KR20010081514A - 참당귀에서 분리한 다당류의 당뇨병 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 참당귀에서 분리한 다당류인 안젤란을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 참당귀로부터 분리한 안젤란은 베타 세포의 파괴를 방지할 수 있는 당뇨병을 예방하거나 치료할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

참당귀에서 분리한 다당류의 당뇨병 예방 및 치료용 조성물{Novel use of angelan from Angelica gigas for treating diabetes mellitus}

본 발명은 참당귀에서 분리한 다당류인 안젤란의 신규한 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안젤란을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

당뇨병 및 그의 합병증은 암, 신장순환기 질환과 더불어 전세계적으로 높은 사망률을 나타내는 질환이다. 미국의 당뇨병 협회의 보고에 따르면 현재에도 사망률이 지속적으로 증가하고 있다고 한다. 건강한 정상인에 비해 당뇨병에 걸린 환자는 안질환, 신장질환, 심장질환 등의 합병증에 걸릴 위험성이 높다는 보고도 있다. 현재 인슐린 치료법에 의해 당뇨병의 급성증상 또는 치명적인 증상이 경감하고 있으나 장기간에 걸쳐 나타나는 증상에 대해서는 뚜렷한 효과를 나타내지 못하고 있다. 당뇨병은 인슐린 의존형 당뇨병과 인슐린 비의존형 당뇨병으로 구분된다. 인슐린 의존형 당뇨병은 제 1 형 당뇨병으로 불리며 인슐린 비의존형 당뇨병은 제 2 형 당뇨병으로 불린다. 인슐린 의존형 당뇨병은 인슐린을 분비하는 췌장의 베타 세포가 심하게 파괴되어 인슐린의 감소 및 hyperglycemia로 되는 특징을 가지고 있다.

인슐린 의존형 당뇨병은 수 년 동안 증상이 나타나지 않으며 이기간 동안 베타 세포는 파괴된다. 이기간 동안에는 혈중에서 인슐린에 대한 항체가 검출되며 베타 세포에 대한 항체도 검출된다. 이와 같은 결과로 인해 인슐린 의존형 당뇨병은 자가면역질환으로 간주되고 있으며 NOD 마우스 및 BB 랫트 등의 실험으로 확인되었다. 이 동물들은 인슐린 의존형 당뇨병을 자발적으로 일으키며 인간의 인슐린 의존형 당뇨병과 유사한 양상을 나타낸다. NOD 마우스는 자연적으로 인슐린 의존형 당뇨병을 나타내는 동물로서 12 내지 14 주령부터 발증을 시작하여 20 내지 24 주령에는 80% 이상의 발증을 나타낸다. 아직 밝혀지지 않은 원인에 의해 면역세포는 활성화되고 이들 세포는 췌도(pancreatic islet)로 침윤한다. 췌도에서 면역세포는 인슐린을 만드는 베타세포를 파괴하여 당뇨병을 유발하게 된다. 인슐린은 근육세포, 간세포, 지방세포 등에 작용하여 당대사를 촉진시키고 혈중 당농도를 낮추는 기능을 하는 물질이다. 그러나 베타 세포의 파괴에 의해 혈중 인슐린 양이 감소되면 근육세포나 지방세포의 당대사가 낮아져 당뇨가 유발된다. 많은 연구에 의해 베타 세포 항원(beta cell antigen), 대식세포(macrophages), Th 세포(helper T cells), 세포독성 T 세포 (cytotoxic T cells, CTLs) 등이 NOD 마우스의 당뇨발병에 관여하고 있다고 알려져 있으며, 면역세포에서 분비되는 사이토카인이나 유리기(oxygen free radical) 등이 베타 세포의 파괴에 관여하고 있다고 보고되었다.

