KR20040010919A - Method and culture medium for inhibiting cell aging using fk506 or its derivatives - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided are a method and culture medium for inhibiting cell aging using FK506 or its derivatives, thereby inhibiting cell aging, extending the life cycle of the cell and increasing the growth thereof. CONSTITUTION: A method for inhibiting cell aging, extending the life cycle of the cell and increasing the growth thereof is characterized in that the cell in a culture medium is exposed to an effective amount of FK506 or its derivatives, wherein the FK506 derivative is selected from the group consisting of nor-C9 keto-FK506 derivatives represented by the formulae(I) . In the formula, R and R2 are independently H or hydroxy protection group easily scavenged.

Description

FK506 또는 이의 유도체를 이용한 세포의 노화를 억제하는 방법 및 배양배지{Method And Culture Medium For Inhibiting Cell Aging Using FK506 Or Its Derivatives}Method and Culture Medium For Inhibiting Cell Aging Using FK506 Or Its Derivatives

본 발명은 배양 세포의 노화를 억제하고/하거나 수명을 연장하는데 사용하기 위한 FK506 또는 이의 유도체의 용도에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 FK506 또는 이의 유도체를 이용하여 배양물에서 세포의 노화를 억제, 세포의 수명을 연장, 세포의 성장을 증대, 세포의 생존력을 증대 및/또는 배양물에 세포를 적응시키는 방법 및 배양배지에 관한 것이다.The present invention relates to the use of FK506 or a derivative thereof for use in inhibiting aging and / or extending lifespan of cultured cells. More specifically, the present invention utilizes FK506 or derivatives thereof to inhibit aging of cells in culture, prolong cell life, increase cell growth, increase cell viability and / or adapt cells to culture. It relates to a method and culture medium.

사람으로부터 분리한 세포를 체외 배양하면 일정한 회수의 세포분열을 한 후 더 이상 증식할 수 없는 상태가 되는데, 세포는 분열할 수 있는 한정된 능력을 가지고 있고, 일정한 회수의 세포분열 후 노화(senescence)라고 하는 비가역적인 비증식기(terminally non-dividing state)에 들어간다. 노화된 세포들은 더 이상의 성장을 멈추고 생리학적 세포성장 촉진물질(mitogen)의 자극이 있더라도 세포 주기의 S기(S phase)에 들어가지 않으며, 세포성장에 필요한 몇몇 유전자들의 발현이 억제된다. 그러나 노화된 세포들은 여전히 대사 활성을 유지하고 있으며, 일정 시기 동안은 단백질 또는 DNA 합성능력을 보유하고 있음이 보고되었다(Dimri G.D. et al., 9363-9367, 1995; Saunders N.A. et al., 46-54, 1993).In vitro culture of cells isolated from humans leads to a state in which they can no longer proliferate after a certain number of cell divisions. Cells have a limited ability to divide and are called senescence after a certain number of cell divisions. Enters a terminally non-dividing state. Aged cells stop further growth and do not enter the S phase of the cell cycle even if they are stimulated by physiological cell growth mitogen, and expression of some genes necessary for cell growth is suppressed. However, it has been reported that aged cells still retain their metabolic activity and have protein or DNA synthesis for some time (Dimri GD et al., 9363-9367, 1995; Saunders NA et al., 46-). 54, 1993).

노화(organismic aging)의 근본적인 원인은 복제 노화(replicative senescence)의 현상에 있는 것으로 알려져 있다(Wantanabe Y. et al., 2025-2032, 1997). 복제 노화는 세포분열이 누적되어 일어나는 것으로, 이러한 현상은 단백질 및 RNA 합성과정에서 발생하는 불규칙적인 손상이나 변이의 축적 또는 유전적으로 프로그램화된 어떠한 과정에 의해 나타나는 것이라는 보고가 있다(Sugawara O. et al., 707-710, 1990). 이러한 보고는 증식이 '세포분열 시계' (Bodnor A.G. et al., 349-352, 1998)에 의해 제한된다는 것을 암시한다. 또한, 세포주기 조절 단백질(cell cycle regulatory proteins)과 항암 단백질(tumor repressors)이 상기 복제노화에 영향을 미친다는 보고가 있었는데, 정상(wild-type) p53 및 p21WAF1/CIP1단백질의 발현 수준의 증가가 몇몇 배양 세포의 증식 능력 상실을 유도하며 이로써 세포 노화의 원인이 됨이 확인된 바 있다(Brown J.P. et al., 831-834, 1997; Gallimore P.H.et al., ,763-771, 1997; Sugrue M. Mm. et al., 9648-9653, 1997).The underlying cause of aging is known to be the phenomenon of replicative senescence (Wantanabe Y. et al., 2025-2032, 1997). Replication aging is caused by the accumulation of cell division, which is reported to be due to the accumulation of irregular damage or mutations in the process of protein and RNA synthesis or to any genetically programmed process (Sugawara O. et al. , 707-710, 1990). This report suggests that proliferation is limited by the 'cell division clock' (Bodnor AG et al., 349-352, 1998). In addition, cell cycle regulatory proteins and tumor repressors have been reported to affect the replication aging, with increased expression levels of wild-type p53 and p21 WAF1 / CIP1 proteins. Has been shown to induce proliferative loss of some cultured cells, thereby causing cell aging (Brown JP et al., 831-834, 1997; Gallimore PH et al.,, 763-771, 1997; Sugrue M Mm. Et al., 9648-9653, 1997).

노화된 세포들이 생체 내에 축적되고 이들 세포들로부터 발현되는 표현형이 변경됨으로써 여러 가지 노화와 관련된 병리의 원인이 된다고 추정되고 있다(Dimri G.D. et al., 9363-9367, 1995). 따라서, 세포의 노화를 억제하는 물질은 세포의 노화와 관련된 질환의 치료에 응용될 수 있을 뿐만 아니라 조직배양을 비롯하여 세포 이식과 같은 생물학, 의학 분야에서 다양하게 유용될 수 있음에 따라 최근에 많은 연구가 활발히 진행되고 있다.It is estimated that aged cells accumulate in vivo and alter the phenotype expressed from these cells, causing various aging-related pathologies (Dimri G.D. et al., 9363-9367, 1995). Therefore, many studies have recently been made as a substance that inhibits the aging of cells can be applied not only to the treatment of diseases related to aging of the cell but also variously useful in the fields of biology and medicine such as cell transplantation including tissue culture. Is actively underway.

본 발명자들은 세포의 배양배지에 FK506 또는 이의 유도체를 혼합하고 세포를 배양한 결과 세포의 성장 및 수명이 증대되고 또한 p53 유전자 발현에 의해 세포에 유도된 노화 진행 과정에서 FK506 또는 이의 유도체가 세포의 노화를 억제한다는 사실을 발견하고, 이를 기초로 FK506 또는 이의 유도체를 배양 배지에 혼합하여 배양물에서 세포의 노화를 억제하고, 세포의 수명을 연장하며, 세포의 성장을 증대시킴으로서 유용한 많은 세포를 확보할 수 있었다.The inventors of the present invention, by mixing FK506 or a derivative thereof in a culture medium of the cell and culturing the cell, increase the growth and lifespan of the cell, and in addition, the FK506 or a derivative thereof may be aged during the aging process induced by the cell by p53 gene expression. And based on this, FK506 or its derivatives can be mixed with the culture medium to inhibit the aging of cells in the culture, to prolong the life of the cells, and to increase the growth of the cells, thereby obtaining many useful cells. Could.

한 가지 관점으로서, 본 발명은 배양배지 중의 세포를, 세포 노화를 억제하기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 노화를 억제하는 방법을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a method of inhibiting aging of cells in culture, characterized by exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or a derivative thereof effective to inhibit cell aging.

다른 관점으로서, 본 발명은 배양배지 중의 세포를, 세포 수명을 연장시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 수명을 연장시키는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of extending the life of a cell in a culture, characterized by exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or a derivative thereof effective to prolong cell life.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 배양배지 중의 세포를, 세포 성장을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 성장을 증대시키는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of enhancing the growth of cells in a culture, characterized by exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or a derivative thereof effective to enhance cell growth.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 배양배지 중의 세포를, 생존력을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 생존력을 증대시키는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of increasing the viability of a cell in a culture, characterized by exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or a derivative thereof effective to increase viability.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 배양배지 중의 세포를, 배양물에 세포를 적응시키기에 유효한 양으로 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여,배양물에 세포를 적응시키는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of adapting a cell to a culture, wherein the cell in the culture medium is exposed to FK506 or a derivative thereof in an amount effective to adapt the cell to the culture.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 세포의 노화를 억제하기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 노화를 억제하는데 유용한 세포 배양배지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cell culture medium useful for inhibiting aging of cells in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to inhibit aging of the cell.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 세포 수명을 연장시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 수명을 연장시키는데 유용한 세포 배양배지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cell culture medium useful for prolonging the life of cells in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to prolong cell life.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 세포 성장을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 성장을 증대시키는데 유용한 세포 배양배지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cell culture medium useful for enhancing the growth of cells in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to enhance cell growth.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 세포 생존력을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 생존력을 연장시키는데 유용한 세포 배양배지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cell culture medium useful for extending the viability of cells in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or derivative thereof effective to enhance cell viability.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 배양물에 세포를 적응시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에 세포를 적응시키는데 유용한 세포 배양배지를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cell culture medium useful for adapting cells to the culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to adapt the cells to the culture.

도1은 FK506이 P53유전자에 의해 유도된 세포의 노화를 억제하는 효능을 보여주는 도이다. 사람의 방광암 세포주 EJ세포에 ΔE1 발현 아데노바이러스(Ad-ΔE1) 또는 p53 유전자를 발현하는 아데노바이러스(10 M.O.I.)(Ad-p53)를 감염시키고 3시간 후 각각 0.1μM의 FK506을 첨가하고 6일간 배양한 후, SA-β-gal 활성을 조사하여 SA-β-gal 활성을 나타내는 세포를 백분율(%)로 나타낸 것이다.1 is a diagram showing the efficacy of FK506 to inhibit the aging of cells induced by the P53 gene. Human bladder cancer cell line EJ cells were infected with ΔE1 expressing adenovirus (Ad-ΔE1) or adenovirus (10 MOI) expressing p53 (Ad-p53), and 3 hours later, 0.1 μM of FK506 was added thereto, and cultured for 6 days. Afterwards, SA-β-gal activity was examined to show cells showing SA-β-gal activity in percentage (%).

도2는 연골세포의 성장 및 노화에 대한 FK506의 효능을 보여준다. 2 주령의 어린 토끼의 관절에서 분리한 연골 세포를 연속 배양하면서 FK506이 연골세포의 성장 및 노화에 미치는 영향을 나타내었다. X축은 일(day) 수를, Y축은 전체 세포 수(total cell number)를 나타낸다.2 shows the efficacy of FK506 on the growth and senescence of chondrocytes. Continuously culturing chondrocytes isolated from the joints of two-week-old young rabbits showed the effect of FK506 on the growth and aging of chondrocytes. The X axis represents the day number and the Y axis represents the total cell number.

도3은 FK506의 어린 토끼의 연골세포의 세포분열 회수를 연장시키는 효능을 보여준다. X축은 처리한 FK506의 용량을 나타내고, Y축은 세포분열 횟수를 나타낸다.3 shows the efficacy of FK506 to prolong cell division recovery of chondrocytes in young rabbits. The X axis shows the dose of FK506 treated, and the Y axis shows the number of cell divisions.

도4는 어린 토끼에서 추출한 연골세포의 성장 및 노화에 대한 FK506의 효능을 보여준다. X축은 일(day) 수를, Y축은 전체 세포 수를 나타낸다.Figure 4 shows the efficacy of FK506 on the growth and aging of chondrocytes extracted from young rabbits. The X axis represents the number of days and the Y axis represents the total cell number.

도5는 FK506의 어린 토끼에서 추출한 연골세포의 세포 분열의 회수를 연장시키는 효능을 보여준다. X축은 처리한 FK506의 용량(μM)을 나타내고, Y축은 세포분열 횟수를 나타낸다.5 shows the efficacy of prolonging the recovery of cell division of chondrocytes extracted from young rabbits of FK506. The X axis shows the dose (μM) of the treated FK506, and the Y axis shows the number of cell divisions.

도6은 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골세포의 성장에 미치는 FK506의 효능을 보여준다. X축은 일(day) 수를, Y축은 전체 세포 수를 나타낸다.Figure 6 shows the efficacy of FK506 on the growth of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits. The X axis represents the number of days and the Y axis represents the total cell number.

