KR20110136215A - 3-메틸아데닌을 유효성분으로 함유하는 비만 예방, 치료 또는 개선용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 비만, 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것으로, 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 지방세포의 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해하고, 지방세포의 지방분해효소를 활성화시키는 효과가 있으므로, 비만, 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 예방, 치료 또는 개선에 유용한 의약품 및 건강식품으로 널리 이용할 수 있다.

Description

3-메틸아데닌을 유효성분으로 함유하는 비만 예방, 치료 또는 개선용 조성물{Composition containing 3-methyladenine for prevention, treatment or improvement of obesity}

본 발명은 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 비만 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 본 발명은 지방세포의 중성지방을 분해할 수 있고 지방세포의 지방분해효소를 활성화할 수 있는 비만 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.

비만은 주로 신체 활동 및 유지에 필요한 에너지보다 많은 영양분을 섭취하거나 기본적인 신체활동의 부족으로 발생한 잉여의 에너지가 지방 조직에 축적하여 체지방 중량의 비율이 비정상적으로 증가한 상태를 말한다. 지방 조직을 주로 구성하는 지방세포는 저장 에너지로서 중성지방(triglyceride, TG)을 저장하는 역할을 수행한다. 따라서 지방조직은 영양분이 과잉일 때에는 지방 합성에 관련된 대사를 촉진하여 중성지방을 저장하고, 영양분이 부족할 때에는 호르몬 감수성 리파아제(hormone sensitive lipase, HSL)의 인산화를 통해 HSL을 활성화시켜 저장된 중성지방을 글리세롤(glycerol)과 유리지방산(non-esterfied fatty acid, NEFA)으로 분해한다. 즉, 에너지의 과잉공급으로 발생되는 중성지방의 축적이 곧 비만을 야기한다.

자가포식은 새로운 형태의 세포 사멸로서 기존에 알려진 자연사, 괴사 등이 세포 전체의 사멸만을 다루는 것과 달리, 자가포식은 미토콘드리아, 형질세망 등 세포 내 소기관의 사멸 및 재생과 관련이 있다. 세포 내 소기관은 평상시에 정적인 상태를 유지한다고 생각되어 왔으나, 최근의 연구에 의하면 평상시에도 끊임없이 죽고 재생되는 과정을 겪고 있음이 밝혀졌다. 이 과정을 통해 낡고 퇴행성 변화를 겪은 세포 내 소기관은 소멸되어 새로운 세포 내 소기관을 재생하는데 필요한 영양 공급원이 된다. 자가포식은 이러한 세포내 소기관의 사멸 및 재생을 통해 세포 전체를 사멸에서 보호하기도 하고 세포 전체의 사멸을 유도하기도 한다. 그동안 자가포식에 의한 세포 내 소기관의 끊임없는 사멸과 재생의 생리적 기능 및 임상적 의미가 불분명하였으나, 최근 관련 연구가 진행되면서 자가포식과 각종 질병 또는 노화의 관련성이 제시되고 있다. 자가포식이 암, 퇴행성 신경질환 등에 중요한 역할을 한다는 것이 일부 밝혀지기 시작하였으며, 비만과 관련하여 자가포식이 세포의 지방처리 과정에 관여하며, 이 과정이 교란되면 세포의 지방축적이 과도하게 증가하여 비만이나 2형 당뇨와 같은 대사장애질환을 초래한다는 것이 보고된 바 있다.

종래에는 3-메틸아데닌(3-methyadenine)은 일반적으로 자가포식의 억제제(inhibitor)로서 사용된다고 알려져 왔다[P. 0. Seglen & P. B. Gordon (1982) Proc. Natl Acad. Sci. USA 79, 1889?1892]. 따라서 현재까지 3-메틸아데닌이 항비만용 소재로 연구된 적이 전혀 없는 실정이었다. 그러나 본 발명의 발명자들은 시료의 항비만 효과를 측정하기 위한 하나의 전략으로서 시료가 지방조직에 저장된 지질을 분해하거나 지질 분해에 관련된 단백질의 활성에 미치는 효과를 측정하여, 3-메틸아데닌이 HSL의 인산화를 증가시켜 HSL을 활성화시키고 이에 지방세포의 중성지방을 직접 글리세롤과 유리지방산으로 분해시킨다는 것을 발견하게 되었다. 이에 본 발명의 발명자들은 3-메틸아데닌이 비만을 억제, 치료 또는 개선하는데 효과적이라는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

본 발명은 지방세포의 중성지방을 효과적으로 분해할 수 있는 비만예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 지방세포의 지방분해효소를 효과적으로 활성화할 수 있는 비만예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 등 비만 관련 대사성 질병을 예방 또는 치료할 수 있는 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 지방세포의 중성지방을 효과적으로 분해할 수 있는 비만예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 지방세포의 지방분해효소를 효과적으로 활성화할 수 있는 비만예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 등 비만 관련 대사성 질병을 예방 또는 개선할 수 있는 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물을 특징으로 한다.

본 발명의 3-메틸아데닌은 하기와 같은 구조를 가지는 것으로, HSL(Hormone Sensitive Lipase)의 인산화를 통해 HSL을 활성화시켜 지방세포에 저장된 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명의 3-메틸아데닌은 HSL을 활성화시켜 지방세포에 저장된 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해시켜, 비만예방, 치료 또는 개선에 효과적이다. 또한, 체중, 지방, 간 지방증을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 등 비만 관련 대사성 질병을 효과적으로 예방, 치료 또는 개선할 수 있다.