안젤란의 분리법 및 특성은 이미 보고되었다(Immunopharmacology 40, 39-48, 1998). 참당귀의 열수 추출액에 함유되어 있는 면역증강 분획의 구성성분을 조사한 결과는 당 함량이 85% 내지 90 % (w/w) 정도로 대부분이며, 단백질의 함량은 모든 분획에서 7-8 %로 측정되었고, 유론산의 함량은 15.5 % 내지 68 % 정도로 함유되어 있다. 칼슘이온 및 마그네슘이온이 비교적 다량 함유되어 있으며, 철, 알루미늄, 망간, 아연, 칼륨, 나트륨, 인, 황 등이 소량 함유되어 있다. 안젤란의 당 조성을 조사하기 위하여 각각 정제된 시료를 2 M 트리플루오르아세트산으로 가수분해한 다음 박막액체크로마토그래피 (TLC)와 이온교환고속액체크로마토그래피 (ion exchange HPLC)를 이용하여 구성당을 분석한 결과 갈락트론산(galacturonic acid), 갈락토스(galactose), 그리고 아라비노스(arabinose)가 다량으로 함유되어 있으며, 만노스(mannose), 람노스(rhamnose), 그리고 자일로스(xylose) 등이 소량 함유되어 있었다. 안젤란은 다량의 갈락트론산을 함유하고 있으며 또한 아라비노스와 갈락토스가 주요 구성당임을 확인되었다. 참당귀의 면역증강성분의 주성분이 펙틴질의 다당이며, 이 다당과 무기물에 의해 면역증강활성이 나타난다는 것을 알 수 있었다.

안젤란은 대식세포 및 자연살해세포(natural killer cells)를 자극하여 IL-6 및 IFN-gamma 등의 사이토카인 발현을 증가시켰으며 Th 세포에 대해서는 2 차 적인 증가를 나타냈다(Immunopharmacology 40, 39-48, 1998). 특히, 안젤란은 대식세포의 면역기능을 강하게 증가시켰다. 대식세포에 안젤란을 처리할 경우 NO, iNOS, IL-1, IL-6 등의 생성이 강하게 증가했으며 이는 NF-kB 전사조절제(transcription factor)의 활성화에 기인함을 규명했다(Immunopharmacology 43, 1-9, 1999). 또한 안젤란은 B cell의 증식을 선택적으로 증가시켰으며 T cell의 증식에 대해서는 효과를 나타내지 않았다. 안젤란은 생체내 면역반응인 T 세포 의존형 항체생성반응 (in vivoT-dependent antibody response)을 증가시켰으며 강한 항암효과도 나타냈다. 이상의 결과로부터 안젤란은 면역기능을 증가시키는 면역증강제임을 알 수 있었으며 강한 항암효과를 나타내는 항암제로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

인슐린 의존형 당뇨병의 연구는 예방 및 치료 분야에 집중하고 있다. 췌도염 방지 및 당뇨병 치료를 위한 연구가 NOD 마우스 등의 질환모델 동물을 중심으로 이루어지고 있으며, 대부분의 당뇨병 치료전략은 베타 세포 파괴를 방지하기 위한 면역반응 억제 및 조절에 집중하고 있다. 자가면역질환인 인슐린 의존형 당뇨병은 비정상적인 면역기능의 증강에 기인한다. 췌장의 베타 세포 파괴를 방지하기 위한 면역치료법이 다양하게 시도되고 있다. 신생아 흉선 제거법(neonatal thymectomy)은 T 세포를 제거하여 NOD 마우스에서 당뇨발병을 억제할 수 있다. 또한 T 세포에 대한 항체를 처리하여 T 세포를 제거하거나 대식세포를 제거해도 당뇨발병을 억제할 수 있음이 밝혀졌다. 면역세포에서 분비되는 NO 등의 유리기(free radical)의 생성및 작용을 항 산화제를 사용하여 억제하여 당뇨를 억제할 수 있다는 보고가 있으며 nicotinamide, vitamin E, probucol, MDL29311, U78518F 등의 항 산화제가 보고되었다.

