KR20060121997A

KR20060121997A - 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 세포 간갭 결합 장애 매개 질환의 예방용 조성물

Info

Publication number: KR20060121997A
Application number: KR1020050043890A
Authority: KR
Inventors: 권정연; 이기원; 서영준; 이형주
Original assignee: 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-30
Also published as: KR100742737B1

Abstract

본 발명은 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 갭 결합을 통한 세포 간 정보 전달 장애 매개 질환의 예방용 조성물에 관한 것으로, 손상된 "갭결합을 통한 세포간 정보전달"을 회복시키고, 항상성을 유지시킴으로써, 갭 결합과 관련된 질환을 예방 및 치료하는 효과가 있다.

유파틸린, 갭 결합, 질환

Description

유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 세포 간 갭 결합 장애 매개 질환의 예방용 조성물{Composition containing eupatilin as a effective ingredient with a usage as prevention of disease mediated with gap junction damage}

도 1은 유파틸린의 구조식이다.

도 2는 유파틸린이 PMS에 의해 억제된 "갭 결합을 통한 세포간 정보전달"을 완전히 회복시키는 것을 보여주는 사진도이다.

도 3은 상업적인 항산화제에 의해서는 활성산소에 의해 억제된 "갭 결합을 통한 세포간 정보전달"을 회복시키지 못하는 것을 보여주는 사진도이다.

본 발명은 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 갭 결합을 통한 세포간 정보전달(gap junctional intercellular communication) 장애 매개 질환의 예방용 조성물에 관한 것이다.

한편, 갭 결합(Gap Junction)은 인접한 세포 간을 연결하는 복합체의 한 형태로서 이웃하는 세포의 내부와 직접적으로 연결시켜 주는 역할을 한다.

갭 결합의 통로는 두 개의 코넥손(connexon)이라 불리우는 반통로(hemichannel)로 이루어져 있으며, 코넥손은 코넥신(connexin)이라는 작은 단백질 6개의 집합체로 이루어진다. 이 통로의 지름은 약 1.2~2 nm 정도이고, 이것의 크기는 갭 결합을 형성하는 단백질의 종류에 따라 달라지며, 이것을 통해서 작은 분자 (<2000 Da)나 이온(예: 각종 이온, 물, 당분, 뉴크레오타이드(nucleotide), 아미노산, 지방산, 작은 펩타이드, 약물 및 발암물질) 등이 확산할 수 있다(Loewenstein, Physiol Rev, 61:829-913, 1981).

이러한 갭 결합 통로를 통한 세포간의 물질 흐름을 갭 결합을 통한 세포간 정보전달(Gap Juntional Intercellular Communication, GJIC)이라 부르며, 이것은 ATP를 필요로 하지 않는 수동적 확산에 의해서 이루어진다.

갭 결합의 기능을 종합해 보면,

첫째, 가장 기본적이고도 중요한 기능으로서 세포간의 영양분, 이온, 유동 물질의 빠른 평형을 이루게 해주고(Loewenstein, Physiol Rev, 61:829-913, 1981);

둘째, 심근세포, 평활근세포, 뉴론 등의 전기적 흥분세포에서의 전기적 시냅스(synapse)의 역할을 하며(Bennett et al., Neuron, 6:305-320, 1991);

셋째, 환상 뉴클레오타이드(cyclic nucleotide), 칼슘, 이노시톨 포스페이트(inositol phosphate)와 같은 이차 전달물질을 통과시킴으로써 외부 자극에 대한 조직의 반응을 증진시켜 조직의 호르몬에 대한 반응에 관계하며(Loewenstein, Physiol Rev, 61:829-913, 1981);

넷째, 배아 단계에서 화학적, 전기적 신호로써 배아 발생을 조절한다(Kalimi et al., J Cell Biol, 107: 241-225, 1988).

이와 같이, 갭 결합은 조직에서의 항상성과 인접한 세포로의 빠른 2차 전달 물질의 수송으로 세포반응 조절을 촉진한다.

