KR102568093B1 - 비피도박테리움 롱검을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents
비피도박테리움 롱검을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum)을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 일 양상에 따른 상기 균주에 의하면, 염증세포 유입 완화, 사이토카인 생성 완화, 항체 생성 완화, 염증세포 침윤 완화를 통하여 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 및/또는 호산구증가증의 예방, 개선 및/또는 치료에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
Description
미생물의 알레르기 질환의 예방 또는 치료 용도에 관한 것이다.
알레르기(allergy) 질환은 개체에 어떤 종류의 물질(항원 또는 알레르겐(알레르기의 원인 인자)이 들어왔을 때 이것에 대하여 항체가 만들어지고, 그 후 다시 동일물질인 항원이 체내로 들어왔을 때 생기는 항원항체 반응인 알레르기가 원인이 되어 발생하는 질환이다(영양학사전, 1998. 3. 15., 채범석, 김을상). 주된 질환은 호흡기 질환, 피부염(아토피 피부염 포함), 약진, 약제 알레르기, 혈청병 등이고, 알레르겐의 종류나 알레르기 반응을 일으키는 조직에 따라 여러 가지 병의 유형을 나타낸다.
알레르기성 호흡기 질환은 알레르기 반응이 관여하는 질환 중 호흡기 질환을 뜻하며, 대표적으로 기관지 천식, 기관지염 또는 알레르기성 비염 등이 있다.
기관지 천식(bronchial asthma)은 폐 속에 있는 기관지가 아주 예민해진 상태로, 때때로 기관지가 좁아져서 숨이 차고 기침을 심하게 하는 증상을 나타내는 병을 말하며, 기관지의 알레르기 염증 반응 때문에 발생하는 알레르기 질환이다. 최근 서구화 및 식습관의 변화에 따라 기관지 천식의 유병률은 증가하고 있는 추세이다.
기관지염(bronchitis)은 폐의 기관지에 생기는 염증으로, 90 % 이상의 원인이 바이러스 감염인 급성 기관지염과 달리, 대기 오염이나 석탄 채굴, 곡물 처리, 직물 제조, 축산, 금속 주조 등의 직종에서 자극이 강한 먼지의 만성 흡입 등이 원인으로 작용하는 만성 기관지염은 운동 시의 천명음과 호흡 곤란, 낮은 산소 포화도를 나타내며, 2년이 넘도록 가래, 기침이 끊이지 않고, 매년 3개월 이상 지속된다.
알레르기성 비염(allergic rhinitis)은 코 점막이 특정 물질에 대하여 과민반응을 나타내는 것으로 알레르기를 일으키는 원인 물질(알레르겐 또는 항원)이 코 점막에 노출된 후 자극 부위로 비만세포, 호산구를 비롯한 여러 종류의 IgE 항체를 매개로 하는 염증세포가 몰려들어 이들이 분비하는 다양한 매개물질에 의하여 염증반응이 발생하는 질환이다.
이러한 알레르기성 질환 중 기관지 천식은 다양한 발병 기전 중에 Th2(T helper type 2) 타입의 면역반응이 항진되어 이에 따라 인터루킨(interluekin)-4, 5, 13 등의 분비가 증가되게 되며(Liu et al., 2006; Williams et al., 2012), 이러한 반응과 연계하여 호산구를 비롯한 많은 염증세포들이 폐 조직 내로 이동 및 침윤하게 된다(Zhou et al., 2011). 또한 염증세포들은 다양한 전염증인자 및 화학주성인자들을 방출하여, 염증반응을 더욱 악화시키며, 기도 내 배상세포의 점액분비를 증가시키고, 기도 과민성을 야기하게 된다(Chibana et al., 2008). 이러한 일련의 반응으로 인하여 기관지 천식 환자들은 호흡곤란, 청색증 및 흉통 등의 임상증상을 나타내게 된다.
현재, 알레르기성 질환의 치료에 사용되고 있는 약물은 스테로이드 제제, 항히스타민제, 기관지 확장제 또는 항생제 등이 있다. 스테로이드 제제와 항생제의 경우, 면역반응 및 염증반응 억제를 통하여 알레르기성 질환의 치료에 사용되고 있으며, 기관지 확장제의 경우, 호흡곤란 등의 임상증상 발현 시에 이를 상쇄시킴으로써 사용되고 있다. 그러나, 이러한 약물은 면역억압, 골수생성억제 등의 부작용을 비롯한 항생제 내성, 그리고 장기사용 시 부작용이 발견되어 치료제로서 사용이 매우 제한적이다.
