KR20130143379A - 큰까치수영 추출물을 포함하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

큰까치수영 추출물을 포함하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

큰까치수영 추출물 (큰까치수영 추출물)을 함유하는 본 발명의 약제학적 조성물은 파킨슨의 동물모델에서 도파민성 신경세포를 유의하게 보호하고 도파민 수치를 증가시키며, 소교세포 활성화 및 신경염증반응을 유의하게 억제하였다. 따라서 파킨슨병의 증상인 운동실조도 유의하게 감소하였다. 또한, 큰까치수영 추출물은 파킨슨병의 동물모델에서 IL-6 발현의 증가를 유의하게 억제하였으며, 이것이 주요 작용기전임을 증명하였다. 따라서, 본 발명의 약제학적 조성물은 조성물에 포함된 큰까치수영 추출물에 의해 파킨슨병의 치료 및 예방 효과를 나타낼 수 있다.

Description

큰까치수영 추출물을 포함하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 조성물 {Pharmaceutical Composition for the Prevention and Treatments of Parkinson's Disease Containing the Extract of Lysimachia Clethroides}
본 발명은 파킨슨병을 치료하기 위한 신규한 약제학적 조성물을 제공함을 목적으로 한다. 보다 구체적으로는 큰까치수영의 추출물을 유효성분으로 포함하는 파킨슨병 치료용 약제학적 조성물의 제공을 목적으로 한다.
파킨슨병 (Parkinson's disease, PD)은 뇌퇴행성질환 중에서 유병율이 알츠하이머 질환에 이어 2위에 해당하는 질환으로서, 50세 이상의 인구 중에서 약 1% 정도가 이 질환으로 고통을 받는 것으로 보고되어져 있다(참조: Science, 274, 1197-1199). 파킨슨병은 흑질로부터 선조체에 분포하는 dopamine 분비 신경세포의 점진적인 퇴행을 수반하는 퇴행성신경질환으로서, 임상적으로 선조체의 신경세포 말단의 경우 70-80%가 감소하고 흑질의 신경세포는 50-60% 정도가 감소한다고 알려져 있다 (참조: J. Neurol. Sci., 20, 415-455; Lancet, 337, 1321-1354). 파킨슨병의 주요 증상으로는 1) 운동완만 (bradykinesia), 2) 안정시 진전 (tremor-at-rest), 3) 근육경직 (muscle rigidity), 4) 자세 반사 이상 (loss of postural reflexes), 5) 비정상적으로 구부정한 자세 (flexed posture), 6) 동작동결 (freezing) 등이 있으며, 이 중 2개 이상의 증상이 발현하며, 그 중 하나가 운동완만 혹은 안정시 진전 증상일 때 파킨슨병으로 진단하게 된다(참조: Nature, 392, 605-608).
가족성 파킨슨병 (Familial Parkinson's disease)은 조기에 발병하는 (50세 전후) 경우가 많으며, parkin, DJ-1, PINK1, α-synuclein, LRRK2 등의 유전자 이상에 그 병인인 반면 (참조: Nature, 392, 605-608; Neurol. Sci. 24, 15-160; Ann. Neurol. 56, 336-341; ), 특발성 파킨슨병 (idiopathic Parkinson's disease)은 다양한 유전적 특징, 환경독소 및 고령의 나이가 그 주요한 병인이다 (참조: Cell. Mol. Neurobiol., 26, 781-802). 파킨슨병의 postmortem 조직 연구는 dopamine성 신경세포의 소실과 병변의 진행에 신경염증과정 (참조: Exp. Neurol., 208, 1-25), 산화적인 스트레스 (J. Neurochem., 69, 1326-1329; J. Neurosci. Res., 26, 5256-5264; Biochem. Biophys. Res. Commun., 345, 967-972; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 2696-2701), 및 단백질 분해 이상 (참조: Exp. Neurol., 179, 38-46)이 관여됨을 제시하였다. 특히, 파킨슨 질환 혹은 동물모델의 뇌조직에는 microglia의 활성화 (참조: Neurobiol. Dis., 21, 404-412), cytokine 류의 증가 (참조: Ann. Neurol., 44, S115-S120), cyclooxygenase의 활성화 (참조: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 5473-5478) 등이 관찰되며 항염증제가 동물모델에서 신경세포 보효효과를 보이는 등 (참조: Ann. N.Y. Acad. Sci., 991, 214-228; Brain Res., 909, 187-193), 염증반응이 파킨슨 질환에서의 신경세포사에 주요한 병인 중 하나이다.