한편, 암을 비롯한 수많은 질병들, 예를 들면, 당뇨, 대뇌허혈, 차코-마리-투드 1형(Chacot-Marie-Tooth disease type 1, CMT1)을 포함한 신경계 질환, 정자형성 이상질환, 심혈관계 고혈압을 포함하는 혈관계 질환, 신장 질환, 간질 및 근질환 등이 갭 결합을 통한 세포간 정보전달의 이상으로 생기는 항상성 불균형에 기인한다는 사실이 각종 문헌에 이미 보고된 바 있다(Nalin et al., Cell, 84: 381-388, 1996).

이렇듯 생체 내에서 여러 질환의 예방에 있어 중요한 역할을 하는 갭 결합을 통한 세포간 정보전달이 손상된 경우 이를 회복시킬 수 있는 물질로는 대한민국특허청 공개번호 특2003-0032484(공개일자 2003년 4월 26일)에 데오브로민이 개시되어 있다.

그러나, 유파틸린을 이용한 갭 결합 장애 회복효과에 대해서는 종래에 알려진 바 없다.

이에 본 발명은 갭 결합을 통한 세포 간 정보전달 장애 매개 질환을 효과적 으로 예방할 수 있는 유효 성분으로 유파틸린의 효과를 규명하고 이로부터 이를 함유하는 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 갭 결합을 통한 세포 간 정보 전달 장애 매개 질환의 예방용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 구성에 대해 더욱 상세히 설명하고자 한다.

본 발명에서는 유파틸린이 갭 결합능을 회복함이 최초로 규명되었다. 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 유파틸린을 첨가한 경우는 10μM 이상의 농도(도 2.c~e)에서 phenazine methosulfate (PMS) 에 의해 손상된 갭 결합을 통한 세포 간 정보전달을 완전히 회복시켰다.

도 2의 c~e의 형광사진으로부터, 손상된 세포 간 갭 결합이 무첨가 대조군의 수준으로 회복됨을 확인할 수 있었다.

또한 유파틸린의 갭 결합능 회복 효과는 단순 항산화활성에 의한 것이 아닌 유파틸린의 고유의 구조적 특성임이 밝혀졌다. 상업적으로 판매되는 항산화제 갈릭산(Gallic acid)과 디부틸 하이드록시 톨루엔(TBH)을 각각 활성산소와 함께 처리 한 경우에는, 유파틸린을 PMS 와 첨가한 경우와 달리 손상된 세포 간 갭 결합이 회복되지 못하였기 때문이다.

따라서, 갭 결합을 통한 세포간 정보전달의 회복은 본 발명의 유파틸린으로부터 발생된다 할 수 있다.

이상의 결과로부터, 본 발명 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 본 발명의 조성물은 손상된 갭 결합을 회복시키는 효과가 있다 할 것이다. 따라서 본 발명의 조성물은 갭 결합이 손상됨으로써 발생되는 여러 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.

본 발명의 조성물은 그 자체로서 건강식품, 식품첨가제 및 사료 등에 첨가될 수 있으며, 조성물은 통상적으로 식품에 사용되는 형태로 공지방법을 이용하여 다양하게 제조될 수 있다.

이하, 본 발명의 구성을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 유파틸린의 갭 결합을 통한 정보전달의 불균형을 회복시키는 효능 측정

1-1: 유파틸린의 갭 결합을 통한 세포간 정보전달(gap junctional intercellular communication; GJIC)의 억제를 회복시키는 효능을 확인하기 위해, 하기와 같이 SL/DT 측정법(Scrape Loding/Dye Transfer assay: Upham, B. L. 등, Carcinogenesis 18:37-42, 1997)을 실시하였다.

WB-F344 세포(입수처: 미국 미시건대학교)를 10 % 우태아 혈청(fetal bovine serum; FBS), 페니실린 7.5 mg/L, 스트렙토마이신 7.5 mg/L, 네오마이신 15 mg/L를 함유하고 페놀 레드가 없는 D-배지를 사용하여 5 % CO₂, 37℃ 배양기(Forma Scientific Co., Marjetta, OH, USA)에서 배양하였다. 배지 조성물들은 모두 GIBCO BRL(Grand Island, NY, USA)사 제품을 사용하였다.

배양된 세포를 2 ml 플라스틱 디쉬에 ml 당 1×10⁵개로 분주하여 약 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 세포가 90 % 정도 디쉬에 가득 차면 각 디쉬에 배양된 세포를 10, 20, 40 μM 의 유파틸린을 함유한 배양액 및 5 μM의 PMS로 처리하였다.