이에, 현존하는 알레르기 질환 치료제를 대신할 수 있는 치료제가 필요한 실정이다.
일 양상은 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.)에 속하는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
다른 양상은 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.)에 속하는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
일 양상은 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.)에 속하는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 비피도박테리움 롱검 균주는 기탁번호 KCTC 14523BP로 기탁된 균주일 수 있다.
상기 균주는 알레르기 질환의 예방, 개선 또는 치료 효과가 있는 것일 수 있다. 상기 알레르기 질환은 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식(allergic asthma), 알러지성 비염(allergic rhinitis), 호산구성 천식(eosinophilic asthma) 또는 호산구증가증(eosinophilia)일 수 있다.
상기 염증성 호흡기 질환은 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 급성 폐손상(acute lung injury), 농흉, 폐농양, 폐렴, 폐결핵, 기침, 가래, 기관지염, 인후염, 편도염, 부비동염, 비염, 폐쇄성 세기관지염 및 후두염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 균주는 염증세포 유입을 완화하는 효과가 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 균주는 호산구성 기도 염증에서 염증세포 유입을 완화하는 효과가 있는 것일 수 있다. 또한, 염증세포 중 호산구에 대한 유입 완화 효과가 큰 것일 수 있다.
상기 균주는 사이토카인 생성 완화 효과가 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 균주는 사이토카인 중 IL-4, IL-5, IL-13 및 Eotaxin을 감소시키는 효과가 있는 것일 수 있다. IL-4와 IL-13은 Th2 세포 분화 및 면역반응에 중요한 사이토카인이다. IL-5와 Eotaxin은 호산구 발생 및 이동에 중요한 사이토카인이다. 또한, 상기 균주는 IL-4 및/또는 IL-13를 감소시키거나 Th2 세포 분화를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 균주는 IL-5, Eotaxin 및 호산구로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
상기 균주는 혈청 내 항체 생성 완화 효과가 있는 것일 수 있다. 상기 항체는 알레르기 유발 물질에 대한 특이적인 항체일 수 있다. 상기 항체는 IgE 항체 일 수 있다. 상기 항체 생성 완화 효과는 총 항체 생성 및 변화량에 영향을 주지 않으면서, 알레르기 유발 물질에 대한 특이적인 항체의 생성을 완화하는 것일 수 있다.
상기 균주는 폐 조직 내 염증세포 침윤 완화 효과가 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 균주는 혈관 기저부 및 폐포 내 침윤한 염증세포 침윤 완화 효과가 있는 것일 수 있다.
본 명세서에서 용어 "치료 (treat)"는 자연 치유에 비하여 단축된 시간에 알레르기 질환 등이 치유되는 것을 의미할 수 있다. 상기 치료는 알레르기 질환 등의 개선 및/또는 완화를 포함할 수 있다. 또한, 상기 치료는 알레르기 질환 등으로부터 유발되는 증상의 치유 및/또는 회복을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "소포체(vesicle)"는 세포에서 분비되어 세포 외 공간으로 방출된 입자를 의미하는 것으로서, 엑소좀(exosome), 엑토좀(ectosome), 마이크로소낭(microvesicle), 마이크로입자(microparticle), 엑소좀 유사 소포체 (exosome like vesicle) 등의 다수의 상이한 종을 포함할 수 있다. 세포밖 소포체는 분비하는 기원 세포(공여 세포)의 상태를 반영할 수 있으며, 어떤 세포에서 분비되었는가에 따라 다양한 생물학적 활성을 나타내고, 세포들 사이에 유전 물질과 단백질을 옮기면서 세포 간 상호작용에 중요한 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 소포체를 포함하는 세포 유래 물질들은 질병을 일으키거나 또는 면역세포를 자극하여 질병에 대항하게 하며, 미생물의 대사과정을 통해 사람이 소화시키지 못하는 물질들을 분해하여 흡수할 수 있도록 도와주는 효과가 있다. 상기 소포체는 막 구조 소포체로 내부와 외부가 구분되며, 세포의 세포막 지질(plasma membrane lipid)과 세포막 단백질(plasma membrane protein), 핵산(nucleic acid), 및 세포질 성분 등을 가지고 있고, 원래 세포보다 크기가 작은 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 소포체는 비피도박테리움 롱검 균주의 배양액의 세포 파쇄물로부터 분리된 것일 수 있다.
