 아그레칸(aggrecan)이 본 발명의 세모가사리 주정추출물 처리에 의해 발현이 증가되는 것으로 나타났고, 이러한 발현증가는 세모가사리 주정추출물의 처리 농도에 비례하는 것으로 나타났다.
이상의 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명의 세모가사리 주정추출물이 연골기질을 분해하는 효소들의 발현은 억제하고 동시에 관절연골을 구성하는 주요 성분인 아그레칸(aggrecan)의 발현은 증가시키는 효과를 통해, 궁극적으로 연골보호 효과를 가질 수 있으며, 나아가 연골파괴 및 손상에 의한 골관절염을 예방, 개선 및 치료할 수 있는 용도로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 세모가사리의 주정 추출물을 유효성분으로 포함하는, 연골기질 분해효소 발현 억제 및 아그레칸(aggrecan) 발현 증가 활성을 통한 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연골기질 분해효소는 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 또는 MMP-13인 것을 특징으로 하는, 연골기질 분해효소 발현 억제 및 아그레칸(aggrecan) 발현 증가 활성을 통한 골관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 세모가사리의 주정 추출물을 유효성분으로 포함하는, 연골기질 분해효소 발현 억제 및 아그레칸(aggrecan) 발현 증가 활성을 통한 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 연골기질 분해효소는 ADAMTS-4, ADAMTS-5, MMP-1, MMP-3 또는 MMP-13인 것을 특징으로 하는, 연골기질 분해효소 발현 억제 및 아그레칸(aggrecan) 발현 증가 활성을 통한 골관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  13. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4999371B2 (ja) * 2006-06-30 2012-08-15 博 小池 外用薬
KR20210127616A (ko) * 2020-04-14 2021-10-22 경북대학교 산학협력단 홍조류 미소섬유상 셀룰로오스 제조방법 및 이의 용도
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