도7은 FK506의 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골세포의 세포분열 회수를 연장시키는 효능을 보여준다. X축은 처리한 FK506의 용량(μM)을 나타내고, Y축은 세포분열 횟수를 나타낸다.Figure 7 shows the efficacy of prolonging cell division recovery of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits of FK506. The X axis shows the dose (μM) of the treated FK506, and the Y axis shows the number of cell divisions.

도8은 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골세포의 성장에 미치는 FK506의 효능을 보여준다. X축은 일(day) 수를, Y축은 전체 세포 수를 나타낸다.8 shows the efficacy of FK506 on the growth of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits. The X axis represents the number of days and the Y axis represents the total cell number.

도9는 FK506의 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골세포의 세포분열의 회수를 연장시키는 효능을 보여준다. X축은 처리한 FK506의 용량(μM)을 나타내고, Y축은 세포분열 횟수를 나타낸다.Figure 9 shows the efficacy of prolonging the recovery of cell division of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits of FK506. The X axis shows the dose (μM) of the treated FK506, and the Y axis shows the number of cell divisions.

도10은 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골세포의 성장에 미치는 FK506의 효능에 미치는 효능을 보여준다. X축은 일(day) 수를, Y축은 전체 세포 수를 나타낸다.Figure 10 shows the effect on the efficacy of FK506 on the growth of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits. The X axis represents the number of days and the Y axis represents the total cell number.

도11은 FK506의 늙은 토끼의 관절에서 추출한 연골 세포의 세포분열의 회수를 연장시키는 효능을 보여준다. X축은 처리한 FK506의 용량(μM)을 나타내고, Y축은 세포분열 횟수를 나타낸다.Figure 11 shows the efficacy of prolonging the recovery of cell division of chondrocytes extracted from the joints of old rabbits of FK506. The X axis shows the dose (μM) of the treated FK506, and the Y axis shows the number of cell divisions.

본 발명은 배양물에서 세포의 노화를 억제, 세포의 수명을 연장, 세포의 성장을 증대, 세포의 생존력을 증대 및/또는 배양물에 세포를 적응시키는데 사용하기위한 사이클로스포린 A 또는 이의 유도체의 새로운 용도에 관한 것이다.The present invention provides a novel use of cyclosporin A or its derivatives for use in inhibiting aging of cells in cells, extending cell life, increasing cell growth, increasing cell viability and / or adapting cells to culture. It is about.

FK506은 1984년 일본에 소재한 Fujisawa 연구팀에 의해 진균 Streptomyces Tsukabaensis의 대사 산물로서 분리되었다. 1989년에 간 이식을 위해 FK506을 이용한 임상 시험이 개시되었다. KF506은 사이클로스포린 A에 비해 효능이 50 내지 100배 강력한 한편 독성이나 부작용 측면에서는 사이클로스포린 A와 거의 대등하다. 미국에 소재한 Merck 사는 FK506의 독성을 줄이기 위하여 그의 구조를 변형시키기 위한 연구가 이루어져 왔으며 그 과정에서 FK506의 작용 기전 및 기능에 대해 많은 것이 밝혀졌다.FK506 was isolated in 1984 as a metabolite of the fungus Streptomyces Tsukabaensis by Fujisawa's team in Japan. In 1989 a clinical trial using FK506 for liver transplantation was initiated. KF506 is 50-100 times more potent than cyclosporin A, but is almost equal to cyclosporin A in terms of toxicity and side effects. Merck, USA, has been working to modify its structure to reduce the toxicity of FK506, and much has been learned about the mechanism and function of FK506 in the process.

FK506은 14개의 카이랄 중심과 많은 미세반응 부위를 가지면 하기 화학식으로 표시되는 23-원 마크로라이드이다:FK506 is a 23-membered macrolide represented by the following formula having 14 chiral centers and many microreaction sites:

FK506은 기능상 세 개의 영역 KFBP-결합 영역, 칼시뉴린-결합 영역 및 노쓰웨스트 영역으로 나눌 수 있다. FK506과 FKBP12사이의 분자간 상호작용은 대부분 소수성이고, 이들 두 분자사이에는 단지 4개의 분자간 수소 결합이 형성된다. FK506과 FKBP12가 보다 강력하게 결합할수록 이들의 칼시뉴린에 대한 친화성은 보다 더 증가하는 것으로 알려져 있다. 이러한 친화성의 증가는 보다 강력한 면역억제 활성을 유도한다. FK506의 노쓰웨스트 영역은 FKBP12 또는 칼시뉴린과 작용하지 않는다.FK506 can be functionally divided into three regions KFBP-binding region, calcineurin-binding region and Northwest region. The intermolecular interactions between FK506 and FKBP12 are mostly hydrophobic, and only four intermolecular hydrogen bonds are formed between these two molecules. The stronger binding of FK506 and FKBP12 is known to increase their affinity for calcineurin. This increase in affinity leads to stronger immunosuppressive activity. The northwest region of FK506 does not interact with FKBP12 or calcineurin.

FK506은 기관 또는 조직 이식에 대한 거부 반응, 이식편 대 숙주 반응, 아토피성 피부염, 알레르기 접촉성 피부염, 점막 편평태선(lichen planus mucosae) 및 괴저성 농피증(pyoderma gangrenosum)의 치료제로서 사용되어 왔다. 최근에 FK506에 대한 다른 작용성들이 밝혀지고 있다. 예를 들면, 문헌[Sulaiman OA, et al., Exp Neurol 2002 May, 175(1): 127-37]에는 FK506이 말초 신경의 재생을 촉진한다고 기술되어 있다. 그러나, 지금까지 FK506 또는 이의 공지된 유도체를 배양 세포의 노화를 억제하거나, 배양 세포의 성장을 촉진하거나, 배양 세포의 수명을 연장하거나, 배양 세포의 생존력을 증대시키거나, 배양물에 세포를 적응시키는데 적용한 사례는 없다.FK506 has been used as a treatment for rejection of organ or tissue transplants, graft-to-host response, atopic dermatitis, allergic contact dermatitis, lichen planus mucosae and pyoderma gangrenosum. Recently, other functionalities on FK506 have been revealed. For example, Sulaiman OA, et al., Exp Neurol 2002 May, 175 (1): 127-37, describe that FK506 promotes regeneration of peripheral nerves. However, to date FK506 or a known derivative thereof can be used to inhibit aging of cultured cells, to promote growth of cultured cells, to prolong the life of cultured cells, to increase the viability of cultured cells, or to adapt cells to cultures. No case has been applied.

본 발명에서는 FK506 또는 이의 유도체의 노화 억제효과를 알아보기 위하여 세포의 노화를 인위적으로 유도하였다. 본 발명자들은 p53 유전자를 발현시켜 노화를 유도하는 실험 시스템에 대하여 보고 한 바 있다(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol 94, 9648-9653, 1997). 이 시스템이 본 발명에 적용되었으며, 간략히 설명하면, EJ 방광암세포에 p53 유전자를 발현하는 아데노바이러스를 감염시켜서 p53 유전자의 발현을 유도함으로써 EJ 방광암세포를 노화시키는 것이다. 본 발명에 따른 FK506 또는 이의 유도체의 노화 억제에 관한 시험으로서, 세포에 p53-아데노바이러스를 감염시켜 EJ 세포를 노화시키고, FK506 또는 이의 유도체를 첨가하여 배양한 후, 세포의 형태 및 노화의 생화학적인 지표인 SA-β-gal(갈락토시다제) 활성을 조사한 결과, 배양액에 첨가한 FK506 또는 이의 유도체의 농도에 의존하여 p53에 의해 유도된 세포 노화가 억제되는 것을 알 수 있었다.In the present invention, in order to investigate the aging inhibitory effect of FK506 or its derivatives, the senescence of cells was artificially induced. We have reported an experimental system that induces senescence by expressing the p53 gene (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol 94, 9648-9653, 1997). This system has been applied to the present invention, and briefly described, aging the EJ bladder cancer cells by inducing expression of the p53 gene by infecting the adenovirus expressing the p53 gene in the EJ bladder cancer cells. As a test for inhibiting aging of FK506 or derivatives thereof according to the present invention, the cells are infected with p53-adenovirus to sensitize EJ cells, and cultured with the addition of FK506 or derivatives thereof. As a result of investigating SA-β-gal (galactosidase) activity as an indicator, it was found that p53-induced cell senescence was suppressed depending on the concentration of FK506 or its derivative added to the culture.

또한, 본 발명자들은 FK506 또는 이의 유도체가 세포의 분열에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험을 하였다. 즉, 세포의 연속 배양 시에 FK506 또는 이의 유도체가 세포의 분열에 미치는 효과를 알아보는 실험을 하였는데, 이러한 실험은 동일한 종(토끼)의 다른 개체에서도 실시하였으며, 세포 분열이 왕성하게 일어나는 어린 토끼 및 세포 분열이 잘 일어나지 않는 늙은 토끼에서도 실시하였다. 이러한 실험결과들로부터 FK506 또는 이의 유도체는 어린 동물의 세포에서 뿐 아니라 늙은 동물의 세포에서도 노화 억제 효과를 나타내는 것을 관찰하였다.In addition, the inventors conducted an experiment to determine the effect of FK506 or its derivatives on cell division. In other words, experiments were conducted to investigate the effects of FK506 or its derivatives on cell division during continuous culture of cells. Such experiments were also carried out in other individuals of the same species (rabbits), and in young rabbits with active cell division, It was also performed in old rabbits with poor cell division. From these results, it was observed that FK506 or its derivatives exhibited anti-aging effects not only in the cells of young animals but also in the cells of old animals.

이와 같은 실험 결과들을 기초로 하여 본 발명자들은 FK506 또는 이의 유도체가 세포의 노화를 방지하고, 세포의 수명을 연장하며, 세포의 성장을 증대시키는 것으로 결론을 내릴 수 있었다.Based on these experimental results, we could conclude that FK506 or its derivatives prevent cell aging, prolong cell life, and increase cell growth.

본 발명에 있어서, 세포노화는 세포가 정해진 수의 세포분열을 한 후 더 이상 분열하지 않고 비가역적으로 세포성장을 정지한 상태로 정의된다. 노화된 세포는 이 상태를 수개월에서 수년을 유지하며, DNA를 합성할 수 없으나 세포의 대사활동은 활발히 이루어진다. 노화된 세포는 세포 모양이 납작해지고 크기가 커지는 형태학적 특성을 나타낸다.In the present invention, cell aging is defined as a state in which a cell stops cell growth irreversibly without further division after a predetermined number of cell divisions. Aged cells maintain this state for months or years and cannot synthesize DNA, but their metabolism is active. Aged cells exhibit morphological properties that are flattened and grow in size.

세포노화를 설명하는 다양한 가설이 제기되어 왔으나 현재 학계에서 활발하게 연구되고 있는 것은 활성화산소설과 유전자 프로그램설이다. 대사과정에서 발생하는 활성화산소(free radical)를 제거하는 능력이 불충분하여 생기는 세포의 손상이 오랜 시간동안 축적되어 세포가 노화된다는 것과 유전자에 내재된 프로그램에 의하여 노화 과정이 진행된다는 가설이다. 유전자 프로그램성의 일부로서 텔로미이어 가설이 많이 연구되고 있다. 사람의 텔로미터(telometer)는 TTAGGG 염기서열이반복된 구조로 되어있다. DNA 합성효소는 5'->3' 방향으로만 합성이 가능하며, DNA합성은 100∼200개 염기의 RNA로부터 시작하여 합성이 끝난 후 제거되므로, DNA는 복제할 때마다 DNA의 양쪽 끝의 RNA크기만큼 짧아지게 된다. 따라서, 텔로미터의 길이에 의하여 세포분열 횟수가 정해진다는 것이다. 세포노화 프로그램이 파괴되어있는 암세포의 약 80%는 텔로미어를 합성하는 텔로메라제라는 효소를 합성하는 것으로 알려져 있다. 노화에 따른 세포의 변화는 여러 가지로 나타나는 것으로 알려져 있는데 이러한 변화에 관하여 간략히 나열하여 설명하면 다음과 같다:Various hypotheses explaining cell aging have been proposed, but active oxygen research and genetic program theory are currently being actively studied in academia. It is hypothesized that cell damage caused by insufficient capacity to remove free radicals from metabolism accumulates for a long time and that the cells age and that the aging process is carried out by a program inherent in genes. As part of gene programmability, the telomere hypothesis has been studied. The human telometer has a structure in which the TTAGGG sequence is repeated. DNA synthase can be synthesized only in the 5 '-> 3' direction, and DNA synthesis starts from 100 to 200 bases of RNA and is removed after the synthesis is completed. It will be as short as size. Therefore, the number of cell division is determined by the length of the telometer. About 80% of cancer cells whose cell aging programs have been destroyed are known to synthesize an enzyme called telomerase, which synthesizes telomeres. It is known that cell changes with aging occur in various ways. These are briefly described as follows:

1. 게놈 구조의 변화1. Changes in genomic structure

복제된 DNA는 딸세포에 똑같이 분리된다. 세포 분열 횟수가 증가됨에 따라 DNA의 양이 비대칭적으로 분배되는 세포가 점점 증가한다.The cloned DNA is equally isolated from daughter cells. As the number of cell divisions increases, more and more cells are distributed asymmetrically in the amount of DNA.