일 구체예에 있어서, 상기 세포 외 소포체는 10 nm 내지 400 nm의 직경을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 10 nm 내지 400 nm, 10 nm 내지 350 nm, 10 nm 내지 300 nm, 10 nm 내지 250 nm 일 수 있다.
본 명세서에서 용어 "배양액"은 "배양 상층액", "조건 배양액" 또는 "조정 배지"와 호환적으로 사용될 수 있고, 비피도박테리움 롱검이 시험관 내에서 성장 및 생존할 수 있도록 영양분을 공급할 수 있는 배지에 상기 균주를 일정기간 배양하여 얻는 상기 균주, 이의 대사물, 여분의 영양분 등을 포함하는 전체 배지를 의미할 수 있다. 또한, 상기 배양액은 균주를 배양하여 얻은 균체 배양액에서 균체를 제거한 배양액을 의미할 수 있다. 한편, 상기 배양액 중 균체를 제거한 액체를 "상등액"이라고도 하며, 배양액을 일정시간 가만히 두어 하층에 가라앉은 부분을 제외한 상층의 액체만을 취하거나, 여과를 통해 균체를 제거하거나, 배양액을 원심분리하여 하부의 침전을 제거하고 상부의 액체만을 취하여 획득할 수 있다. 상기 "균체"는 본 발명의 균주 자체를 의미하는 것으로 피부 샘플 등으로부터 분리하여 선별한 균주 자체 또는 상기 균주를 배양하여 배양액으로부터 분리한 균주를 포함한다. 상기 균체는 배양액을 원심분리하여 하층에 가라앉은 부분을 취하여 획득할 수 있고, 또는 중력에 의해 배양액의 하층으로 가라앉으므로 일정 시간동안 가만히 두었다가 상부의 액체를 제거함으로써 획득할 수 있다.
상기 배양액은 균주를 배양하여 수득된 배양액 자체, 그의 농축물, 또는 동결건조물 또는 배양액로부터 균주를 제거하여 수득된 배양 상층액, 그의 농축물 또는 동결건조물을 포함할 수 있다.
상기 배양액은 비피도박테리움 롱검을 적절한 배지(예를 들면, R2A 배지 또는 TSA 배지) 에서 10 ℃초과 또는 40 ℃미만 중 어느 온도에서 일정 시간, 예를 들면, 4 내지 50시간 동안 배양하여 수득된 것일 수 있다.
일 구체예에서, 균주의 배양 상층액은 균주 배양액을 원심분리나 여과시켜 균주를 제거하는 단계에 의해 수득될 수 있다.
다른 구체예에서, 농축물은 상기 균주 배양액 자체, 또는 상기 배양액을 원심분리나 필터를 이용하여 여과한 후 수득된 상층액을 농축하는 단계에 의해 수득될 수 있다.
상기 비피도박테리움 롱검을 배양하기 위한 배양용 배지 및 배양 조건은 통상의 지식을 가진 자가 적절하게 선택하거나 변형하여 이용할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "파쇄액"은 균주 자체를 화학적 또는 물리적 힘에 의하여 균주의 세포벽을 파쇄하여 얻은 산물을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "배양액 추출물"은 상기 배양액 또는 그의 농축액로부터 추출한 것을 의미하며, 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이들 조정제물 또는 정제물, 이를 분획한 분획물을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 0.00001 중량% 내지 80 중량%, 예를 들면, 0.00001 중량% 내지 60 중량%, 0.00001 중량% 내지 40 중량%, 0.00001 중량% 내지 30 중량%, 0.00001 중량% 내지 20 중량%, 0.00001 중량% 내지 10 중량%, 0.00001 중량% 내지 5 중량%, 0.05 중량% 내지 60 중량%, 0.05 중량% 내지 40 중량%, 0.05 중량% 내지 30 중량%, 0.05 중량% 내지 20 중량%, 0.05 중량% 내지 10 중량%, 0.05 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지 60 중량%, 0.1 중량% 내지 40 중량%, 0.1 중량% 내지 30 중량%, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 5 중량%의 균주, 이의 파쇄액, 배양액, 또는 이의 배양액의 추출물을 포함할 수 있다.