면역억제제를 사용하는 치료법은 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 글루코코르티코이드(glucocorticoid)나 시클로포스파미드(cyclophosphamide)를 이용한 당뇨병 치료는 유의한 효과를 나타내지 못하고 있으며, 최근 시클로스포린 A (cyclosporin A), 라파마이신(rapamycin), FK506을 이용한 당뇨병의 치료가 가능성을 제시하고 있지만 그 결과는 아직 확실하지 않다. 면역억제제를 사용한 치료법은 과도한 면역억제로 인해 2차 감염, 신장독성, 간 독성 등을 야기 시켜 당뇨병 치료제로서의 사용에는 아직도 많은 문제점을 가지고 있다. 또한 장기간 투여에 의한 치료 시에는 암을 유발하는 경우도 있다. 최근 면역억제제가 아닌 면역조절제에 의한 당뇨병 예방 및 치료연구가 진행되고 있으며 IL-4 및 IL-10 등의 사이토카인 처리에 의해 NOD 마우스의 당뇨병이 억제됨이 보고되었다. OK-432, LZ-8, BCG, CFA 등의 면역조절제가 당뇨병을 치료할 수 있다는 실험결과가 보고되고 있으나 그 기전에 대해서는 알려지지 않고 있다. 또 당뇨병은 면역억제제를 사용하여 치료할 수 있지만 과도한 면역억제, 신장 독성, 간 독성 등의 부작용을 나타내고 있다.

본 발명자들은 참당귀에서 분리한 다당류인 안젤란의 당뇨병 예방 및 치료효과를 규명한 결과, 그 치료 및 예방효과가 우수할 뿐만 아니라 부작용이 없다는 사실을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 참당귀로부터 분리한 안젤란을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 참당귀로부터 열수추출한 후 여과한 분리여액을 에탄올 침전하여 고분자 분획을 얻은 후 음이온 교환수지인 DEAE-셀룰로스에 흡착시켜 소량이 단백질이 함유된 산성과 중성의 2종 다당류를 얻고 이중 산성다당을 안젤란으로 명명하고 이 안젤란을 NOD 마우스에 투여하여 당뇨병 예방 및 치료효과를 규명하므로써 달성하였다.

이하, 발명의 구성을 상세히 설명한다.

도 1은 안젤란 처리에 의한 당뇨병 예방 및 치료효과를 나타낸다.

뇨당(urine glucose)을 측정하여 당뇨병 마우스를 선발했으며 전체 마우스(10마리)에 대한 비율로 표시했다. 열린원(○)은 대조군의 NOD 마우스이고 닫힌원(●)은 안젤란 투여군의 NOD 마우스이다.

도 2는 안젤란 처리에 의한 혈당(blood glucose)의 감소를 나타낸다. NOD 마우스에서 플라즈마를 분리한 후 혈액 생화학분석기(Cibacorning, USA)를 이용하여 혈당을 측정했다.

도 3은 안젤란 처리에 의한 췌도염(insulitis)의 감소를 나타낸다.

도 4는 안젤란 처리에 의한 췌도염의 감소를 나타낸다. 대조군 NOD 마우스(A)는 심한 췌도염을 보이며, 안젤란을 처리한 NOD 마우스(B, C, D)에서는 췌도염이 감소했다.

도 5는 안젤란 처리에 의해 면역세포의 사이토카인 발현 양상이 변화되었음을 나타낸다. A는 당뇨발증이 없는 6 주령의 NOD 마우스의 결과이고, B는 당뇨발증이 나타나는 11 주령의 NOD 마우스의 결과이고, C는 프로디지오신을 투여한 11 주령 NOD 마우스의 결과이다.

도 6은 NOD 마우스의 비장세포를 분리하여 NOD.Scid 마우스에 이식했을 때의 당뇨의 발병도를 나타낸다. 열린원(○)은 발증이 관찰된 NOD 마우스의 비장세포를 이식한 NOD.Scid 마우스이고 닫힌원(●)은 안젤란 투여한 NOD 마우스의 비장세포를 이식한 NOD.Scid 마우스이다.

도 7은 스트렙토조토신(streptozotocin) 유발 당뇨병 시험계에 대한 안젤란의 효과를 나타낸다. 혈당을 아큐트랜드 측정기(Boehringer Mannheim, Germany)를 이용하여 측정했다.

도 8은 안젤란이 부작용이 없음을 나타낸다. 안젤란을 처리한 NOD 마우스는 사망하지 않았으며 체중감소도 나타나지 않았다.