파킨슨 질환의 기전 연구 및 항파킨슨 화합물의 약리효능 평가를 위해 주로 사용되는 설치류 모델은 가족성 파킨슨병의 경우 해당하는 유전자를 변형시킨 DJ-1 유전자 결핍 생쥐, PINK1 유전자 결핍 생쥐, parkin 유전자 결핍 생쥐, α-synuclein 유전자 과발현 생쥐 등이 적용되며, 특발성 파킨슨병의 경우 1-methyl-4-phenyl-tetrahydropyridine (MPTP), 6-hydroxydopamine, paraquat, rotenone 등을 투여하여 성립한다 (참조: FEBS J., 257, 1384-1391). 최근에는 신경염증과정과 관련하여 lipopolysaccharide (LPS)를 선조체에 투여한 모델도 사용된다. MPTP 모델과 LPS 모델에서는 흑질 및 선조체에서 지속적인 microglia의 활성화 및 cytokine의 분비를 증가되는 등 신경염증반응이 유도된다 (참조: Neurodegeneration, 5, 137-143; Neurology, 54, 1344-1349).
한편, 큰까치수영 (Lysimachia clethroides)는 앵초과에 속하는 여러해살이 풀로서 양지에서 흔히 자라는 다년초이고 높이는 50-100 cm이며, 전국 각지에 야생하고, 일본, 만주, 중국에도 분포한다. 진주채라고도 불리며 여자의 월경불순, 백대, 소아의 감적, 수종, 이질, 타박상, 이후통 등을 치료한다고 알려져 있다. 민간에서는 월경불순, 이질, 타박상 치료에 오래전부터 사용되고 있으며 신맛이 강하므로 요리에 사용시 신맛을 살리는 음식에 쓰인다 (참조: 대한식물도감, 1980; 한국민간약도감, 2005; 향약대사전; 한국약용식물도감, 1989; 자연초건강초, 2006).
큰까치수영의 성분에 대한 연구로서는 아스트라갈린 (astragalin), 이소퀘르시트린 (isoquercitrin), 캠페롤-3-오-루티노시드 (kaempferol-3-O-rutinoside), 캠페롤-3-오-(2,6 - 디-오-람노피라노실글루코피라노시드(kaempferol-3-O-(2,6-di-O-rhamnopyranosylglucopyranoside)), 캠페롤-3-오-(람노피라노실글루코피라노시드) (kaempferol-3-O-(rhamnopyranosylglucopyranoside)) 와 3-오-메틸-퀘르세틴-7-오-[알파-엘-람노피라노실(1-2)-베타-디-글루코피라노시드 ((3-O-methyl-quercetin-7-O-[alpha-L-rhamnopyranosyl(1-2)-beta-Dglucopyranoside)), (-)에피카테친 (epicatechin), 퀘르세틴-3-오-베타-디-글루코피라노시드 (quercetin-3-Obeta-D-glucopyranoside), 캠페롤-3-오-베타-디-글루코피라노시드 (kaempferol-3-O-beta-D-glucopyranoside), 캠페롤-3-오-[알파-엘-람노피라노실(1-6)-베타-디-글루코피라노시드 (kaempferol-3-O-[alpha-Lrhamnopyranosyl(1-6)-beta-D-glucopyranoside])가 분리 보고되었다 (참조: Yakugaku Zasshi, 106, 939; 약학회지, 4, 325-330). 큰까치수영 추출물, 분리성분들의 약리효과는 식중독 미생물에 대한 항균활성, 항암활성, 항산화 효과, 심혈관계질환 치료 효과 등이 보고되었으나 (참조: 한국식품과학회지, 33, 772-783; 생약학회지, 27, 173-177; 대한응용생화학회지, 47, 265-269; 대한민국특허, 10-0948332), 항염증효과나 중추신경계에서 뇌퇴행성 질환에 적용된 어떠한 개시나 교시도 없다.