용어, "유효성분으로 포함"은 상기에서 언급한 효과를 나타낼 수 있는 정도로 본 명세서의 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액, 또는 이의 배양액의 추출물이 첨가되는 것을 의미하고, 약물전달 및 안정화 등을 위하여 다양한 성분을 부성분으로 첨가하여 다양한 형태로 포뮬레이션 (formulation)되는 것을 포함하는 의미이다.
다른 구체예에 있어서, 상기 조성물은 약학적 조성물일 수 있다.
상기 약학적 조성물은 약제학적으로 허용가능한 희석제 또는 담체를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 희석제는 유당, 옥수수 전분, 대두유, 미정질 셀룰로오스, 또는 만니톨, 활택제로는 스테아린산 마그네슘, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 담체는 부형제, 붕해제, 결합제, 활택제, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 부형제는 미결정 셀룰로오즈, 유당, 저치환도 히드록시셀룰로오즈, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 붕해제는 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 전분글리콜산 나트륨, 무수인산일수소 칼슘, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 결합제는 폴리비닐피롤리돈, 저치환도 히드록시프로필셀룰로오즈, 히드록시프로필셀룰로오즈, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 활택제는 스테아린산 마그네슘, 이산화규소, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다.
상기 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여 제형으로 제형화될 수 있다. 경구 투여 제형은 과립제, 산제, 액제, 정제, 캅셀제, 건조시럽제, 또는 그 조합일 수 있다. 비경구 투여 제형은 주사제일 수 있다.
상기 조성물은 건강기능식품 조성물 일 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물은 상기 균주 또는 이의 배양액 단독 또는 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적 (예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 명세서의 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 상기 건강기능식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 건강기능식품의 종류 중 음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 건강식품 조성물은 또한 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제, 또는 그 조합을 함유할 수 있다. 상기 건강기능식품 조성물은 또한, 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육, 또는 그 조합을 함유할 수 있다.
상기 조성물은 화장료 조성물일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 예를 들면, 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 에센스, 팩, 젤, 앰플 또는 피부 점착 타입의 화장료 제형을 갖는 것일 수 있다.
상기 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효성분으로서 상기 조성물 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 피부외용제용 조성물일 수 있다.
본 명세서에서, 상기 피부외용제는 크림, 겔, 연고, 피부 유화제, 피부 현탁액, 경피전달성 패치, 약물 함유 붕대, 로션, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 피부외용제는 통상 화장품이나 의약품 등의 피부외용제에 사용되는 성분, 예를 들면 수성성분, 유성성분, 분말성분, 알코올류, 보습제, 증점제, 자외선흡수제, 미백제, 방부제, 산화방지제, 계면활성제, 향료, 색제, 각종 피부 영양제, 또는 이들의 조합과 필요에 따라서 적절하게 배합될 수 있다. 상기 피부외용제는, 에데트산이나트륨, 에데트산삼나트륨, 시트르산나트륨, 폴리인산나트륨, 메타인산나트륨, 글루콘산 등의 금속봉쇄제, 카페인, 탄닌, 벨라파밀, 감초추출물, 글라블리딘, 칼린의 과실의 열수추출물, 각종생약, 아세트산토코페롤, 글리틸리틴산, 트라넥삼산 및 그 유도체 또는 그 염등의 약제, 비타민 C, 아스코르브산인산마그네슘, 아스코르브산글루코시드, 알부틴, 코지산, 글루코스, 프룩토스, 트레할로스 등의 당류등도 적절하게 배합할 수 있다.
또한, 다른 양상은 유효한 양의 상기한 조성물을 그를 필요로 하는 개체에 처리 또는 투여하는 단계를 포함하는 개체의 상태를 예방, 개선, 또는 치료하는 방법을 제공한다.
상기 개체의 상태는 알레르기 질환과 관련된 상태일 수 있다. 상기 알레르기 질환은 상기한 바와 같다.