한편, 본 발명의 조성물은 상기 3-메틸아데닌에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1 종 이상 함유할 수 있다.

본 발명에 있어서, 3-메틸아데닌은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 3-메틸아데닌은 실제 임상 투여 시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제한다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 3-메틸아데닌에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제한다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘, 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용한다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 포함할 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등을 사용할 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등을 사용할 수 있다. 또한 비만 예방 또는 치료제로서의 효능 증진을 위해 다른 항비만 소재를 첨가할 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 특별히 한정되지 않으며, 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 달라질 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 비만의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로 사용될 수 있으며, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명의 3-메틸아데닌은 비만 예방 또는 개선을 목적으로 건강식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 3-메틸아데닌을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 3-메틸아데닌을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물이 첨가되는 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다. 또한, 본 발명의 식품 조성물 중 건강 음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 수크로스와 같은 디사카라이드; 및 덱스트린, 사이클로 덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명은 지방세포의 중성지방을 효과적으로 분해할 수 있는 비만예방, 치료 또는 개선용 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 지방세포의 지방분해효소를 효과적으로 활성화할 수 있는 비만예방, 치료 또는 개선용 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 당뇨, 동맥경화, 대사성질병, 고지혈증 등 비만 관련 대사성 질병을 예방, 치료 또는 개선할 수 있는 조성물을 제공할 수 있다.

도 1은 3-메틸아데닌이 분화된 지방세포의 지방분해를 촉진하여 글리세롤의 유리를 증가시키는 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 3-메틸아데닌이 분화된 지방세포의 지방분해를 촉진하여 NEFA의 유리를 증가시키는 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 3-메틸아데닌이 지방분해의 직접적인 생체지표인 HSL의 인산화를 증가시키는 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지 포함한다.

본 발명의 3-메틸아데닌(3-methyladenine)이 지방세포의 지질분해(lipolysis)에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

실시예 1: 3- 메틸아데닌의 지방세포의 지방분해

지방 전구세포인 3T3-L1 세포에 호르몬 혼합물 (인슐린 10 μg/ml, 3-isobutyl-1-methylxanthine 0.5 mM, 그리고 dexamethasone 1 μg/ml)을 배양배지에 혼합하여 처리한 뒤 이틀을 배양하고, 인슐린 10 μg/ml을 배양배지에 혼합하여 이틀을 배양한 뒤 마지막으로 배양배지를 이틀 동안 처리하여 지방세포로 분화를 유도하였다.

분화가 완료된 지방세포를 기아배양 배지(고포도당 DMEM 배지, 1% 소혈청 알부민)에 12 시간 동안 기아배양한 뒤 배지를 제거하고 3-메틸아데닌을 0, 2.5, 5, 10 mM의 농도로 30, 60, 90, 120 분 동안 처리하여 얻은 배양액의 글리세롤(glycerol)과 유리지방산(NEFA, non-esterfied fatty acid)을 각각 Free Glycerol Reagent (시그마 알드리치)와 Free fatty acids, Half-micro test 키트 (로슈)를 이용하여 측정하였다.

도 1, 2는 3-메틸아데닌이 분화된 지방세포의 지방분해를 촉진하여 글리세롤의 유리를 증가시키는 결과를 나타내는 그래프인데, 이에 의하면 3-메틸아데닌은 농도 시간 유의적으로 글리세롤과 유리지방산을 세포 밖으로 유리하도록 야기하였음을 확인할 수 있었다. 이로부터 본 발명의 3-메틸아데닌은 지방세포의 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 2: 3- 메틸아데닌의 지방세포의 지방분해효소의 활성화

지방 전구세포인 3T3-L1 세포에 호르몬 혼합물 (인슐린 10 μg/ml, 3-isobutyl-1-methylxanthine 0.5 mM, 그리고 dexamethasone 1 μg/ml)을 배양배지에 혼합하여 처리한 뒤 이틀을 배양하고, 인슐린 10 μg/ml을 배양배지에 혼합하여 이틀을 배양한 뒤 마지막으로 배양배지를 이틀 동안 처리하여 지방세포로 분화를 유도하였다.

분화가 완료된 지방세포를 기아배양 배지(고포도당 DMEM 배지, 1% 소혈청 알부민)에 12 시간 동안 기아배양한 뒤 배지를 제거하고, 3-메틸아데닌 10 mM을 0, 5, 15, 30, 60 분간 처리한 뒤 세포질 단백질을 분리하여 지질분해의 생체지표인 HSL(hormone-sensitive lipase)의 인산화에 미치는 효과를 western-blot 방법으로 측정하였다.

도 3은 3-메틸아데닌이 지방분해의 직접적인 생체지표인 HSL의 인산화를 증가시키는 결과를 나타내는 그래프인데, 이에 의하면 3-메틸아데닌은 5 분 이내에 지방분해효소인 HSL의 인산화를 유발하였고 이는 최소 60분 동안 유지되었음을 확인할 수 있었다. 이로부터 본 발명의 3-메틸아데닌은 지방세포의 지방분해효소를 활성화시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

1. 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 3-메틸아데닌은 지방세포의 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해시키는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 3-메틸아데닌은 HSL(Hormone Sensitive Lipase)을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
4. 3-메틸아데닌(3-methyladenine)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 3-메틸아데닌은 지방세포의 중성지방을 글리세롤과 유리지방산으로 분해시키는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물.
6. 제4항에 있어서,
   상기 3-메틸아데닌은 HSL(Hormone Sensitive Lipase)을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물.

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