2. 게놈 안정성의 변화2. Changes in Genome Stability

염색체 이상은 세포분열의 유무에 관계없이 노화된 세포의 특징이다. 그 빈도는 수명에 반비례한다. 분열하지 않는 세포에서는 세포의 나이에 따라 DNA 염기의 메틸화, 하이드록실화, 가교, 본쇄 파열(strand break)이 증가한다. 염기 변형의 증가는 염기 변형이 나이에 따라 축적될 경우와 염기 변형의 생성이 나이에 따라 증가하는 경우의 두 가지로 생각할 수 있다.Chromosomal aberrations are characteristic of aged cells with or without cell division. The frequency is inversely proportional to lifespan. In non-dividing cells, the methylation, hydroxylation, crosslinking, and strand break of DNA bases increase with age of the cell. The increase in base modifications can be thought of as two cases where base strains accumulate with age and the production of base strains increases with age.

3. DNA 수선기능의 변화3. Changes in DNA Repair Function

DNA의 손상은 자외선 조사와 같은 외부적인 요인이나, 체온이나 에너지 생산 과정에서 발생하는 자유 라디칼(free radical)과 같은 내부적인 요인에 의하여 끊임없이 이루어진다. DNA 손상을 수선하는 기능은 개체의 생존에 매우 중요하다.DNA damage is constantly caused by external factors such as ultraviolet radiation or by internal factors such as free radicals that occur during body temperature and energy production. The ability to repair DNA damage is very important for the survival of the individual.

4. 유전자 발현의 변화4. Changes in Gene Expression

단백질의 활성이 변화하고, 이에 따라 세포의 대사과정이 변화하며, 이에 따라 장기의 기능에 영향을 미친다. 단백질 활성의 변화는 결국 유전자 발현의 변화에서 기인한다. 노화에 따른 유전자 발현은 노화의 특성상 그 변화가 매우 천천히 나타나고, 개체에 따라 변화의 정도가 다르며, 또한 조직마다 변화되는 유전자의 종류와 시기가 다르다.The activity of proteins changes, which in turn alters the metabolic processes of the cell, thus affecting the function of organs. Changes in protein activity eventually result from changes in gene expression. Gene expression according to aging is very slow due to the characteristics of aging, the degree of change varies depending on the individual, and the type and timing of genes that change in each tissue is different.

5. 미토콘드리아의 변화5. Changes in the mitochondria

미토콘드리아는 산화적 인산화 과정을 통하여 세포의 생명유지에 필요한 에너지를 공급한다. 산소가 최종 전자 전달체이므로 산소 유리 래디칼이 생성된다. 산소 유리 래디칼은 미토콘드리아막에 손상을 주어, 안과 밖의 농도 차이를 이용하는 산화적 인산화과정을 저해함으로서 에너지 생산을 감소시킬 뿐 아니라, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이, 소실을 유도하여, 미토콘드리아 유전자 발현을 저해하여 손상이 복구되지 않게 한다. 미토콘드리아는 세포가 분열할 때 재생된다. 노화에 따른 미토콘드리아의 변화는 분열하지 않는 세포에서 더욱 두드러지게 나타나는 변화이다. 일반적으로 늙은 세포의 미토콘드리아는 젊은 세포에 비하여 크고 길죽하다. 노화된 미토콘드리아는 결국 라이소좀의 효소에 의하여 분해되어 노화색소인 리포푸신(lipofuscin)으로 변환된다.Mitochondria supply the energy needed for cell life through oxidative phosphorylation. Oxygen free radicals are produced because oxygen is the final electron transporter. Oxygen free radicals damage mitochondrial membranes, inhibiting oxidative phosphorylation processes using concentration differences between inside and outside, reducing energy production, inducing mitochondrial DNA mutations and loss, and inhibiting mitochondrial gene expression. Do not recover. Mitochondria are regenerated when cells divide. The change in mitochondria with aging is more pronounced in non-dividing cells. In general, mitochondria of old cells are larger and elongated than young cells. Aged mitochondria are eventually broken down by enzymes of lysosomes and converted into lipofuscin, an aging pigment.

6. 세포막의 변화6. Change of cell membrane

세포막은 세포 안과 밖, 세포 내에서 세포 소기관 사이의 영양분, 대사물질, 이온의 이동을 조절하며, 세포와 세포사이의 신호전달에 중요한 역할을 한다. 노화에 따른 가장 큰 변화는 세포막의 주요 성분인 지질의 변화이다. 노화에 따라 콜레스테롤:인지질의 비율이 증가되며 이는 막의 유동성의 변화를 초래한다. 세포막 단백질의 기능 변화, 즉 칼슘이동에 필요한 Ca:Mg-ATPase 활성은 나이에 따라 변화가 없으며 오히려 노화된 세포에서 증가하는 반면 Na:K-ATPase 활성은 감소된다. 특히 세포막 특이 효소인 5'-뉴클레아제 활성은 나이에 따라 감소한다.Cell membranes regulate the transport of nutrients, metabolites, and ions between cell organelles in and out of cells and within cells, and play an important role in cell-to-cell signaling. The biggest change in aging is the change in lipids, a major component of cell membranes. As aging increases the ratio of cholesterol to phospholipids, this leads to a change in the fluidity of the membrane. Changes in the function of cell membrane proteins, namely Ca: Mg-ATPase activity required for calcium transport, do not change with age, but rather increase in aged cells while Na: K-ATPase activity decreases. In particular, the cell membrane specific enzyme 5'-nuclease activity decreases with age.

7. 단백질 합성의 변화7. Changes in Protein Synthesis

단백질 합성은 노화에 따라 저하된다. 유전자 발현의 감소, mRNA가 핵에서 세포질로의 이동 저하, 합성기구의 성능저하 때문이다.Protein synthesis degrades with aging. This is due to decreased gene expression, decreased mRNA transport from the nucleus to the cytoplasm, and poor performance of synthetic machinery.

8. 카르보닐 기에 의한 변화8. Change by Carbonyl Group

핵산, 단백질, 지질의 카로보닐 기에 의한 변화는 노화된 세포나 퇴행성 질환에서 나타나는 가장 흔한 변화이다.Changes in the carbonyl group of nucleic acids, proteins and lipids are the most common changes in aging cells or degenerative diseases.

FK506에 관해서 이의 독성을 줄이기 위해 그의 유도체를 개발하기 위한 많은 연구가 시도되고 있다(Askin, D. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p277; Mills, S. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p281; Desmond, R. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p3895; 및 Askin, D. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p4245). 미국특허 제4,980,466호에는 nor-C9 케토-FK506 유도체가 기술되어 있다. 또한 EP 0 323 042 A1에는 FK506의 유도체로서 새로운 마크로사이클릭 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염이 개시되어 있다.Many studies have been attempted to develop derivatives of FK506 to reduce its toxicity (Askin, D. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p277; Mills, S. et al., Tetrahedron Lett. , 1988, 29, p281; Desmond, R. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p3895; and Askin, D. et al., Tetrahedron Lett., 1988, 29, p4245). U.S. Patent No. 4,980,466 describes a nor-C9 keto-FK506 derivative. EP 0 323 042 A1 also discloses new macrocyclic compounds or their pharmaceutically acceptable salts as derivatives of FK506.

그러나, 이들 FK506의 유도체 모두는 면역억제제로서의 용도로만 알려져 있으며 본 발명에 따라 세포의 노화 억제제로서 사용될 수 있다는 언급은 전혀 없다. 따라서, 본 발명은 상기 특허에 개시된 FK506 유도체의 세포 노화 억제제로서의 용도에 관한 것이다.However, all of these derivatives of FK506 are known only for use as immunosuppressive agents and there is no mention that they can be used as cell aging inhibitors according to the present invention. Accordingly, the present invention relates to the use of the FK506 derivatives disclosed in this patent as cell aging inhibitors.

FK506은 사이클로필린(cyclophilin)으로 불리는 단백질과 결합함으로서 마이토콘드리아 외막의 수용성을 조절하기도하고 세포질의 칼시뉴린(calcineurin)으로 불리는 탈인산화 단백질의 활성을 조절하는 것으로 알려졌다. 이에 따라, FK506의 유도체 또한 사이클로필린과 결합하여 작용할 것이기 때문에, 상기 특허에 개시된 FK506의 모든 유도체는 본 발명에 따라 세포의 노화 억제에 적용될 수 있음은 명백하다.FK506 is known to bind to a protein called cyclophilin to regulate the water solubility of the mitochondrial outer membrane and to regulate the activity of dephosphorylated protein called cytoplasmic calcineurin. Thus, it is clear that all derivatives of FK506 disclosed in this patent can be applied to inhibit the aging of cells according to the present invention, since derivatives of FK506 will also act in conjunction with cyclophilin.

한 양태로서, 본 발명에 따른 FK506의 유도체는 하기 화학식(I)로 표시되는 nor-C9 케토-FK506 유도체 화합물을 포함한다:In one embodiment, derivatives of FK506 according to the present invention comprise nor-C9 keto-FK506 derivative compounds represented by formula (I):

(I) (I)

상기식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 쉽게 제거가능한 하이드록시 보호 그룹이다.Wherein R 1 and R 2 are independently H or an easily removable hydroxy protecting group.

다른 양태로서, 본 발명에 따른 FK506의 유도체는 하기 화학식(II)로 표시되는 마크로사이클릭 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함한다:In another embodiment, the derivative of FK506 according to the present invention comprises a macrocyclic compound represented by the following formula (II) or a pharmaceutically acceptable salt thereof:

(II) (II)

상기식에서,In the above formula,

치환체 [R1과 R2], [R3과 R4], [R5와 R6]의 인접한 각 쌍은 독립적으로Each adjacent pair of substituents [R 1 and R 2 ], [R 3 and R 4 ], [R 5 and R 6 ] are independently

(a) 두 개의 인접한 수소 원자를 나타내거나,(a) represent two adjacent hydrogen atoms, or

(b) 그들이 결합하고 있는 인접한 탄소 원자사이에 제2 결합을 형성하고;(b) form a second bond between adjacent carbon atoms to which they are attached;

R2는 상기 정의이외에 알킬 그룹일 수 있고;R 2 may be an alkyl group in addition to the above definitions;

R7은 H, OH 또는 O-알킬을 나타내거나 R1과 함께 =O를 나타낼 수 있고;R 7 may represent H, OH or O-alkyl or together with R 1 may represent ═O;

R8및 R9는 독립적으로 H 또는 OH를 나타내고;R 8 and R 9 independently represent H or OH;

R10은 H, 알킬, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, 알케닐, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알케닐 또는 =O에 의해 치환된 알킬을 나타내고;R 10 represents H, alkyl, alkyl substituted by one or more hydroxyl groups, alkenyl, alkenyl substituted by one or more hydroxyl groups or alkyl substituted by ═O;

X는 O, (H,OH), (H,H) 또는 -CH2O-를 나타내고;X represents O, (H, OH), (H, H) or -CH 2 O-;

Y는 O, (H,OH), (H,H), N-NR11R12또는 N-OR13을 나타내고;Y represents O, (H, OH), (H, H), N-NR 11 R 12 or N-OR 13 ;

R11및 R12는 독립적으로 H, 알킬, 아릴 또는 토실을 나타내고;R 11 and R 12 independently represent H, alkyl, aryl or tosyl;

R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R22및 R23은 독립적으로 H 또는 알킬을 나타내고;R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 22 and R 23 independently represent H or alkyl;

R20및 R21은 독립적으로 O를 나타내거나, 독립적으로 각각 (R20a,H) 및 (R21a,H)를 나타내거나, OH, O-알킬 또는 OCH2OCH2CH2OCH3을 나타내거나, 이들은 함께 에폭사이드 환에서 산소 원자를 나타낼 수 있고;R 20 and R 21 independently represent O, or independently represent (R 20 a, H) and (R 21 a, H), respectively, or OH, O-alkyl or OCH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 Or they may together represent an oxygen atom in the epoxide ring;

n은 1, 2 또는 3이고;n is 1, 2 or 3;