투여는 당업계에 알려진 방법에 의하여 투여될 수 있다. 투여는 예를 들면, 정맥내, 근육내, 경구, 경피 (transdermal), 점막, 코안 (intranasal), 기관내 (intratracheal) 또는 피하 투여와 같은 경로로, 임의의 수단에 의하여 개체로 직접적으로 투여될 수 있다. 상기 투여는 전신적으로 또는 국부적으로 투여될 수 있다.
상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 사람, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다. 상기 개체는 알레르기 질환과 관련된 상태의 개선 효과를 필요로 하는 개체일 수 있다. 상기 알레르기 질환은 상기한 바와 같다.
상기 투여는 일 구체예에 따른 조성물을 개체당 일당 0.00001 mg 내지 1,000 mg, 예를 들면, 0.00001 mg 내지 500 mg, 0.00001 mg 내지 100 mg, 0.00001 mg 내지 50 mg, 0.00001 mg 내지 25 mg, 1 mg 내지 1,000 mg, 1 mg 내지 500 mg, 1 mg 내지 100 mg, 1 mg 내지 50 mg, 1 mg 내지 25 mg, 5mg 내지 1,000 mg, 5 mg 내지 500 mg, 5 mg 내지 100 mg, 5 mg 내지 50 mg, 5 mg 내지 25 mg, 10mg 내지 1,000 mg, 10 mg 내지 500 mg, 10 mg 내지 100 mg, 10 mg 내지 50 mg, 또는 10 mg 내지 25 mg을 투여하는 것일 수 있다. 다만, 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성별, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있고, 당업자라면 이러한 요인들을 고려하여 투여량을 적절히 조절할 수 있다. 투여 횟수는 1일 1회 또는 임상적으로 용인 가능한 부작용의 범위 내에서 2회 이상이 가능하고, 투여 부위에 대해서도 1개소 또는 2개소 이상에 투여할 수 있으며, 매일 또는 2 내지 5일 간격으로 총 투여 일수는 한번 치료 시 1일에서 30일까지 투여될 수 있다. 필요한 경우, 적정 시기 이후에 동일한 치료를 반복할 수 있다. 인간 이외의 동물에 대해서도, kg당 인간과 동일한 투여량으로 하거나, 또는 예를 들면 목적의 동물과 인간과의 기관(심장 등)의 용적비(예를 들면, 평균값) 등으로 상기의 투여량을 환산한 양을 투여할 수 있다.
일 양상에 따른 균주 및 이를 유효성분으로 포함하는 조성물에 의하면, 알레르기 질환의 예방, 개선, 치료에 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 구체예에 따른 균주 처리시 면역세포의 변화를 나타낸다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 2는 기관지폐포세척액에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 사이토카인의 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 3은 혈청에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 3종의 항체(IgE, IgG1 및 IgG2c) 총량 및 난알부민 특이 항체 IgE의 항체량 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 4는 폐 조직에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 염증세포 침윤 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 2는 기관지폐포세척액에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 사이토카인의 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 3은 혈청에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 3종의 항체(IgE, IgG1 및 IgG2c) 총량 및 난알부민 특이 항체 IgE의 항체량 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 4는 폐 조직에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 염증세포 침윤 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
이하 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 균주의 준비
KCTC14523BP로 기탁된 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum)을 다음과 같이 준비하였다.
구체적으로, 균주를 배양하기 위해, 상기 균주를 MRS broth(DeMan-Rogosa-Sharpe, MB Cell)에서 37℃, 혐기 조건에서 2일간 배양하였다. 이후에 배양액을 5000 x g으로 20분 동안 원심분리하여 균의 잔해를 제거하였다. 이후에, 깨끗한 MRS broth에 1x109 CFU/ml로 맞추어 분주한 뒤 초저온냉동고에 보관하여 실험에 사용하였다.
실시예 2. 호산구성 천식 동물모델 유도 및 균주 투여
호산구성 천식 동물모델 유도를 위하여, 7-8 주령의 마우스를 사용하였으며, 0일, 7일 차에 LPS 제거 난알부민 및 aluminum hydroxide 혼합물을 마우스 복강 내 투여하여 난알부민에 대한 면역 기억을 유도하였다. 14일, 15일, 21일 및 22일에 마우스 마취 후, 비강으로 난알부민을 단독으로 투여하여 기도 염증을 유도하였다.