본 발명은 참당귀로부터 안젤란을 분리추출하고 NOD 마우스에 상기 분리추출한 안젤란을 복강투여 하고 안젤란을 투여하지 않은 대조군 NOD 마우스의 뇨당과 비교하여 본 발명 안젤란의 당뇨병 발병 억제효과를 확인하는 단계; 안젤란을 투여한 NOD 마우스와 투여하지 않은 NOD 마우스의 췌장에서 췌도염의 유발 정도를 측정 비교하여 본 발명 안젤란의 췌도염 억제효과를 확인하는 단계; 본 발명 안젤란은 NOD 마우스에 격일로 복강 투여하고 비장 세포를 분리하여 사이토카인 mRNA의 발현도를 측정하여 본 발명 안젤란이 면역세포의 사이토카인 생성을 조절하여 당뇨병 발명을 억제하는 효과가 있음을 확인하는 단계; 안젤란을 투여하지 않은 NOD 마우스의 비장세포를 NOD.Scid 마우스에 이식하고 당뇨발명 양상을 측정하여 본 발명안젤란이 면역반응을 조절하므로써 당뇨발병을 억제하는 효과가 있음을 확인하는 단계; 스트렙토조토신을 복강투여한 ICR 마우스와 투여하지 않은 ICR 마우스의 혈당량을 측정하여 안젤란은 스트렙토조토신에 의한 베타세포의 파괴는 억제하지 못함을 확인하므로써 본 발명 안젤란은 면역반응을 선택적으로 조절하여 당뇨병 발병을 억제하는 효과가 있음을 확인하는 단계 및; 안젤란의 투여에 의한 NOD 마우스의 부작용을 몸무게 측정 및 사망율을 측정하여 조사하는 단계로 구성된다.

본 발명자들은 공지된 방법에 따라 참당귀로부터 안젤란을 분리추출하였다. 유선, 참당귀 뿌리를 잘게 썰어서 열수에서 1 시간 환류 추출한 다음 4겹의 거즈와 여과지 (No. 4)에 걸러서 추출 여액을 얻은 후, 이 추출여액에 에탄올을 3 배양을 첨가하여 섞어준 다음, 4^oC에서 3 시간 방치한 후 석출된 침전물을 원심 분리하여 갈색의 고분자 분획을 얻었다. 이 고분자 분획은 소량의 에탄올에 의한 침전법으로 쉽게 얻을 수 있고 물에 다시 녹인 후 20 분간 끓여도 변성단백질에 의한 침전이 생기지 않는 점을 볼 때 이 분획에는 비 단백질성 고분자물질이 다량 함유되어 있을 것으로 추정되었다. 또한 이 분획은 음이온교환수지인 DEAE-셀룰로스에 흡착시키게 되면 유색물질은 대부분 수지에 흡착되는 것을 관찰할 수 있었다. DEAE-셀룰로스 흡착법을 이용하여 산성과 중성의 2 개의 분획을 조제하였다. 이들은 모두 소량의 단백질이 함유된 다당으로 밝혀졌으며 이중 산성다당을 안젤란이라 명명했으며 분자량은 약 10,000 dalton이었다.

본 발명자들은 참당귀에서 분리한 다당류인 안젤란을 사용하여 당뇨병 치료효과를 규명하였다. 안젤란의 투여량은 30 mg/kg/day로 2일에 한번씩 복강으로 투여했다. 그러나 안젤란의 투여량, 투여방법 및 투여기간은 일정하지 않으며 당뇨병 증세에 따라서 조절할 수 있다.

안젤란은 NOD 마우스의 당뇨 발증을 완전히 억제하였다. 안젤란의 당뇨치료효과는 뇨당량 및 혈당량을 측정하여 규명했으며 유의한 감소를 보였다. 안젤란은 췌도(pancreatic islet)로의 면역세포의 침윤(Lymphocyte infiltration)을 억제하여 췌도염(insulitis)을 억제시켰다. 자가면역질환에는 T 세포 및 대식세포의 활성화가 중요한 역할을 한다. 그리고 T cell의 활성화에는 IL-2 사이토카인이 매우 중요한 기능을 하고 있으며 IL-2의 발현을 억제하면 T cell 활성화를 억제할 수 있고 궁극적으로 자가면역질환을 치료할 수 있다고 보고되어 있다. Cyclosporin A 등의 면역억제제는 IL-2 발현을 저해하여 T cell의 활성화를 억제하는 면역억제제로 개발되었다. IL-12는 대식세포가 만드는 사이토카인으로서 Th1 세포를 자극하여 IL-2 생성을 증가시키는 사이토카인이다. 안젤란은 NOD 마우스에서 IL-2 및 IL-12 발현을 억제했다. NOD 마우스에서 IL-2와 IL-12의 감소는 당뇨병 치료에 중요한 작용을 했다.