상기 정의이외에, Y, R10및 R23은 이들이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 5-원 또는 6-원의 N-, S- 또는 O- 함유 포화 또는 불포화 헤테로사이클릭 환을 나타낼 수 있고, 이 환은 알킬, 하이드록실, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, O-알킬, 벤질 및 -CH2Se(C6H5)중에서 선택된 하나 이상의 그룹에 의해 치환될 수 있고;In addition to the above definitions, Y, R 10 and R 23 may represent a 5- or 6-membered N-, S- or O-containing saturated or unsaturated heterocyclic ring together with the carbon atoms to which they are attached, The ring may be substituted by one or more groups selected from alkyl, hydroxyl, alkyl, O-alkyl, benzyl and -CH 2 Se (C 6 H 5 ) substituted by one or more hydroxyl groups;

단, X 및 Y가 둘 다 O를 나타낼 경우, R9는 OH를 나타내고; R14, R15, R16, R17, R18,R19및 R22는 각각 메틸을 나타내고; R20은 OCH3을 나타내고; R8및 R23은 각각 H를 나타내고; R21a는 OH를 나타내고; [R3과 R4] 및 [R5와 R6]은 각각 탄소-탄소 결합을 나타내고;Provided that when X and Y both represent O, R 9 represents OH; R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 22 each represent methyl; R 20 represents OCH 3 ; R 8 and R 23 each represent H; R 21 a represents OH; [R 3 and R 4 ] and [R 5 and R 6 ] each represent a carbon-carbon bond;

(a) n은 1이고, R7은 OH 그룹을 나타내고, R1과 R2는 각각 수소인 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않고;(a) when n is 1 and R 7 represents an OH group and R 1 and R 2 are each hydrogen, then R 10 does not represent an allyl group;

(b) n은 2이고, R7은 OH를 나타내고, R1과 R2는 각각 수소를 나타내는 경우, R10은 메틸, 에틸, 프로필 또는 알릴이 아니고;(b) when n is 2, R 7 represents OH and R 1 and R 2 each represent hydrogen, then R 10 is not methyl, ethyl, propyl or allyl;

(c) n은 2이고, R7은 수소를 나타내고, [R1과 R2]는 탄소-탄소 결합을 나타내는 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않는다.(c) n is 2, R 7 represents hydrogen, and [R 1 and R 2 ] represent a carbon-carbon bond, R 10 does not represent an allyl group.

본 발명에서 FK506 또는 이의 유도체 화합물은 무기 또는 유기 염기 부가 염 또는 무기 또는 유기 산 부가 염으로 전환될 수 있으며 이의 염 전환 방법은 유기 합성 및 제약 분야에 잘 알려져 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 17thed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985, p1418). 일반적으로, 염은 물이나 유기 용매 또는 이들 두 용매의 혼합물 중에서 적절한 염기 또는 산의 화학량론을 반응시켜 제조하는 것이다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용되는 염으로는 무기 염기와의 염, 유기 염기와의 염, 무기 산과의 염, 유기 산과의 염 및 염기성 또는 산성 아미노산과의 염이 포함된다. 무기 염기와의 염은 예를 들면 나트륨염 및 칼륨 염과 같은 알카리 금속 염, 칼슘 염 및 마그네슘 염과 같은 알카리 토금속 염, 알루미늄 염 및 암모늄 염이 포함된다. 유기 염기와의 염으로는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 피콜린, 2,6-루티딘, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 사이클로헥실아민, 디사이클로헥실아민 및 N,N'-디벤질에틸렌디아민과의 염을 예로 들 수 있다. 무기 산과의 염의 예로는 염산, 붕산, 질산, 황산 및 인산과의 염을 들 수 있다. 유기 산과의 염을 예로 들면 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프탈산, 푸마르산, 옥살산, 타르타르산, 말레산, 시트르산, 석신산, 말산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산 또는 p-톨루엔설폰산과의 염이 포함된다. 염기성 아미노산과의 염은 예를 들면 아르기닌, 라이신 및 오르니틴이 포함된다. 산성 아미노산과의 염의 예로는 아스파트산 및 글루탐산과의 염을 들 수 있다.In the present invention, FK506 or a derivative compound thereof may be converted to an inorganic or organic base addition salt or an inorganic or organic acid addition salt and methods for salt conversion thereof are well known in the field of organic synthesis and pharmaceuticals (Remington's Pharmaceutical Sciences, 17 th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985, p1418). Generally, salts are prepared by reacting the stoichiometry of the appropriate base or acid in water or an organic solvent or a mixture of both solvents. Pharmaceutically acceptable salts according to the invention include salts with inorganic bases, salts with organic bases, salts with inorganic acids, salts with organic acids and salts with basic or acidic amino acids. Salts with inorganic bases include, for example, alkali metal salts such as sodium and potassium salts, alkaline earth metal salts such as calcium and magnesium salts, aluminum salts and ammonium salts. Salts with organic bases include trimethylamine, triethylamine, pyridine, picoline, 2,6-lutidine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine and N, N'- Examples thereof include salts with dibenzylethylenediamine. Examples of salts with inorganic acids include salts with hydrochloric acid, boric acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid. Examples of salts with organic acids include salts with formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, phthalic acid, fumaric acid, oxalic acid, tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, malic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid or p-toluenesulfonic acid. Included. Salts with basic amino acids include, for example, arginine, lysine and ornithine. Examples of salts with acidic amino acids include salts with aspartic acid and glutamic acid.

본 발명에 따라 배양물에서 세포의 생활사를 정상화하기 위해, 즉 노화와 관련하여 세포의 성장 및 성숙을 최적화하고 배양에 대해 내성을 나타내는 세포를 적응시키기 위해, 세포는 노화가 개시되기 이전에 FK506 또는 이의 유도체에 노출시키는 것이 바람직하다. 세포 노화는 점진적인 과정이기 때문에, 노화는 특정 세포 종류, 배양 조건 및 기타 요인에 따라 세포 생활사의 후기에 FK506 또는 이의 유도체에 노출되더라도 저지될 수 있다. 그러나, 노화 세포는 의미상 생존력과 생산성이 떨어지는 것이므로 세포의 생활사에서 후기에 FK506 또는 이의 유도체를 노출시키는 것은 바람직하다고 할 수 없으며, 최적의 결과를 얻기 위해서는 세포를 생활사의 초기에 FK506 또는 이의 유도체에 노출시키는 것이 바람직하다.In order to normalize the life history of the cells in culture according to the invention, ie to optimize the growth and maturation of the cells with respect to aging and to adapt cells which are resistant to the culture, the cells are subjected to FK506 or Preference is given to exposure to derivatives thereof. Because cell aging is a gradual process, aging can be prevented even when exposed to FK506 or its derivatives later in cell life cycle, depending on the particular cell type, culture conditions and other factors. However, senescent cells are poor in viability and productivity, meaning that it is not desirable to expose FK506 or its derivatives later in the life cycle of cells. For optimal results, cells may be exposed to FK506 or its derivatives early in life cycle. It is preferable to expose.

본 발명에 따라, 체외 배양 조건하에서 짧은 수명을 나타내는 세포, 예를 들면 2주 이하의 수명을 보이거나 적은 수의 세포분열을 한 후 노화되는 세포 또는 정상적인 생물학적 기능을 발휘하지 못하는 세포, 예를 들면 호르몬, 효소 또는 다른 생물학적 물질의 정상적인 생성이 생체내에서 억제된 세포는 이의 배양물을 적응량의 FK506 또는 이의 유도체에 초기에 노출시킴으로써, 바람직하게는 FK506 또는 이의 유도체를 배양 배지와 혼합한 후 세포를 접종함으로써 배양물에 적응되도록 할 수 있다. 배양에 대해 내성을 나타내는 세포의 예로는 포유동물의 림프세포, 간세포, 췌장세포, 신경세포, 갑상선세포 및 흉선세포를 들 수 있다.According to the present invention, cells which exhibit a short lifespan under in vitro culture conditions, for example, cells which have a lifespan of 2 weeks or less or which undergo a small number of cell divisions, or which do not exhibit normal biological function, for example Cells whose normal production of hormones, enzymes or other biological substances have been inhibited in vivo may be exposed initially by exposing their culture to an adaptive amount of FK506 or a derivative thereof, preferably after mixing the FK506 or a derivative thereof with the culture medium. Inoculation can be adapted to the culture. Examples of cells resistant to culture include lymphoid cells, hepatocytes, pancreatic cells, neurons, thyroid cells and thymic cells of mammals.

FK506 또는 이의 유도체는 임의로 혈청(예, 태아 또는 신생 송아지 혈청)과 같은 단백질 성분을 보충한 어떠한 공지된 배양 배지에도 첨가될 수 있다. 배지의 예로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 이글 기본 배지(Eagle's Basal Medium), 이글 최소 필수 배지(Eagle's Minimal Essential Medium), 둘베코 변형 이글 배지(Dulbecco's Modified Eagle's Medium), F10 배지 또는 F12 배지와 같은 햄스 배지(Ham's Medium), 푹스 N15 배지(Fuck's N15 Medium), 푹스 N16 배지, 웨이모쓰 MB 5421 배지(Waymoth's MB 5421 Medium), 맥코이스 5A 배지(McCoy's 5A Medium); RPMI 배지 1603, 1534 또는 1640, 레이보지츠 L15 배지(Leibovitz's L15 Medium), ATCC(아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션) CRCM 30, MCDB 배지 101, 102, 103 또는 104, CMRL 배지 1066 또는 1415 및 행크스 또는 얼스 평형 염 용액(Hank's or Earl's Balanced Salt Solution)을 들 수 있다. 본 분야에 알려진 바와 같이 사용되는 기본 배지는 공통적으로 필수 아미노산, 지방산 및 탄수화물을 포함하여 배양시 세포의 성장을 지지하는데 필수적인 영양분을 함유한다. 전형적으로 배지는 비타민, 보조인자, 미량원소 및 염과 같은 추가의 필수 성분을 동화가능한 양으로 함유한다. 또한, 세포의 생존, 기능, 생산 및/또는 증식에 필요한 화합물 및 인자를 포함하여 세포의 성장 및 유지를 촉진하는 기타 인자, 예를 들면 펩타이드성 호르몬 또는 스테로이드성 호르몬, 성장인자 및 항생물질이 포함된다. 배지는 또한 일반적으로 완충액, pH 조정제, pH 표지제 등을 포함한다.FK506 or a derivative thereof may optionally be added to any known culture medium supplemented with protein components such as serum (eg, fetal or newborn calf serum). Examples of badges include, but are not limited to, hams such as Eagle's Basal Medium, Eagle's Minimal Essential Medium, Dulbecco's Modified Eagle's Medium, F10 Badge, or F12 Badge. Medium (Ham's Medium), Fuck's N15 Medium, Fuchs N16 Medium, Waymoth's MB 5421 Medium, McCoy's 5A Medium; RPMI Medium 1603, 1534 or 1640, Leibovitz's L15 Medium, American Type Culture Collection (ATCC) CRCM 30, MCDB Medium 101, 102, 103 or 104, CMRL Medium 1066 or 1415 and Hanks or Earls Equilibrium Salts Solution (Hank's or Earl's Balanced Salt Solution). Basal medium used as known in the art commonly contains essential nutrients to support cell growth in culture, including essential amino acids, fatty acids and carbohydrates. Typically the medium contains additional essential ingredients such as vitamins, cofactors, trace elements and salts in an assimitable amount. Also included are other factors that promote cell growth and maintenance, including compounds and factors necessary for cell survival, function, production and / or proliferation, such as peptide or steroid hormones, growth factors and antibiotics. do. The medium also generally includes buffers, pH adjusters, pH labeling agents and the like.