상기 비강에 난알부민 노출 후, 실험군으로 상기 실시예 1의 균주를 14 내지 19일, 21일 및 22일 총 7일간 경구로 하루 1회 투여하였다. 균주의 투여 용량은 1회에 1X109 CFU/mouse로 하였다.
23일에 마우스를 해부하여 실험을 위한 샘플을 확보하였다. 확보한 샘플은 기관지폐포세척액, 혈액, 폐 조직이다. 마우스 해부는 동물용 마취제를 이용하여 마우스 마취 후, 목에서 복강까지 절개하여 해부를 시작하였다. 혈액의 경우, 횡경막을 제거한 후 심장 채혈을 수행했다. 기관지폐포세척액의 경우, 기도에 IV catheter를 연결, 삽입 후 cooled, sterile PBS가 들어있는 1 ml syringe를 연결하였다. 기도 내 주입 후 회수하는 방법으로. 기관지폐포세척액 (brohchoalveolar lavage fluid, BAL fluid)를 확보하였고, 1 ml로 2번 씻어내고 이를 2회 반복하였다. 폐 조직의 경우, 5 ml syringe 및 1x PBS를 이용하여 심장에서 perfusion 수행하여, 폐 조직 내 남은 혈액 제거하고, 폐 조직 절제 후 냉동 및 4% formaldehyde에 고정하여 확보하였다. 이들은 이하 실험예에서 사용되었다.
이하 실험예에 있어서 통계 분석의 경우, 비모수적 통계 분석 방법인 Kruskal-Wallis 법 및 Mann-Whitney U test 법을 사용하였다. p < 0.05일 때, 유의한 차이가 있다고 판정하였다. 통계 프로그램으로는 PRISM 7을 사용하였다.
이하 실험예에 있어서 시험은 총 3회 수행하였으며, 각 군은 12 내지 15 마리의 마우스로 구성된다.
실험예 1. 기관지폐포세척액 내 염증세포 유입 완화 효과 분석
상기 실시예 1의 균주의 기관지폐포세척액 내 염증세포 유입 완화 효과를 분석하였다. PBS 투여 마우스(음성 대조군), 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군), 균주 투여 마우스(실험군)를 통해, 기관지폐포세척액에서 기도 염증시 유입되는 면역세포와, 상기 실시예 1의 균주의 기도 염증 감소 효과를 분석하였다.
구체적으로, 먼저 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군)와 균주 투여 마우스(실험군)는 상기 실시예 2의 방법으로 준비하였다.
기관지폐포세척액 분석은 다음과 같이 진행하였다. 먼저 확보한 기관지폐포세척액을 원심 분리하여 세포 및 상층액을 분리하였다. 세포를 취한 후, RBC(적혈구)를 제거한 후, 세포 수 및 종류를 분석하였다.
시험은 총 3회 수행하였으며, 각 실험 결과를 모두 더하여 비교 분석을 수행하였다.
도 1은 일 구체예에 따른 균주 처리시 면역세포의 변화를 나타낸다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 1에 나타낸 바와 같이, 난알부민 및 Alum을 이용하여 천식 동물모델 유도 후, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군)는 PBS 투여 마우스(음성 대조군) 대비 통계적으로 유의미하게 기도 염증이 일어난 것을 확인하였다. 유입된 염증세포는 호산구, 호중구 및 대식세포였으며, 호산구의 비중이 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.
반면, 일 구체예에 따른 균주를 투여한 실험군에서, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군) 대비 약 37%가량 염증세포 감소가 유도된 것을 확인하였다. 일 구체예에 따른 균주 투여 효과는 유입된 염증세포 중 호산구의 유입 억제가 두드러지는 것으로 나타났다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증의 예방, 개선, 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
실험예 2. 기관지폐포세척액 내 사이토카인 생성 완화 효과 분석
상기 실시예 1의 균주의 기관지폐포세척액 내 사이토카인 생성 완화 효과를 분석하였다. PBS 투여 마우스(음성 대조군), 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군), 균주 투여 마우스(실험군)를 통해, 기관지폐포세척액에서 기도 염증시 증가하는 사이토카인과 상기 실시예 1의 균주의 사이토카인 생성 완화 효과를 분석하였다.