인슐린 의존형 당뇨병에 대한 면역억제 치료법이 연구되고 있으나 현재까지는 성공하지 못하고 있다. 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 글루코코르티코이드(glucocorticoid)는 당뇨병 발병을 억제하지 못했다. 시클로스포린 A (Cyclosporin A)를 사용한 치료는 효과를 보이고 있으나 간 독성, 신장 독성 등의 심각한 부작용을 유발하고 장기간 투여 시 암을 유발하는 단점을 보이고 있다.

본 발명의 안젤란은 부작용이 없이 당뇨병을 치료할 수 있는 커다란 장점이 있다. 안젤란을 투여한 NOD 마우스는 체중의 감소를 나타내지 않았으며 사망동물이 관찰되지 않았으며 이와 같은 결과는 안젤란이 동물에 부작용을 없음을 나타내는 것이다.

스트렙토조토신(streptozotocin)을 사용하여 인슐린 의존형 당뇨병을 유발할 수 있다. 스트렙토조토신은 베타세포를 선택적으로 파괴할 수 있는 물질로서 NOD 마우스와 유사한 형태의 당뇨병을 유발할 수 있다. 그러나 NOD 마우스는 자가면역반응을 매개하여 베타세포를 파괴하는 것이고 스트렙토조토신은 면역반응을 매개하지 않는다는 차이가 있다. 안젤란은 스트렙토조토신에 의한 베타세포의 파괴는 억제하지 못했다. 이와 같은 결과는 안젤란이 면역반응을 선택적으로 조절하여 당뇨병 발병을 억제하는 물질임을 나타낸다.

NOD 마우스는 사람의 인슐린 의존형 당뇨병을 연구하는데 가장 좋은 질환모델동물로, NOD 마우스는 자연적으로 당뇨병을 유발하며 당뇨병 증상이 사람의 경우와 매우 유사하여 안젤란을 사용한 인간의 당뇨병 예방 및 치료효과를 규명하는데 NOD 마우스를 사용하였다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적일 뿐 본 발명의 권리범위는 하기 실시예에 한정된 것은 아니다.

실시예 1. 안젤란 투여에 의한 당뇨병 예방 및 치료효과

안젤란은 8 주령부터 24 주령까지 30 mg/kg의 농도로 복강으로 투여했으며, 뇨당(urine glucose)은 유로페이퍼(EIken Chemical Co. Ltd., 일본)를 이용하여 매주 측정했다. 안젤란을 투여하지 않은 대조군의 NOD 마우스는 15 주령부터 뇨당이 검출되기 시작하여 24 주령에서는 80%의 NOD 마우스에서 뇨당이 검출되었다(도 1). 안젤란을 투여한 실험군의 NOD 마우스에서는 뇨당이 검출되지 않아 당뇨병 발병을 완전히 억제했음을 알 수 있었다. 25 주령 째에 NOD 마우스의 안와 정맥에서 채혈한 후 플라즈마(plasma)를 분리했으며 혈당량을 측정했다. 안젤란을 투여하지 않은 NOD 마우스의 평균 혈당양은 500 mg/dl로 당뇨가 발병하였음을 알 수 있었고, 안젤란을 투여한 NOD 마우스의 평균 혈당량은 100 mg/dl로 정상수준의 혈당량임을 알 수 있었다(도 2). 이와 같은 결과는 안젤란이 NOD 마우스의 당뇨병 발병을 완전히 억제했음을 나타낸다.