한국특허 제 10-948332호
Yakugaku Zasshi, 106, 939; 약학회지, 4, 325-330
현재 파킨슨병의 치료는 L-DOPA와 같은 dopamine 대체요법 및 dopamine 수용체 작용약들이 쓰이고 있으나, 장기간 투여시 이상운동증 (dyskinesia) 등의 심각한 부작용이 나타나기 때문에, 증상의 개선과 더불어 안전성이 확보된 신경보호효과가 있는 약물의 개발이 시급한 실정이다. 이에 본 발명자들은 파킨슨병에 대해 효능을 나타내는 약제를 개발하고자 하였다. 본 발명인은 예의 연구한 결과 큰까치수영 추출물이 싸이토카인 (cytokine)의 한 종류인 인터류킨-6 (interleukin-6; IL-6)를 억제하여 신경염증반응을 억제함으로써, 파킨슨병의 동물모델에서 흑질과 선조체에서의 티로신 히드록시라제 (tyrosine hydroxylase)의 발현과 도파민 (dopamine) 수치를 증가시키고, 따라서 파킨슨병에서 나타나는 운동실조 증상을 개선시키는 것을 발견함으로써, 큰까치수영 추출물을 포함하는 약제학적 조성물이 파킨슨병을 치료하는 제제로서 사용될 수 있음을 확인하였다.
본 발명자들은 큰까치수영 추출물이 파킨슨병을 억제하는 효과를 이해하기 위해, 야생형 생쥐 및 IL-6 유전자를 결핍시킨 생쥐 [IL-6 (-/-)]에 1-methyl-4-phenyl-tetrahydropyridine (MPTP)를 반복투여한 모델 및 lipopolysaccharide (LPS)를 선조체 내에 미량주입한 모델 등 두 가지의 파킨슨병 in vivo 동물모델을 적용하였다. 파킨슨 질환 모델에서는 운동실조 증상을 평가하기 위하여 자발운동량의 변화, 로타-로드 평가 (rota-rod test) 및 악력 평가 (grip strength test)를 수행하였고, 선조체 및 흑질 부위의 티로신 히드록실라제 효소의 발현, 선조체의 도파민 농도를 측정하여 dopaminergic system의 기능저하 및 손상여부를 평가하였으며, 소교세포 활성화와 신경염증 지표로서 Iba-1의 발현을 평가하였다. 상기의 동물모델에서 큰까치수영 추출물은 운동실조 증상을 개선시켰으며, 선조체 및 흑질 부위의 티로신 히드록실라제 효소의 발현과 도파민 농도를 증가시켰고, 소교세포 활성화도 억제하였다. 또한, 이러한 큰까치수영 추출물의 약리효과가 IL-6 유전자가 결핍된 생쥐에서는 감소되었으며, 이로부터 큰까치수영 추출물의 주요 약리기전이 IL-6를 억제하여 신경염증반응을 억제하는 것임을 확인하였다.
결론적으로, 본 발명인들은 큰까치수영 추출물이 MPTP 혹은 LPS에 의해 유도된 파킨슨병 모델에서 운동실조 증상을 완화시키고 도파민성 신경세포독성을 유의하게 억제함을 관찰했으며, 이들 결과는 큰까치수영 추출물이 파킨슨병 치료제로서 유력한 후보임을 시사하는 것이다.
본 발명인들의 연구 결과, 큰까치수영 추출물이 파킨슨병의 동물모델에서 IL-6의 증가를 억제하고 신경염증반응을 억제함으로써, 흑질과 선조체에서의 도파민성 신경독성과 기능저하를 억제하였다. 따라서 파킨슨병에서 나타나는 운동실조 증상을 개선시켰다. 이것은 큰까치수영 추출물을 포함하는 약제학적 조성물이 파킨슨병을 치료하는 제제로서 사용될 수 있음을 나타낸다.
도 1은, MPTP의 반복투여로 성립하는 파킨슨병 모델에서 큰까치수영 추출물(도면에서는 YJP-10으로 표시한다)의 약리효능을 평가하기 위한 실험일정을 나타내는 도이다.