구체적으로, 먼저 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군)와 균주 투여 마우스(실험군)는 상기 실시예 2의 방법으로 준비하였다.
기관지폐포세척액 분석은 다음과 같이 진행하였다. 먼저 확보한 기관지폐포세척액을 원심 분리하여 세포 및 상층액을 분리하였다. 상층액을 취한 후, Sandwich ELISA, colorimetric analysis를 통해 사이토카인 생성량 및 변화량을 평가하였다. 평가 항목은 IL-4, IL-5, IL-13 및 Eotaxin이며, 3회 반복 시험 후 확보한 전체 기관지폐포세척액을 분석하였다.
도 2는 기관지폐포세척액에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 사이토카인의 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 2에 나타낸 바와 같이, 난알부민 및 Alum을 이용하여 천식 동물모델 유도 후, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군)는 PBS 투여 마우스(음성 대조군) 대비 통계적으로 유의미하게 4종의 사이토카인(IL-4, IL-5, IL-13, Eotaxin)이 증가하였다.
증가한 4종의 사이토카인은 Th2 세포 분화 및 면역반응에 중요한 사이토카인인 IL-4 및 IL-13과, 호산구 발생 및 이동에 중요한 사이토카인인 IL-5 및 Eotaxin이었다.
반면, 일 구체예에 따른 균주를 투여한 실험군에서, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군) 대비 IL-4의 생성이 약 60%가량, IL-5의 생성은 약 50%가량, IL-13의 생성은 약 48%가량, Eotaxin의 생성은 약 55%가량 억제된 것을 확인하였다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증에서 IL-4 또는 IL-13의 생성 또는 Th2 세포 분화를 효과적으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
또한, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증에서 IL-5, Eotaxin 또는 호산구의 생성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
이는, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증의 예방, 개선, 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
실험예 3. 혈청 내 항체 생성 완화 효과 분석
상기 실시예 1의 균주의 혈청 내 항체 생성 완화 효과를 분석하였다. PBS 투여 마우스(음성 대조군), 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군), 균주 투여 마우스(실험군)를 통해 비교 실험을 진행하였다.
구체적으로, 먼저 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군)와 균주 투여 마우스(실험군)는 상기 실시예 2의 방법으로 준비하였다.
혈청 분석은 다음과 같이 진행하였다. 실시예 1의 방법으로 혈액을 확보한 후, 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 분리한 혈청에서 총 항체와 난알부민 특리 항체의 생성 및 변화량을 Sandwich ELISA, indirect ELISA, colorimetric analysis를 통하여 분석하였다. 평가 항목은 3종의 항체(IgE, IgG1, 및 IgG2c)이며 실험을 통한 모든 혈청 샘플에서 평가하였다.
혈청에서 기도 염증 시 유입되는 3종의 항체(IgE, IgG1 및 IgG2c) 총량의 변화와 상기 실시예 1의 균주의 3종의 항체 총량의 생성 감소 효과를 분석하였다.
또한, 혈청에서 기도 염증 시 유입되는 난알부민 특이 항체 IgE의 변화와 상기 실시예 1의 균주의 난알부민 특이 항체 IgE 생성 감소 효과를 분석하였다.
도 3은 혈청에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 3종의 항체(IgE, IgG1 및 IgG2c) 총량 및 난알부민 특이 항체 IgE의 항체량 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 3에 나타낸 바와 같이, 난알부민 및 Alum을 이용하여 천식 동물모델 유도 후, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군)는 PBS 투여 마우스(음성 대조군) 대비 3종의 항체 모두 증가하였다.
반면, 일 구체예에 따른 균주를 투여한 실험군에서, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군) 대비 IgE, IgG1, 및 IgG2c의 생성량이 감소하는 것을 확인하였으며, 난알부민 특이 IgE도 통계적으로 유의미하게 생성량이 약 40% 감소하는 것을 확인하였다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 균주가 혈청에서 기도 염증 시 유입되는 총 항체량 및 항원 특이적 IgE 항체의 생성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
이는, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증의 예방, 개선, 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
실험예 4. 폐 조직 내 염증세포 침윤 완화 효과 평가
상기 실시예 1의 균주의 폐 조직 내 염증세포 침윤 완화 효과를 분석하였다. PBS 투여 마우스(음성 대조군), 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군), 균주 투여 마우스(실험군)를 통해, 폐 조직 내에서 기도 염증시 나타나는 기도 및 혈관 주위 염증세포 침윤과 상기 실시예 1의 균주의 염증세포 침윤 완화 효과를 분석하였다.