실시예 2. 안젤란에 의한 췌도염(insulitis) 억제

인슐린 의존형 당뇨병에서는 면역세포의 췌도로의 침윤(lymphocyte infiltration) 및 이에 의한 베타세포의 파괴로 췌도염이 유발되고, 대식세포 및 T 세포가 주로 침윤을 하며 이들 면역세포는 베타 세포를 파괴한다. 안젤란을 투여한 NOD 마우스와 투여하지 않은 NOD 마우스의 췌장을 분리하여 포르말린으로 고정했으며 조직표본을 만들었다. 헤마토자일렌/에오신을 이용하여 염색하였으며 면역세포의 침윤정도를 측정했다. 췌도염이 25, 50, 75% 유발되었을 때를 각각 1, 2,3점으로 계산하여 평균 췌도염을 구하였다(도 3). 안젤란을 투여하지 않은 NOD 마우스의 췌도염은 2 이상으로 50% 이상의 침윤도를 보였으나 안젤란을 투여한 NOD 마우스의 경우 췌도염이 0.5로 10% 미만의 침윤도를 나타냈다. 이와 같은 결과로부터 안젤란은 췌도로의 면역세포 침윤을 억제하여 췌도염을 감소시켰음을 알 수 있었다. 도 4에서는 병리검사 결과를 보여주고 있다. A는 약물을 투여하지 않은 NOD 마우스의 췌도염을 나타내는 것으로 면역세포가 대부분의 췌도에 침윤해 있음을 보여주고 있다. B, C, D는 안젤란 처리에 의해 면역세포 침윤이 감소되어 있음을 보여주고 있다. 이와 같은 결과는 안젤란이 췌도염을 억제하여 당뇨병 발병을 억제하였음을 나타낸다.

실시예 3. 안젤란에 의한 사이토카인 생성억제

당뇨병의 발병에는 Th 세포 및 대식세포가 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 알려지지 않은 기전에 의해 대식세포가 활성화되고 이 세포는 IL-12를 생성하게 된다. IL-12는 Th1 cell을 활성화 시켜 IL-2, IFN-gamma 생성을 촉진시키게 되며 이들 사이토카인은 세포독성 T 세포 (cytotoxic T cells, CTLs) 및 대식세포를 활성화시킨다. 활성화된 CTLs 과 대식세포는 베타 세포를 공격하여 파괴시키며 인슐린 생성을 감소시켜 당뇨병을 유발하게 된다. 이와 같이 다단계의 다양한 기전에 의해 베타세포는 파괴된다. 이와 같은 면역반응에서 사이토카인은 중요한 역할을 하고 있으며 사이토카인 생성을 조절하면 당뇨병을 치료할 수 있을 것으로 생각되고 있다. 도 5는 안젤란에 의한 면역세포의 사이토카인 발현 양상의 변화를보여주고 있다. 안젤란은 NOD 마우스에 8 주령부터 격일로 복강 투여했다. 11주령 마우스에서 비장세포를 분리하여 사이토카인 mRNA 발현도를 역전사 중합효소연쇄반응(reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR)을 이용하여 측정했다. A는 6주령 NOD 마우스 경우이고, B 는 11 주령 NOD 마우스의 경우이고, C는 안젤란을 투여한 11 주령 NOD 마우스의 사이토카인 발현양상을 보여주고 있다. 6 주령 NOD mouse는 당뇨증상 및 췌도염이 없는 정상적인 상태이고, 11 주령은 췌도염이 시작되는 시점이다. 다시 말해서 11 주령 NOD 마우스는 면역기능이 비정상적으로 활성화되고 침윤이 시작되는 시점이다. 면역기능이 활발한 시점인 11 주령에 비장세포의 면역기능을 측정했으며 안젤란에 의한 조절양상을 측정했다. 11 주령 NOD 마우스에서 IL-2 mRNA 발현이 강하게 증가했으며, 안젤란은 IL-2 mRNA 발현을 억제시켰다. 11 주령 NOD 마우스로부터 분리한 비장세포에서 IL-2 발현이 강하게 증가한 것은 IL-2가 당뇨병 발병에 상당히 중요한 역할을 하고 있음을 보여주고 있다. 또한 안젤란에 의한 당뇨병 발병억제의 주요 원인이 IL-2의 발현억제에 기인함을 보여주고 있다. 안젤란은 IL-12 mRNA의 발현도 억제시켜 Th1 세포의 면역반응을 억제했다. 이상의 결과로부터 안젤란은 면역세포의 사이토카인 생성을 조절하여 당뇨병 발병을 억제하고 있음을 알 수 있다.