본 발명에 따라 FK506 또는 이의 유도체를 함유한 배지는 다양한 세포, 특히 진핵 세포에 적용할 수 있다. 본 발명의 FK506 또는 이의 유도체-함유 배지는 동물, 특히 사람 세포를 포함한 포유동물 세포, 식물 세포, 곤충 세포, 미생물(예, 박테리아, 진균, 원생동물) 및 기타 항생물질-생성 세포를 배양하는데 적합하다. FK506 또는 이의 유도체는 상기 세포의 배양을 위해 적응되는 다양한 조직 배양물중의 살아있는 세포의 생존력을 증대시키는데 유용하다. 배양물의 예로는 하이브리도마 세포주와 같은 클로닝된 세포의 배양물; 세포 산물, 특히 단백질 및 펩타이드(예, 호르몬, 효소 및 면역인자)의 생성을 위한 포유동물 세포, 특히 사람 세포의 배양물; 백신의 생성을 위한 바이러스 감염된 세포의 배양물; 식물 세포의 배양물, 예를 들면 분열조직 또는 유합조직의 배양물; 상처 치유를 위한 조직을 제공하는 상피 세포의 배양물; 및 치료 및 예방 용도로서의 내성 세포의 배양물이 포함된다. 또한 FK506 또는 이의 유도체는 생물학적 기관 및 이식 조직의 생성 및 보존을 위해 적응된 배지에 사용할 수 있다.The medium containing FK506 or its derivatives according to the invention can be applied to various cells, in particular eukaryotic cells. The FK506 or derivative-containing medium of the present invention is suitable for culturing animals, in particular mammalian cells, including human cells, plant cells, insect cells, microorganisms (eg bacteria, fungi, protozoa) and other antibiotic-producing cells. Do. FK506 or derivatives thereof are useful for enhancing the viability of living cells in various tissue cultures adapted for the culturing of such cells. Examples of cultures include cultures of cloned cells, such as hybridoma cell lines; Cultures of mammalian cells, especially human cells, for the production of cell products, in particular proteins and peptides (eg, hormones, enzymes and immunofactors); Culture of virus infected cells for the production of a vaccine; Cultures of plant cells, such as cultures of meristem or callus; Culture of epithelial cells providing tissue for wound healing; And cultures of resistant cells as therapeutic and prophylactic uses. FK506 or derivatives thereof may also be used in media adapted for the production and preservation of biological organs and transplanted tissue.

따라서, 본 발명에 따라 배양에 유용한 특정 세포 종류로는 포유동물 조직,기관 및 선(예, 뇌, 심장, 폐, 위, 장, 갑상선, 부신, 흉선, 부갑상선, 고환, 간, 신장, 방광, 비장, 췌장, 쓸개, 난소, 자궁, 전립선 및 피부); 생식세포(정자 및 난자); 림프절, 골, 연골 및 간질 세포; 및 면역세포, 대식세포, 림프구, 백혈구, 적혈구 및 혈소판을 포함한 혈액세포가 포함된다. 추가의 세포 종류로는 식물의 줄기, 잎, 화분 및 씨장 세포; 상기된 미생물 및 바이러스; 및 곤충 조직, 기관 및 선으로부터 유래된 세포가 포함된다.Thus, certain cell types useful for culturing in accordance with the present invention include mammalian tissues, organs and glands (eg, brain, heart, lung, stomach, intestine, thyroid, adrenal gland, thymus, parathyroid gland, testes, liver, kidney, bladder, Spleen, pancreas, gallbladder, ovary, uterus, prostate and skin); Germ cells (sperm and egg); Lymph nodes, bone, cartilage and stromal cells; And blood cells including immune cells, macrophages, lymphocytes, white blood cells, red blood cells and platelets. Additional cell types include stem, leaf, pollen and seed of the plant; Microorganisms and viruses described above; And cells derived from insect tissues, organs and glands.

본 발명에 따라 FK506 또는 이의 유도체가 적용되는 배양 기술은 예를 들면 단층 또는 현탁배양에서 정박-의존 세포를 위한 고체 지지체의 사용을 포함한다. 고체 지지체로는 유리, 탄소, 셀룰로즈, 공동 섬유막 및 고체 기질 형태, 예를 들면 아가로즈 겔이 포함된다. FK506 또는 이의 유도체는 비드내에 속박되거나, 매트릭스에 포획되거나, 공유 결합될 수 있다. FK506 또는 이의 유도체는 일차 배양물, 연속 배양물, 이차 배양물, 동결 또는 건조 또는 동결건조 배양물과 같은 보존 배양물 및 캡슐화 세포에 유용하다. 배양물은 또한 통상적인 배지로부터 또는 이의 유도체를 함유한 배지로 알려진 이전 기술에 의해 옮길 수 있다.Culture techniques in which FK506 or derivatives thereof are applied in accordance with the present invention include the use of solid supports for anchorage-dependent cells, for example in monolayer or suspension culture. Solid supports include glass, carbon, cellulose, hollow fiber membranes and solid substrate forms such as agarose gels. FK506 or a derivative thereof may be bound within the beads, captured in the matrix, or covalently bound. FK506 or derivatives thereof are useful for preserving cultures and encapsulated cells, such as primary cultures, continuous cultures, secondary cultures, frozen or dried or lyophilized cultures. Cultures can also be transferred from conventional media or by previous techniques known as media containing derivatives thereof.

본 발명에 따라, 세포는 이들의 체외 배양을 촉진하는데 유효한 양으로, 예를 들면 비처리된 세포와 비교하여 측정했을 때 세포의 생존력 또는 수명을 유의적으로 증대시키거나, 세포의 생물량을 유의적으로 증가시키거나, 세포의 생물생산성을 유의적으로 증가시키는 양으로, FK506 또는 이의 유도체로 처리한다. 시험관내 적용시, 세포 배양물(약 105내지 약 107개 세포/ml의 밀도를 기준으로 하여) ml당 약 1 내지 100 pg이 사용될 수 있다. FK506 또는 이의 유도체는 배양물에 필요에따라, 일반적으로 2일 내지 4일에 한번 보충한다. 그러나, 목적하는 결과에 따라 보충 기간을 다양하게 바꿀 수 있으며 경우에 따라서는 주단위로 보충할 수 있다.In accordance with the present invention, the cells may significantly increase the viability or lifespan of the cells or significantly increase the biomass of the cells as measured in an amount effective to promote their in vitro culture, for example compared to untreated cells. Or FK506 or derivatives thereof in an amount that significantly increases the bioproductivity of the cells. For in vitro application, about 1-100 pg per ml of cell culture (based on a density of about 10 5 to about 10 7 cells / ml) can be used. FK506 or a derivative thereof is supplemented to the culture, usually once every 2-4 days, as needed. However, the replenishment period can be varied in accordance with the desired outcome and in some cases weekly replenishment.

본 발명의 주요 과정에 대하여 좀더 구체적으로 설명한다.The main process of the present invention will be described in more detail.

A. 세포의 노화 유도 및 FK506 또는 이의 유도체가 세포에 미치는 효과 측정A. Induction of senescence of cells and measurement of effect of FK506 or its derivatives on cells

본 발명에서 FK506 또는 이의 유도체에 의한 세포 노화의 억제, 세포의 수명의 연장, 세포의 성장을 증대, 세포 생존력의 증대 및/또는 배양물에 세포를 적응시키는 정도를 알아보기 위하여 실험 대상이 되는 세포로 각종 노화된 세포 또는 배양에 대해 내성을 나타내는 세포를 사용할 수 있다. 또한, 세포의 노화를 유도하여 사용할 수 있다.In the present invention, FK506 or a derivative thereof inhibits cell senescence, prolongs cell lifespan, increases cell growth, increases cell viability, and / or the degree of adaptation of cells to culture. As an example, cells that exhibit resistance to various aged cells or cultures can be used. It can also be used to induce aging of cells.

본 발명의 세포의 노화는 p53유전자를 발현하는 아데노바이러스로 세포를 감염시키는 방법으로 수행한다. 이 방법은 본 발명자의 노화 유도 실험계를 따라 수행할 수 있다(Proc. Natl. Sci. USA. vol 94, 9648-9653). 구체적으로 설명하면, EJ 방광암 세포를 10% 소 태아 혈청이 함유된 DMEM의 배양액과 함께 배양 용기에서 배양한다. EJ 방광암 세포를 배양시킨 후에 p53-아데노바이러스를 첨가하여 세포를 감염시킨다.Aging of the cells of the present invention is carried out by a method of infecting cells with an adenovirus expressing the p53 gene. This method can be performed according to the inventors' aging induction experimental system (Proc. Natl. Sci. USA. Vol 94, 9648-9653). Specifically, EJ bladder cancer cells are cultured in a culture vessel with a culture medium of DMEM containing 10% fetal bovine serum. After culturing the EJ bladder cancer cells, p53-adenovirus is added to infect the cells.

일반적으로, 세포가 노화되면 형태학적으로 넓고 편편한 형태로 변하게 된다. 그 외에도 게놈 구조의 변화, 게놈 안정성의 변화, DNA 수선기능의 변화, 유전자 발현의 변화, 미토콘드리아의 변화, 세포막의 변화, 단백질 합성의 변화 또는 카르보닐기에 의한 변화 등이 일어나게 된다.In general, as cells age, they become morphologically broad and flat. In addition, changes in genomic structure, changes in genomic stability, changes in DNA repair function, changes in gene expression, changes in mitochondria, changes in cell membranes, changes in protein synthesis, or carbonyl groups occur.

p53-아데노바이러스에 감염시킴과 동시에 FK506 또는 이의 유도체를 첨가하여 배양한다. 일정 기간의 경과 후에 세포의 형태 및 노화의 생화학적인 지표인 SA-β-gal(갈락토시디아제)를 조사하여 세포의 노화 양상을 판단한다.At the same time as infection with p53-adenovirus and cultured with the addition of FK506 or its derivatives. After a certain period of time, the aging behavior of the cells is determined by examining SA-β-gal (galactosidase), which is a biochemical marker of morphology and aging.

B. 세포의 분리 및 배양B. Isolation and Culture of Cells

FK506 또는 이의 유도체가 노화된 세포 또는 배양에 대해 내성을 나타내는 세포에 대한 작용을 알아보기 위하여, 실험 대상이 되는 세포가 분리되어 배양된다. 세포의 분리는 다양한 방법으로 생체 내(in vivo) 또는 배양배지(in vitro)로부터 분리될 수 있다. 체내 또는 배양배지에서 분리된 세포는 5% 혈청을 포함하는 DMEM 배지에 넣어 인큐베이터에서 배양된다. 그 후 배양된 세포들을 원심분리하고, 10% 소 태아 혈청이 포함된 DMEM 배지로 세척하고, 스트렙토마이신 또는 페니실린이 포함된 DMEM 배지에서 배양된다. 배양액은 3일에 한번씩 교체하고, 세포가 배양 용기의 바닥에 붙어서 성장하기 시작한 1일 후의 시점에 트립신-EDTA 용액으로 세포를 배양용기에서 분리하고, 세포 총수를 계산한다.In order to examine the action of FK506 or its derivatives on aged cells or cells resistant to culture, cells to be tested are isolated and cultured. Isolation of cells can be isolated in vivo or in culture in a variety of ways. Cells isolated from the body or culture medium are cultured in an incubator in DMEM medium containing 5% serum. The cultured cells are then centrifuged, washed with DMEM medium containing 10% fetal bovine serum and incubated in DMEM medium containing streptomycin or penicillin. The cultures are changed every 3 days, one day after the cells start to grow by attaching to the bottom of the culture vessel, the cells are separated from the culture vessel with trypsin-EDTA solution and the cell count is calculated.

일정수의 세포를 새로운 배양용기에 넣고 배양한 후 배양 용기 바닥의 약 90% 정도의 컨플런스(confluence)를 나타내면 다시 트립신-EDTA 용액으로 세포를 분리한 후 세포 수를 측정하고, 다시 일정 수의 세포만을 배양 용기를 옮겨 계속 배양한다. 이 과정을 반복하면서 세포의 성장 곡선을 작성한다.After culturing a certain number of cells in a new culture vessel and showing about 90% confluence at the bottom of the culture vessel, the cells are separated again with trypsin-EDTA solution, and the number of cells is measured again. Transfer only the cells to the culture vessel and continue incubating. Repeat this process to create cell growth curves.

C. FK506 또는 이의 유도체가 첨가된 배양배지에서의 세포의 배양회수 및 세포의 수 측정C. Measuring the number of cells and the number of cells in culture medium to which FK506 or derivatives thereof are added

FK506 또는 이의 유도체가 노화된 세포 또는 배양에 대해 내성을 나타내는 세포에 대한 작용을 알아보기 위하여, FK506 또는 이의 유도체가 첨가된 배양배지에서의 세포의 수와 세포분열 횟수를 측정하여 세포의 수명과 노화의 변화를 알아본다.To determine the effect of FK506 or its derivatives on aging cells or cells resistant to culture, the number of cells and the number of cell divisions in the culture medium to which FK506 or its derivatives were added was measured to determine the lifespan and aging of cells. Notice the change in.