WB-F344 세포를 배양한 후 배양액에 10, 20, 40 μM 의 유파틸린 및 5 μM의 PMS 를 처리하여 실험군을 설정하고, 대조군은 "배양액"으로만 처리한 그룹, "배양액 및 5 μM PMS"을 처리한 두 그룹으로 설정하였다.

또한 유파틸린의 갭 결합능 회복 효과가 단순 항산화활성에 의한 것이 아닌 유파틸린의 고유의 구조적 특성임을 밝히기 위하여 대표적인 상업적 항산화제인 갈릭산(Gallic acid)과 디부틸 하이드록시 톨루엔 (TBH)을 각각 활성산소 100 μM과 배양액에 처리한 두 그룹의 대조군을 추가하였다. 1시간 후 루시퍼 옐로우(lucifer yellow) 염색액을 이용하여 갭 결합을 통한 세포간 정보전달 정도를 콘포컬 현미경(BioRad, Hercules, CA, USA)으로 측정하였다(표 1).

하기 표 1에서 수치는 갭 정션 세포 간 정보 전달 정도를 형광염색된 세포수로 표시한 것이다. ⓐ는 무첨가 대조군이고, ⓑ는 PMS 5μM 첨가 대조군, ⓒ는 PMS 5μM + 유파틸린 10μM, ⓓ는 PMS 5μM + 유파틸린 20μM, ⓔ는 PMS 5μM + 유파틸린 40μM 이다.

시료	ⓐ	ⓑ	ⓒ	ⓓ	ⓔ
세포수	51±3	20±3	30±5.0	35±3	34±2

실험 결과, 상기 표 1 및 이의 사진도인 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 무첨가 대조군(2.a)에서는 갭 결합을 통한 세포간 정보전달이 원활하기 일어나는 것을 알 수 있었다.

또한, 배양액에 PMS를 처리한 경우(2.b)는 갭 결합을 통한 세포간 정보전달이 억제된 것을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명의 유파틸린을 첨가한 경우는 10μM 이상의 농도(도 2.c~e)에서 PMS 에 의해 억제되는 갭 결합을 통한 세포간 정보 전달이 완전히 회복됨을 확인할 수 있었다. 도 2의 c~e 에의 형광사진에서 보는 바와 같이 무첨가 대조군의 수준으로 갭 결합이 회복됨을 볼 수 있었다.

따라서, 갭 결합을 통한 세포간 정보전달의 회복은 본 발명의 유파틸린으로부터 발생됨을 확인할 수 있었다.

한편, 상업적인 항산화제인 갈릭산(3.c)과 디부틸 하이드록시 톨루엔(3.d) 활성산소에 의해 억제되는 갭 결합을 통한 세포간 정보전달 억제를 회복시키지 못하였으며, 이는 활성산소로 억제한 갭 결합을 통한 세포간 정보전달 억제를 회복 효과를 나타내는 것이 일반적인 항산화작용에 의한 아니라 유파틸린의 고유의 효과임을 뒷받침하는 것이다.

따라서 유파틸린은 일반적인 항산화제와는 달리 그 고유의 특성으로 말미암아 갭결합을 통한 세포간 정보전달의 억제를 회복한다 할 수 있다.

따라서, 유파틸린이 PMS 로 억제된 갭결합을 통한 세포간 정보전달의 억제 및 항상성의 불균형과 관련된 질환을 예방 및 치료하는 효능을 발생시킨다는 것을 알 수 있었다.

이상 상기에서 살펴본 바와 같이, 유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 본 발명의 갭 결합을 통한 세포 간 정보전달 장애 매개 질환의 예방용 조성물은 손상된 갭결합을 통한 세포간 정보전달을 회복시키고, 항상성을 유지시킴으로써, 갭결합과 관련된 질환을 예방 및 치료하는 효능을 발휘하므로, 건강식품 산업 및 의약산업에 있어 매우 유용하다.

Claims

유파틸린을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 갭 결합을 통한 세포 간 정보 전달 장애 매개 질환의 예방용 조성물.