구체적으로, 먼저 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성 대조군)와 균주 투여 마우스(실험군)는 상기 실시예 2의 방법으로 준비하였다.
폐 조직 내 염증세포 침윤 분석은 다음과 같이 진행하였다. 먼저 고정한 폐 조직을 4 μcM로 절편화한 후 hematoxylin and eosin 염색을 수행하였다. 광학현미경을 이용하여, 조직 내 염증 견 확인(peri-vascular, peri-bronchial region) 및 정도에 따른 수치화 후 비교 분석하여 염증세포 침윤 정도를 비교하였다.
도 4는 폐 조직에서 일 구체예에 따른 균주 처리시 염증세포 침윤 변화를 나타낸 그래프이다; PBS: 음성 대조군, Alum: 양성 대조군, Bifidobacterium longum: 실험군.
도 4에 나타낸 바와 같이, 난알부민 및 Alum을 이용하여 천식 동물모델 유도 후, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군)는 PBS 투여 마우스(음성 대조군) 대비 기도 및 혈관 주위로 염증세포가 침윤됨을 확인할 수 있으며, 폐포 내에서도 동일하게 관찰되는 것을 확인하였다.
반면, 일 구체예에 따른 균주를 투여한 실험군에서, 난알부민 단독 비강 감작 마우스(양성대조군) 대비 염증세포 침윤이 감소하는 것을 확인하였으며, 혈관 기저부 및 폐포 내 침윤한 염증세포 군집이 감소하는 것을 확인하였다.
이상의 결과는, 일 구체예에 따른 균주가 알레르기 질환, 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 호산구성 천식 또는 호산구증가증의 예방, 개선, 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다.
Claims (11)
- 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.)에 속하는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로서,
상기 균주는 기탁번호 KCTC 14523BP로 기탁된, 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 알레르기 질환은 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 알러지성 비염, 호산구성 천식 또는 호산구증가증인 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 균주는 IL-5, Eotaxin 및 호산구로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 감소시키는 것인 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 균주는 IL-4, IL-13 및 IgE로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 감소시키거나 Th2 세포 분화를 감소시키는 것인 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 약학적 조성물은 경구 투여용인 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp.)에 속하는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 균주, 상기 균주 유래의 소포체, 상기 균주의 파쇄액, 배양액 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품으로서,
상기 균주는 기탁번호 KCTC 14523BP로 기탁된, 알레르기 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품. - 삭제
- 제7항에 있어서, 상기 알레르기 질환은 염증성 호흡기 질환, 천식, 알러지성 천식, 알러지성 비염, 호산구성 천식 또는 호산구증가증인 건강기능식품.
- 제7항에 있어서, 상기 균주는 IL-5, Eotaxin 및 호산구로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 감소시키는 것인 알레르기 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 제7항에 있어서, 상기 균주는 IL-4, IL-13 및 IgE로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상을 감소시키거나 Th2 세포 분화를 감소시키는 것인 알레르기 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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|---|---|---|---|
| KR1020230016389A KR102568093B1 (ko) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 비피도박테리움 롱검을 유효성분으로 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 조성물 |
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| KR101778734B1 (ko) | 2016-03-11 | 2017-09-18 | 대한민국(농촌진흥청장) | 비피도박테리움 롱검 kacc 91563으로부터 분리된 esbp 및 이를 이용한 항알레르기 조성물 |
| KR20180089324A (ko) * | 2017-01-31 | 2018-08-08 | 경희대학교 산학협력단 | 신규 유산균 및 이의 용도 |
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2023
- 2023-02-07 KR KR1020230016389A patent/KR102568093B1/ko active IP Right Grant
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| KR20180089324A (ko) * | 2017-01-31 | 2018-08-08 | 경희대학교 산학협력단 | 신규 유산균 및 이의 용도 |
| KR102351145B1 (ko) * | 2021-08-02 | 2022-01-14 | 주식회사 바이오뱅크힐링 | 비피도박테리움 롱검 균주, 및 그의 유래의 소포체 및 그의 항염증 및 항균 용도 |
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