먼저, 세포의 분리는 다양한 방법으로, 생체 내(in vivo) 또는 배양배지(in vitro)로부터 분리될 수 있다. 체내 또는 배양배지에서 분리된 세포는 5% 혈청을 포함하는 DMEM 배지에 넣어 인큐베이터에서 배양된다. 그 후 배양된 세포들을 원심분리하고, 10% 소 태아 혈청이 포함된 DMEM 배지로 세척하고, 스트렙토마이신 또는 페니실린이 포함된 DMEM 배지에서 배양된다. 배양액은 3일에 한번씩 교체하고, 세포가 배양 용기의 바닥에 붙어서 성장하기 시작하는 시점에 트립신-EDTA 용액으로 세포를 배양용기에서 분리하고, 세포 총수를 계산한다. 일정 수의 세포를 배양 용기에 넣고, 각각 다른 양의 0.01 내지 1 mM의 FK506 또는 이의 유도체를 첨가하고 배양액과 함께 배양한다.First, the separation of cells can be separated in vivo or in culture in a variety of ways. Cells isolated from the body or culture medium are cultured in an incubator in DMEM medium containing 5% serum. The cultured cells are then centrifuged, washed with DMEM medium containing 10% fetal bovine serum and incubated in DMEM medium containing streptomycin or penicillin. The culture is changed every 3 days, at which point cells are removed from the culture vessel with trypsin-EDTA solution at the time the cells are attached to the bottom of the culture vessel and begin to grow, and the cell count is calculated. A certain number of cells are placed in a culture vessel, each adding different amounts of 0.01-1 mM FK506 or derivatives thereof and incubating with the culture.

일정 수의 세포가 성장하여 배양 용기의 약 90% 정도의 컨플런스(confluence)를 나타내면 다시 트립신-EDTA 용액으로 세포를 분리한 후 세포 수를 측정하고, 다시 일정 수의 세포만을 배양 용기를 옮겨 각각 다른 양의 0.01 내지 1 mM의 FK506 또는 이의 유도체를 첨가하고 배양액과 함께 계속 배양한다. 이 과정을 반복하면서 각 배양용기에서의 배양전과 후의 세포수를 통하여 세포 성장 곡선을 작성하고 세포분열 횟수를 계산한다.When a certain number of cells grow and exhibit about 90% of the confluence of the culture vessel, the cells are separated again with trypsin-EDTA solution, and then the number of cells is measured. Another amount of 0.01-1 mM FK506 or a derivative thereof is added and continued incubation with the culture. While repeating this process, cell growth curves are prepared from the number of cells before and after culture in each culture vessel and the number of cell divisions is calculated.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 예시하고자 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하는 것으로서 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것으로 이해되서는 안될 것이다.Hereinafter, the present invention will be illustrated by examples. These examples are merely illustrative of the present invention and should not be understood as the scope of the present invention being limited by the examples.

<실시예 1><Example 1>

p53 유전자 발현으로 유도된 세포노화에 대한 FK506의 세포 노화 억제 효능Inhibitory effect of FK506 on cellular senescence induced by p53 gene expression

FK506의 처리가 p53 유전자에 의해 유발된 노화를 억제하는지를 조사하였다.It was investigated whether the treatment of FK506 inhibited the aging caused by the p53 gene.

먼저, 암 세포에 p53 유전자를 발현하는 아데노바이러스를 감염시켜 세포를 노화시키는 방법은 본 발명자의 노화 유도 실험계에 따랐다 (Proc. Natl. Sci. USA, vol 94, 9648-9653; oncogene Vol 20, 5818-5825). 즉, EJ 방광암 세포에 p53 유전자를 발현하는 아데노바이러스를 감염시켜 p53 유전자 발현을 유도하여 EJ 방광암 세포를 4일 내지 6일 내에 급속히 노화시켰다. 500,000개의 EJ 방광암 세포를 10㎖의 배양액 (10%의 fetal bovine serum을 포함한 DMEM)과 함께 100mm의 배양 용기에 2일간 배양한 후, 약 5,000,000개의 p53-아데노바이러스를 감염시키고, 동시에 1μM의 FK506을 첨가하고 6일간 배양한 후 세포의 형태 및 노화의 생화학적인 지표인 SA-β-갈락토시다제 활성을 조사하였다.First, the method of aging the cells by infecting cancer cells with adenovirus expressing the p53 gene was according to the aging induction experiment system of the present inventors (Proc. Natl. Sci. USA, vol 94, 9648-9653; oncogene Vol 20, 5818 -5825). That is, EJ bladder cancer cells were infected with adenovirus expressing the p53 gene to induce p53 gene expression, thereby rapidly aging the EJ bladder cancer cells within 4 to 6 days. 500,000 EJ bladder cancer cells were incubated for 2 days in a 100 mm culture vessel with 10 ml of culture medium (DMEM containing 10% fetal bovine serum), and then infected with approximately 5,000,000 p53-adenoviruses and simultaneously 1 μM of FK506. After 6 days of incubation, SA-β-galactosidase activity, which is a biochemical marker of morphology and aging, was examined.

실험 결과, FK506을 첨가하지 않고 배양한 세포는 p53 발현으로 노화세포에특징적으로 나타나는 형태 즉, 넓고 편편한 형태로 변하였으나, FK506을 첨가하여 배양한 세포의 형태는 큰 변화가 없었다.As a result, cells cultured without adding FK506 changed to p53 expression, which is characteristic of senescent cells, that is, broad and flat, but the shape of cells cultured with FK506 was not changed.

또한, FK506을 첨가하지 않은 배양액에서 배양한 세포의 경우 62%의 세포가 SA-β-갈락토시다제 활성을 보이는 반면, 0.1μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 배양한 EJ 방광암 세포는 각각 5%, 8%의 세포만이 SA-β-갈락토시다제 활성을 나타내었다 (도 1).In addition, 62% of the cells cultured in the culture medium without FK506 showed SA-β-galactosidase activity, whereas 5% of the EJ bladder cancer cells cultured in the culture medium containing 0.1 μM of FK506. Only 8% of the cells showed SA-β-galactosidase activity (FIG. 1).

이상과 같이, 세포의 형태 및 노화의 생화학적인 지표인 SA-β-갈락토시다제 활성을 측정한 결과, 배양액에 첨가한 FK506의 농도에 의존하여 p53에 의하여 유도된 세포 노화가 억제되는 것을 알 수 있었다.As described above, as a result of measuring SA-β-galactosidase activity, which is a biochemical indicator of cell morphology and aging, it was found that p53-induced cell senescence was suppressed depending on the concentration of FK506 added to the culture medium. Could.

<실시예 2><Example 2>

FK506이 연골세포의 성장에 미치는 영향Effect of FK506 on the Growth of Chondrocytes

FK506이 노화를 억제하여 정상 세포의 수명을 연장시키고, 체외 배양계에서 세포의 분열 회수를 증가시키는지를 조사하였다.It was investigated whether FK506 inhibited aging, extending the life of normal cells and increasing the number of divisions of cells in in vitro culture.

2주령의 어린 뉴질랜드 흰 토끼(New Zealand white rabbit)의 연골 조각(cartilage slices)을 효소분해 반응시켜 관절 연골 세포(articular chondrocyte)를 얻었다. 효소 분해반응은 멸균상태의 연골 조각(cartilage slices)을 0.2% 콜라게나제 타입 Ⅱ(collagenase type II) (381 U/μg)을 포함한 5% 혈청 포함-DMEM(serum contained DMEM)배지에 넣고, 37℃, 이산화탄소(CO2)인큐베이터(incubator)에서 6-7 시간 동안 수행하였으며, 이 반응에 의해 분리된 단일 세포(single cell)들은 1000 rpm에서 5분간 원심분리하여 얻었다. 얻어진 세포들을 10% 소 태아 혈청(fetal bovine serum)이 포함된 DMEM 배지로 한번 세척 후, 50μ/㎖ 스트렙토마이신(streptomycin), 50 units/㎖ 페니실린(penicilin) (Gibco-BRL)이 포함된 DMEM 배지에서 배양하였다. 배양액은 3일에 한번씩 교체하였다. 세포가 완전히 배양 용기의 바닥에 붙어서 성장하기 시작하는 시점(약 3일에서 6일 후)에, 1 ㎖의 트립신(trypsin)-EDTA 용액으로 세포를 배양 용기에서 분리하고, 세포의 총수를 계산하였다.Cartilage slices of two-week-old young New Zealand white rabbits were enzymatically digested to obtain articular chondrocytes. Enzymatic digestion was performed by placing sterile cartilage slices into 5% serum-containing DMEM medium containing 0.2% collagenase type II (381 U / μg), 37 It was carried out in a carbon dioxide (CO 2) incubator for 6-7 hours, single cells separated by this reaction (single cells) were obtained by centrifugation for 5 minutes at 1000 rpm. The obtained cells were washed once with DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, and then DMEM medium containing 50μ / ml streptomycin, 50 units / ml penicilin (Gibco-BRL). Incubated at. The culture was replaced every three days. At the time when the cells were completely attached to the bottom of the culture vessel and started to grow (after about 3 to 6 days), the cells were separated from the culture vessel with 1 ml of trypsin-EDTA solution and the total number of cells was counted. .

500,000개의 세포를 60mm의 배양 용기에 넣고, 0.1, 0.5, 1 μM의 FK506을 첨가한 6 ㎖의 배양액과 함께 배양하였다. 세포가 성장하여 60 mm의 배양 용기에 약 90%정도의 컨플런스(confluence)를 나타내면 다시 1 ㎖의 트립신(trypsin)-EDTA용액으로 세포를 분리한 후, 세포 수를 측정하고 다시 500,000개의 세포를 60mm의 배양 용기 (FK506 첨가 5 ㎖의 배양액)에 넣고 배양하였다. 이 과정을 반복하여 연골 세포의 성장 곡선을 작성하였다 (도 2).500,000 cells were placed in a 60 mm culture vessel and incubated with 6 ml of the culture solution to which 0.1, 0.5, 1 μM of FK506 was added. When the cells grow and show about 90% confluence in a 60 mm culture vessel, the cells are separated with 1 ml of trypsin-EDTA solution, and the number of cells is measured and 500,000 cells are collected again. It was cultured in a 60 mm culture vessel (5 ml of FK506 addition). This process was repeated to create a growth curve of chondrocytes (FIG. 2).

실험 결과, 도 2 및 도 3에서 보여주는 것처럼 FK506을 첨가하지 않는 배지의 연골세포(대조군)는 약 8번의 세포분열을 거친 후 더 이상 증식하지 않았다. 세포의 총수는 1.44 X 108이었다. 그러나, 0.5μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 14번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 9.0268 X 109(대조군의 62.7배)이었다. 또한, 0.1μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 13.3번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 4.9049 X 109(대조군의 34.1배)이었으며, 1.0μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 8.6번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 1.967 X 108(대조군의 1.4배)이었다.As a result, the chondrocytes (control) of the medium without adding FK506 did not proliferate after about 8 cell divisions as shown in FIGS. 2 and 3. The total number of cells was 1.44 × 10 8 . However, chondrocytes grown in culture medium containing 0.5 μM FK506 had about 14 cell divisions and the total number of cells was 9.0268 × 10 9 (62.7 times of the control). In addition, chondrocytes grown in culture medium containing 0.1 μM FK506 had about 13.3 cell division, and the total number of cells was 4.9049 X 10 9 (34.1 times the control), and cartilage grown in culture medium containing 1.0 μM FK506. The cells had about 8.6 cell divisions and the total number of cells was 1.967 × 10 8 (1.4 times the control).

한편, 도 4 및 5는 2 주령된 다른 토끼의 관절에서 분리한 연골세포를 이용하여 상기와 동일한 실험을 독립적으로 수행하여 얻어진 결과를 나타낸 것이다. 그 결과는 도 2 및 3의 결과와 유사한 양상을 보였다. 즉, FK506을 첨가하지 않는 배지의 연골 세포(대조군)는 약 8번의 세포분열을 거친 후 더 이상 증식하지 않았다. 세포의 총수는 1.298 X 107이었다. 그러나, 0.1μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 13번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 3.9891 X 108(대조군의 30.7배)이었다. 또한, 0.5μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 11.7번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 1.64 X 108(대조군의 12.7배)이었으며, 1.0μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 8.3번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 1.45 X 107(대조군의 1.1배)이었다.On the other hand, Figures 4 and 5 show the results obtained by independently performing the same experiment using the chondrocytes isolated from the joints of another two weeks old rabbit. The results were similar to those of FIGS. 2 and 3. That is, the chondrocytes (control) in the medium without adding FK506 did not proliferate after about 8 cell divisions. The total number of cells was 1.298 × 10 7 . However, chondrocytes grown in culture medium containing 0.1 μM FK506 had about 13 cell divisions and the total number of cells was 3.9891 × 10 8 (30.7 times the control). In addition, chondrocytes grown in culture medium containing 0.5 μM FK506 had about 11.7 cell divisions, and the total number of cells was 1.64 × 10 8 (12.7 times the control), and cartilage grown in culture medium containing 1.0 μM FK506. The cells had about 8.3 cell divisions and the total number of cells was 1.45 × 10 7 (1.1 times the control).