실시예 4. NOD.Scid 마우스로의 이식 시험법

안젤란에 의한 인슐린 의존형 당뇨병의 치료가 면역반응조절에 의한 것임을 규명하기 위하여 NOD.Scid 마우스를 이용한 이식실험을 실시했다. NOD.Scid 마우스는 T 세포가 없는 마우스로 당뇨가 일어나지 않는 마우스이다. 실시예 1에서 사용한 NOD 마우스의 비장세포를 분리하여 NOD.Scid 마우스에 이식했으며 당뇨발병 양상을 측정했다. 실시예 1에서 사용한 마우스 중에서 안젤란을 투여하지 않은 25 주령 NOD 마우스의 비장세포를 분리하여 NOD.Scid 마우스에 이식을 할 경우 이식 후 6 주령에 모든 NOD.Scid 마우스가 당뇨 발증을 보였다(도 6). 이와 같은 결과는 이식되는 비장세포 중의 T cell이 NOD.Scid 마우스의 베타 세포를 파괴하여 당뇨를 일으키는 것으로 NOD 마우스의 당뇨가 면역반응에 의해 일어남을 증명하는 것이다. 안젤란을 투여한 NOD 마우스의 비장세포를 이식할 경우 NOD.Scid 마우스는 9 주령까지 당뇨가 일어나지 않았다. 이와 같은 결과는 안젤란이 면역반응을 조절하여 베타세포를 파괴하는 T 세포의 생성을 억제했음을 증명하는 것이다.

실시예 5. 스트렙토조토신 유발 당뇨병 시험계에 대한 영향

스트렙토조토신(streptozotocin)은 인슐린 의존형 당뇨병을 유발할 수 있는 물질로서 베타세포를 선택적으로 파괴할 수 있는 물질이며 NOD 마우스와 유사한 형태의 당뇨병을 유발할 수 있다. 그러나 NOD 마우스는 자가면역반응을 매개하여 베타세포를 파괴하는 것이고 스트렙토조토신은 면역반응을 매개하지 않는다는 차이가 있다. 스트렙토조토신은 ICR 마우스에 60 mg/kg의 농도로 복강으로 3번 투여했다. 스트렙토조토신은 사이트레이트 완충액 (citrate buffer, pH4.2, 4도)에 사용 직전에 녹여서 사용했다. 스트렙토조토신을 투여하지 않은 ICR mouse는 200 mg/dl의 혈당을 보였으며 스트렙토조토신을 투여한 ICR 마우스는 450 mg/dl 이상의 혈당량을 보였다(도 7). 안젤란은 스트렙토조토신에 의한 베타세포의 파괴는 억제하지 못했다. 이와 같은 결과는 안젤란이 화학물질에 의한 베타 세포의 파괴는 억제하지 못하고, 면역반응을 선택적으로 조절하여 NOD 마우스의 당뇨병 발병을 억제하는 물질임을 나타낸다.

실시예 6. 안젤란의 부작용

안젤란을 8 주령부터 24 주령까지 투여한 NOD 마우스에서 몸무게 및 사망동물을 관찰하여 안젤란의 부작용을 검사했다(도 8). 안젤란 투여에 의해 NOD 마우스의 몸무게는 감소하지 않았으며 사망동물도 관찰되지 않았다. 이는 안젤란이 NOD 마우스에 부작용을 나타내지 않음을 나타낸다.

상기의 실시예를 통하여 살펴본 바와 같이, 본 발명은 참당귀로부터 분리한 안젤란은 베타 세포의 파괴를 방지할 수 있는 당뇨병 예방 및 치료 효과가 있으므로 당뇨병 환자의 질환 예방 및 치료를 위한 의약산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 참당귀에서 분리한 하기와 같은 물리화학적 특성을 갖는 다당류 물질인 안젤란을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물;

   (a)당 함량이 85% 내지 90 % (w/w)이고, 유론산의 함량은 15.5 % 내지 68 % 임.

   (b)구성당은 갈락트론산 (galacturonic acid), 갈락토스 (galactose), 그리고 아라비노스 (arabinose)가 다량으로 함유되어 있으며, 만노스 (mannose), 람노스 (rhamnose), 그리고 자일로스 (xylose) 등이 소량 함유되어 있으며, 아라비노스와 갈락토스가 주요 구성당임.

   (c)분자량은 약 10,000 dalton임.