상기의 도 2, 3 및 4, 5에서 나타난 결과들은 첨가된 FK506에 의하여 세포의 분열 회수와 세포 수의 증가, 즉 세포의 수명이 증가한다는 것을 보여주었다.The results shown in FIGS. 2, 3, 4, and 5 showed that the added FK506 increased the number of cell divisions and increased the number of cells, that is, the lifespan of the cells.

<실시예 3><Example 3>

FK506의 늙은 토끼에서 유래한 연골세포 성장에 미치는 영향Effect of FK506 on the Growth of Chondrocytes from Old Rabbits

FK506의 노화억제 효과가 어린 토기에서 유래한 연골세포 뿐만 아니라, 늙은 토끼의 관절에서 분리한 연골세포의 성장 및 수명에 영향을 끼치는지를 조사하였다.We investigated whether the anti-aging effect of FK506 affects the growth and lifespan of chondrocytes derived from young earthenware, as well as the chondrocytes isolated from the joints of old rabbits.

먼저, 18개월 이상 된 토끼의 관절에서 연골세포를 분리하였다. 분리된 연골세포의 효소분해반응은 실시예 2에서와 같이 수행하였다. 약 6일간의 적응기를 거친 후 50,000개의 세포를 24-웰 배양 용기에 넣고 0.1, 0.5, 1μM의 FK506을 첨가한 1㎖의 배양액과 함께 배양하였다. 세포가 성장하여 24-웰의 배양 용기에 약 90%정도의 컨플런스(confluence)를 나타내면, 다시 200 μl의 트립신-EDTA용액으로 세포를 분리한 후 세포 수를 측정하고, 다시 50,000개의 세포를 24-웰의 배양 용기 (FK506 첨가 1 ml의 배양액)에 넣고 배양하였다. 이 과정을 3마리의 각각 다른 늙은 토끼에서 추출한 노화된 연골세포를 대상으로 세포의 성장곡선을 작성하였다.First, chondrocytes were isolated from the joints of rabbits older than 18 months. Enzymatic digestion of isolated chondrocytes was carried out as in Example 2. After about 6 days of adaptation, 50,000 cells were placed in a 24-well culture vessel and incubated with 1 ml of culture solution containing 0.1, 0.5, 1 μM of FK506. When cells grow and show about 90% confluence in a 24-well culture vessel, the cells are separated with 200 μl of trypsin-EDTA solution and the number of cells is measured. -Incubated in well culture vessel (1 ml of FK506 addition). In this process, we developed the growth curve of aged chondrocytes extracted from three different old rabbits.

실험 결과, 도 6 및 7에서, FK506을 첨가하지 않는 배지의 연골세포(대조군)는 약 1.6번의 세포분열 후 더 이상 성장하지 않았으며, 세포의 총수는 1.47 X 105이었다. 그러나 가장 효능이 뛰어난 0.1μM FK506의 경우 5.7번의 PD(population doubling)를 거치며 성장하였고, 배양을 통해 얻어진 세포의 총수는 2.6 X 106(대조군의 17.8배)이었다. 0.5 μM의 FK506을 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 4.3번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 9.85 X 105(대조군의 6.7배)이었으며, 1.0 μM의 CSA를 첨가한 배양액에서 성장한 연골세포는 약 3.1번의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 4.4 X 105(대조군의 2.99배)이었다.As a result, in Figures 6 and 7, chondrocytes (control) of the medium without FK506 did not grow any longer after about 1.6 cell division, and the total number of cells was 1.47 X 10 5 . However, the most potent 0.1 μM FK506 was grown through 5.7 PD (population doubling), and the total number of cells obtained through the culture was 2.6 X 10 6 (17.8 times the control). Chondrocytes grown in culture medium containing 0.5 μM FK506 had about 4.3 cell divisions, and the total number of cells was 9.85 X 10 5 (6.7 times the control), and chondrocytes grown in culture medium containing 1.0 μM CSA About 3.1 cell divisions were performed, and the total number of cells was 4.4 × 10 5 (2.99 times the control).

한편, 도 8 및 도 9에서, 약 2년령, 3.0kg의 다른 토끼에서 분리한 연골세포를 이용하여 상기와 같은 동일한 실험을 독립적으로 수행하였다. 그 결과, FK506을 첨가하지 않은 배양액의 연골세포는 1.8회 분열하고, 세포의 총수는 1.7 X 105이는데 비해서, 0.1 μM FK506의 경우 약 9회의 세포분열을 하였으며, 세포의 총수는 4.25 X 106(대조군의 25배)이었다. 0.5μM의 FK506의 경우 약 6.8회의 세포분열을 통하여 1.39 X 106(대조군의 8.2배)의 세포가 얻어졌으며, 1.0 μM의 FK506의 경우 약 4.9회의 세포 분열을 통해 8.0 X 105(대조군의 4.7배)의 세포가 얻어졌다.Meanwhile, in FIGS. 8 and 9, the same experiment as described above was independently performed using chondrocytes isolated from 3.0 kg of other rabbits about 2 years old. As a result, the chondrocytes of the culture medium without FK506 were divided 1.8 times, and the total number of cells was 1.7 X 10 5 , whereas about 0.1 cell division was performed in the case of 0.1 μM FK506, and the total number of cells was 4.25 X 10. 6 (25 times the control). For 0.5 μM FK506, 1.39 X 10 6 cells (8.2 times the control) were obtained through 6.8 cell divisions, and for 1.0 μM FK506, about 4.9 cell divisions were 8.0 X 10 5 (4.7 for control groups). Embryonic cells were obtained.

또한, 도 10 및 11에서, 또 약 2년령, 3.0kg의 다른 토끼에서 분리한 연골세포를 이용하여 상기와 같은 동일한 실험을 독립적으로 수행하였다. 그 결과, FK506을 첨가하지 않은 배양액의 연골세포는 2.2회 분열하고, 세포의 총수는 2.3 X105의 세포 총수를 기록하였다. 이에 반해서, 0.1 μM FK506의 경우 약 6.5회의 세포분열을 하였으며, 4.49 X 106(대조군의 19.6배)의 세포 총수를 나타내었다. 0.5 μM의 FK506의 경우 약 5.4회 분열을 통하여 2.14 X 106(대조군의 9.3배)의 세포 총수를 나타내었으며, 1.0 μM의 FK506의 경우 4.3회 세포분열을 통하여 9.51 X 105(대조군의 4.8배)의 세포 총수를 나타내었다.In addition, the same experiment as described above was independently performed in FIGS. 10 and 11 using chondrocytes isolated from 3.0 kg of other rabbits, about 2 years old. As a result, the chondrocytes of the culture medium without FK506 were divided 2.2 times, and the total number of cells was 2.3 X 10 5 . In contrast, about 6.5 μM FK506 had about 6.5 cell divisions and showed a total cell number of 4.49 × 10 6 (19.6 times the control). 0.5 μM of FK506 showed 2.14 X 10 6 (9.3 times the control) cell counts through 5.4 divisions, and 1.0 μM of FK506 showed 9.51 X 10 5 (4.8 times the control group) through 4.3 cell divisions. Cell total number).

이상과 같이, 세 번의 실험에서 FK506이 노화된 연골세포의 성장을 촉진하는 효능을 보여주었다. 실시예 2에서는 증식 활성이 뛰어난 어린 토끼의 연골세포의 성장능력을 증가시키는 것으로 나타난 데 반하여, 본 실시예에서는 이미 노화에 도달한 늙은 개체 유래 세포의 성장능력을 촉진시키는 것으로 나타났다.As described above, FK506 showed the effect of promoting the growth of aged chondrocytes in three experiments. While Example 2 was shown to increase the growth capacity of chondrocytes of young rabbits with excellent proliferative activity, in this Example it was shown to promote the growth capacity of the cells derived from old individuals already reached aging.

본 발명에 따라 FK506 또는 이의 유도체는 배양 세포의 노화를 억제하고 배양 세포의 수명을 연장시키는데 효과적이다.According to the present invention FK506 or a derivative thereof is effective in inhibiting aging of cultured cells and extending the life of cultured cells.

Claims (18)

배양배지 중의 세포를, 세포 노화를 억제하기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 노화를 억제하는 방법.Exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or a derivative thereof effective to inhibit cell aging, thereby inhibiting aging of the cells in the culture. 배양배지 중의 세포를, 세포 수명을 연장시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 수명을 연장시키는 방법.Exposing the cells in the culture medium to an FK506 or derivative thereof in an amount effective to prolong the cell lifespan, thereby extending the lifespan of the cells in the culture. 배양배지 중의 세포를, 세포 성장을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 성장을 증대시키는 방법.Exposing the cells in the culture medium to an effective amount of FK506 or a derivative thereof to enhance cell growth. 배양배지 중의 세포를, 생존력을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에서 세포의 생존력을 증대시키는 방법.Exposing the cells in the culture medium to an amount of FK506 or derivative thereof effective to increase viability, thereby increasing the viability of the cells in the culture. 배양배지 중의 세포를, 배양물에 세포를 적응시키기에 유효한 양으로 FK506 또는 이의 유도체에 노출시킴을 특징으로 하여, 배양물에 세포를 적응시키는 방법.Exposing the cells in the culture medium to FK506 or a derivative thereof in an amount effective to adapt the cells to the culture. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, FK506의 유도체가 하기 화학식(I)로 표시되는 nor-C9 케토-FK506 유도체 화합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 것인 방법:The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the derivative of FK506 is selected from the group consisting of nor-C9 keto-FK506 derivative compounds represented by the following formula (I): (I) (I) 상기식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 쉽게 제거가능한 하이드록시 보호 그룹이다.Wherein R 1 and R 2 are independently H or an easily removable hydroxy protecting group. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, FK506의 유도체가 하기 화학식(II)로 표시되는 마크로사이클릭 화합물 및 이의 약제학적으로 허용되는 염으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 것인 방법:The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the derivative of FK506 is selected from the group consisting of macrocyclic compounds represented by the following formula (II) and pharmaceutically acceptable salts thereof: (II) (II) 상기식에서,In the above formula, 치환체 [R1과 R2], [R3과 R4], [R5와 R6]의 인접한 각 쌍은 독립적으로Each adjacent pair of substituents [R 1 and R 2 ], [R 3 and R 4 ], [R 5 and R 6 ] are independently (a) 두 개의 인접한 수소 원자를 나타내거나,(a) represent two adjacent hydrogen atoms, or (b) 그들이 결합하고 있는 인접한 탄소 원자사이에 제2 결합을 형성하고;(b) form a second bond between adjacent carbon atoms to which they are attached; R2는 상기 정의이외에 알킬 그룹일 수 있고;R 2 may be an alkyl group in addition to the above definitions; R7은 H, OH 또는 O-알킬을 나타내거나 R1과 함께 =O를 나타낼 수 있고;R 7 may represent H, OH or O-alkyl or together with R 1 may represent ═O; R8및 R9는 독립적으로 H 또는 OH를 나타내고;R 8 and R 9 independently represent H or OH; R10은 H, 알킬, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, 알케닐, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알케닐 또는 =O에 의해 치환된 알킬을 나타내고;R 10 represents H, alkyl, alkyl substituted by one or more hydroxyl groups, alkenyl, alkenyl substituted by one or more hydroxyl groups or alkyl substituted by ═O; X는 O, (H,OH), (H,H) 또는 -CH2O-를 나타내고;X represents O, (H, OH), (H, H) or -CH 2 O-; Y는 O, (H,OH), (H,H), N-NR11R12또는 N-OR13을 나타내고;Y represents O, (H, OH), (H, H), N-NR 11 R 12 or N-OR 13 ; R11및 R12는 독립적으로 H, 알킬, 아릴 또는 토실을 나타내고;R 11 and R 12 independently represent H, alkyl, aryl or tosyl; R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R22및 R23은 독립적으로 H 또는 알킬을 나타내고;R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 22 and R 23 independently represent H or alkyl; R20및 R21은 독립적으로 O를 나타내거나, 독립적으로 각각 (R20a,H) 및 (R21a,H)를 나타내거나, OH, O-알킬 또는 OCH2OCH2CH2OCH3을 나타내거나, 이들은 함께 에폭사이드 환에서 산소 원자를 나타낼 수 있고;R 20 and R 21 independently represent O, or independently represent (R 20 a, H) and (R 21 a, H), respectively, or OH, O-alkyl or OCH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 Or they may together represent an oxygen atom in the epoxide ring; n은 1, 2 또는 3이고;n is 1, 2 or 3; 상기 정의이외에, Y, R10및 R23은 이들이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 5-원 또는 6-원의 N-, S- 또는 O- 함유 포화 또는 불포화 헤테로사이클릭 환을 나타낼 수 있고, 이 환은 알킬, 하이드록실, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, O-알킬, 벤질 및 -CH2Se(C6H5)중에서 선택된 하나 이상의 그룹에 의해 치환될 수 있고;In addition to the above definitions, Y, R 10 and R 23 may represent a 5- or 6-membered N-, S- or O-containing saturated or unsaturated heterocyclic ring together with the carbon atoms to which they are attached, The ring may be substituted by one or more groups selected from alkyl, hydroxyl, alkyl, O-alkyl, benzyl and -CH 2 Se (C 6 H 5 ) substituted by one or more hydroxyl groups; 단, X 및 Y가 둘 다 O를 나타낼 경우, R9는 OH를 나타내고; R14, R15, R16, R17, R18, R19및 R22는 각각 메틸을 나타내고; R20은 OCH3을 나타내고; R8및 R23은 각각 H를 나타내고; R21a는 OH를 나타내고; [R3과 R4] 및 [R5와 R6]은 각각 탄소-탄소 결합을 나타내고;Provided that when X and Y both represent O, R 9 represents OH; R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 22 each represent methyl; R 20 represents OCH 3 ; R 8 and R 23 each represent H; R 21 a represents OH; [R 3 and R 4 ] and [R 5 and R 6 ] each represent a carbon-carbon bond; (a) n은 1이고, R7은 OH 그룹을 나타내고, R1과 R2는 각각 수소인 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않고;(a) when n is 1 and R 7 represents an OH group and R 1 and R 2 are each hydrogen, then R 10 does not represent an allyl group; (b) n은 2이고, R7은 OH를 나타내고, R1과 R2는 각각 수소를 나타내는 경우, R10은 메틸, 에틸, 프로필 또는 알릴이 아니고;(b) when n is 2, R 7 represents OH and R 1 and R 2 each represent hydrogen, then R 10 is not methyl, ethyl, propyl or allyl; (c) n은 2이고, R7은 수소를 나타내고, [R1과 R2]는 탄소-탄소 결합을 나타내는 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않는다.(c) n is 2, R 7 represents hydrogen, and [R 1 and R 2 ] represent a carbon-carbon bond, R 10 does not represent an allyl group. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, 세포가 포유동물의 뇌, 심장, 폐, 위, 장, 갑상선, 부신, 흉선, 부갑상선, 고환, 간, 신장, 방광, 비장, 췌장, 쓸개, 난소, 자궁, 전립선, 피부, 정자, 난자, 림프절, 골, 연골, 간질, 면역세포, 대식세포, 림프구, 백혈구, 적혈구 및 혈소판으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 세포인 방법.6. The cell of claim 1, wherein the cells are mammalian brain, heart, lung, stomach, intestine, thyroid, adrenal gland, thymus, parathyroid gland, testes, liver, kidney, bladder, spleen, pancreas, gallbladder, ovary , Uterine, prostate, skin, sperm, egg, lymph node, bone, cartilage, epilepsy, immune cells, macrophages, lymphocytes, white blood cells, red blood cells and platelets. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 있어서, FK506 또는 이의 유도체의 유효한 양이 105내지 107개 세포/ml의 밀도를 기준으로 하여 세포 배양물 ml당 1 pg 내지 100 pg인 방법.6. The method of claim 1, wherein the effective amount of FK506 or derivative thereof is 1 pg to 100 pg per ml cell culture based on a density of 10 5 to 10 7 cells / ml. 세포의 노화를 억제하기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 노화를 억제하는데 유용한 세포 배양배지.A cell culture medium useful for inhibiting aging of cells in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to inhibit aging of cells. 세포 수명을 연장시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 수명을 연장시키는데 유용한 세포 배양배지.A cell culture medium useful for prolonging the life of a cell in culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to prolong cell life. 세포 성장을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 성장을 증대시키는데 유용한 세포 배양배지.A cell culture medium useful for enhancing the growth of cells in a culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to enhance cell growth. 세포 생존력을 증대시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에서 세포의 생존력을 연장시키는데 유용한 세포 배양배지.A cell culture medium useful for extending the viability of cells in a culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to enhance cell viability. 배양물에 세포를 적응시키기에 유효한 양의 FK506 또는 이의 유도체를 포함함을 특징으로 하는, 배양물에 세포를 적응시키는데 유용한 세포 배양배지.A cell culture medium useful for adapting cells to a culture, characterized in that it comprises an amount of FK506 or a derivative thereof effective to adapt the cell to the culture. 제10항 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, FK506의 유도체가 하기 화학식(I)로 표시되는 nor-C9 케토-FK506 유도체 화합물로 이루어진 그룹중에서 선택되는 것인 배양배지:The culture medium according to any one of claims 10 to 14, wherein the derivative of FK506 is selected from the group consisting of nor-C9 keto-FK506 derivative compounds represented by the following formula (I): (I) (I) 상기식에서, R1 및 R2는 독립적으로 H 또는 쉽게 제거가능한 하이드록시 보호 그룹이다.Wherein R 1 and R 2 are independently H or an easily removable hydroxy protecting group. 제10항 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, FK506의 유도체가 하기화학식(II)로 표시되는 마크로사이클릭 화합물 및 이의 약제학적으로 허용되는 염으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 것인 배양배지:The culture medium according to any one of claims 10 to 14, wherein the derivative of FK506 is selected from the group consisting of a macrocyclic compound represented by the following formula (II) and a pharmaceutically acceptable salt thereof: (II) (II) 상기식에서,In the above formula, 치환체 [R1과 R2], [R3과 R4], [R5와 R6]의 인접한 각 쌍은 독립적으로Each adjacent pair of substituents [R 1 and R 2 ], [R 3 and R 4 ], [R 5 and R 6 ] are independently (a) 두 개의 인접한 수소 원자를 나타내거나,(a) represent two adjacent hydrogen atoms, or (b) 그들이 결합하고 있는 인접한 탄소 원자사이에 제2 결합을 형성하고;(b) form a second bond between adjacent carbon atoms to which they are attached; R2는 상기 정의이외에 알킬 그룹일 수 있고;R 2 may be an alkyl group in addition to the above definitions; R7은 H, OH 또는 O-알킬을 나타내거나 R1과 함께 =O를 나타낼 수 있고;R 7 may represent H, OH or O-alkyl or together with R 1 may represent ═O; R8및 R9는 독립적으로 H 또는 OH를 나타내고;R 8 and R 9 independently represent H or OH; R10은 H, 알킬, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, 알케닐, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알케닐 또는 =O에 의해 치환된 알킬을 나타내고;R 10 represents H, alkyl, alkyl substituted by one or more hydroxyl groups, alkenyl, alkenyl substituted by one or more hydroxyl groups or alkyl substituted by ═O; X는 O, (H,OH), (H,H) 또는 -CH2O-를 나타내고;X represents O, (H, OH), (H, H) or -CH 2 O-; Y는 O, (H,OH), (H,H), N-NR11R12또는 N-OR13을 나타내고;Y represents O, (H, OH), (H, H), N-NR 11 R 12 or N-OR 13 ; R11및 R12는 독립적으로 H, 알킬, 아릴 또는 토실을 나타내고;R 11 and R 12 independently represent H, alkyl, aryl or tosyl; R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R22및 R23은 독립적으로 H 또는 알킬을 나타내고;R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 , R 22 and R 23 independently represent H or alkyl; R20및 R21은 독립적으로 O를 나타내거나, 독립적으로 각각 (R20a,H) 및 (R21a,H)를 나타내거나, OH, O-알킬 또는 OCH2OCH2CH2OCH3을 나타내거나, 이들은 함께 에폭사이드 환에서 산소 원자를 나타낼 수 있고;R 20 and R 21 independently represent O, or independently represent (R 20 a, H) and (R 21 a, H), respectively, or OH, O-alkyl or OCH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3 Or they may together represent an oxygen atom in the epoxide ring; n은 1, 2 또는 3이고;n is 1, 2 or 3; 상기 정의이외에, Y, R10및 R23은 이들이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 5-원 또는 6-원의 N-, S- 또는 O- 함유 포화 또는 불포화 헤테로사이클릭 환을 나타낼 수 있고, 이 환은 알킬, 하이드록실, 하나 이상의 하이드록실 그룹에 의해 치환된 알킬, O-알킬, 벤질 및 -CH2Se(C6H5)중에서 선택된 하나 이상의 그룹에 의해 치환될 수 있고;In addition to the above definitions, Y, R 10 and R 23 may represent a 5- or 6-membered N-, S- or O-containing saturated or unsaturated heterocyclic ring together with the carbon atoms to which they are attached, The ring may be substituted by one or more groups selected from alkyl, hydroxyl, alkyl, O-alkyl, benzyl and -CH 2 Se (C 6 H 5 ) substituted by one or more hydroxyl groups; 단, X 및 Y가 둘 다 O를 나타낼 경우, R9는 OH를 나타내고; R14, R15, R16, R17, R18, R19및 R22는 각각 메틸을 나타내고; R20은 OCH3을 나타내고; R8및 R23은 각각 H를 나타내고; R21a는 OH를 나타내고; [R3과 R4] 및 [R5와 R6]은 각각 탄소-탄소 결합을 나타내고;Provided that when X and Y both represent O, R 9 represents OH; R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 22 each represent methyl; R 20 represents OCH 3 ; R 8 and R 23 each represent H; R 21 a represents OH; [R 3 and R 4 ] and [R 5 and R 6 ] each represent a carbon-carbon bond; (a) n은 1이고, R7은 OH 그룹을 나타내고, R1과 R2는 각각 수소인 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않고;(a) when n is 1 and R 7 represents an OH group and R 1 and R 2 are each hydrogen, then R 10 does not represent an allyl group; (b) n은 2이고, R7은 OH를 나타내고, R1과 R2는 각각 수소를 나타내는 경우, R10은 메틸, 에틸, 프로필 또는 알릴이 아니고;(b) when n is 2, R 7 represents OH and R 1 and R 2 each represent hydrogen, then R 10 is not methyl, ethyl, propyl or allyl; (c) n은 2이고, R7은 수소를 나타내고, [R1과 R2]는 탄소-탄소 결합을 나타내는 경우, R10은 알릴 그룹을 나타내지 않는다.(c) n is 2, R 7 represents hydrogen, and [R 1 and R 2 ] represent a carbon-carbon bond, R 10 does not represent an allyl group. 제12항 내지 16항중 어느 한 항에 있어서, 세포가 포유동물의 뇌, 심장, 폐, 위, 장, 갑상선, 부신, 흉선, 부갑상선, 고환, 간, 신장, 방광, 비장, 췌장, 쓸개, 난소, 자궁, 전립선, 피부, 정자, 난자, 림프절, 골, 연골, 간질, 면역세포, 대식세포, 림프구, 백혈구, 적혈구 및 혈소판으로 이루어진 그룹중에서 선택되는 세포인 배양배지.The method of claim 12, wherein the cells are mammalian brain, heart, lung, stomach, intestine, thyroid gland, adrenal gland, thymus, parathyroid gland, testes, liver, kidney, bladder, spleen, pancreas, gallbladder, ovary Culture medium which is a cell selected from the group consisting of, uterus, prostate, skin, sperm, egg, lymph node, bone, cartilage, epilepsy, immune cell, macrophage, lymphocyte, leukocyte, erythrocyte and platelet. 제12항 내지 16항중 어느 한 항에 있어서, FK506의 유효한 양이 105내지 107개 세포/ml의 밀도를 기준으로 하여 세포 배양물 ml당 1 pg 내지 100 pg인 배양배지.The culture medium according to any one of claims 12 to 16, wherein the effective amount of FK506 is 1 pg to 100 pg per ml of cell culture based on the density of 10 5 to 10 7 cells / ml.
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