도 2는, LPS의 선조체 내 미량주입으로 성립하는 파킨슨병 모델에서 큰까치수영 추출물의 약리효능을 평가하기 위한 실험일정을 나타내는 도이다.
도 3은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 운동실조 증상 [Locomotor activity (A), Rota-rod test (B), 및 Grip-strength test (C)로 평가]에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 4는, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 도파민 수치의 감소 (A), DOPAC과 HVA 수치의 변화 (B), 및 dopamine turnover rate의 증가 (C)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 5는, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 선조체 (A)와 흑질 (B)에서의 티로신 히드록실라제 발현 감소 (웨스턴 블롯으로 평가)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 6은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 선조체 (A)와 흑질 (B)에서의 티로신 히드록실라제 발현 감소 (면역조직염색화학적 방법으로 평가)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 7은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 Iba-1 발현 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 8은, 야생형 생쥐 (wild-type)에서 MPTP로 유도된 IL-6 발현 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 9는, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 MPTP로 유도된 선조체에서의 산화적 스트레스 [lipid oxidation (A), protein oxidation (B), 및 ROS 생성 (C)으로 평가] 지표 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 10은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 운동실조 증상 [Locomotor activity (A), Rota-rod test (B), 및 Grip-strength test (C)로 평가]에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 11은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 도파민 수치의 감소 (A), DOPAC과 HVA 수치의 변화 (B), 및 dopamine turnover rate의 증가 (C)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 12는, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 선조체 (A)와 흑질 (B)에서의 티로신 히드록실라제 발현 감소 (웨스턴 블롯으로 평가)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 13은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 선조체 (A)와 흑질 (B)에서의 티로신 히드록실라제 발현 감소 (면역조직염색화학적 방법으로 평가)에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 14는, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 Iba-1 발현 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 15는, 야생형 생쥐 (wild-type)에서 LPS로 유도된 IL-6 발현 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
도 16은, 야생형 생쥐 (wild-type) 혹은 IL-6 유전자 결핍 생쥐 [IL-6 (-/-)]에서 LPS로 유도된 선조체에서의 산화적 스트레스 [lipid oxidation (A), protein oxidation (B), 및 ROS 생성 (C)으로 평가] 지표 증가에 대한 큰까치수영 추출물의 약리효과를 나타내는 도이다.
큰까치수영 추출물은 본 발명자들이 보유한 기등록특허에 따라 추출되었는데(참조: 대한민국특허 10-0948332), 예를 들면, 하기와 같이 수득될 수 있다.
큰까치수영의 뿌리 및 지상부를 포함하는 전초를 채취한 것, 양식한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있으며, 추출을 위한 용매는 물, C1 내지 C5의 저급알콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 예를 들면, 큰까치수영의 가지와 잎을 물로 씻어 이물질 및 염분을 제거하고 건조한 후, 큰까치수영 시료 중량의 약 5 내지 50 배, 바람직하게는 10 내지 30 배에 달하는 부피의 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C5의 저급알콜의 극성 용매 또는 이들의 약 1:0.1 내지 1:10의 혼합비를 갖는 혼합용매로, 바람직하게는 30 내지 95 중량%의 에탄올 수용액으로 50 내지 95 ℃에서 1 시간 내지 7 일 동안 추출하는 과정을 2 내지 5 회 반복 수행한다. 또는, 이러한 물 또는 저급알콜 수용액으로 추출한 후 부탄올로 재추출할 수 있다. 이어서 상기 추출물을 감압농축 및/또는 동결건조하여 큰까치수영 조추출물을 수득할 수 있다. 또한, 본 발명의 추출물 중 비극성용매 가용 추출물은 상기 조추출물을 증류수에 현탁한 후, 이를 현탁액의 약 0.1 내지 100 배, 바람직하게는 약 1 내지 5 배 부피의 헥산, 에틸아세테이트, 클로로포름과 같은 비극성 용매를 가하여 1 회 내지 10 회, 바람직하게는 2 회 내지 5 회 비극성용매로 추출, 분리함으로써 수득할 수 있다. 또한 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있다 (Harborne. J.B., Phytochemical medthods : A guide to modern techniques of plant analysis, 3rd Ed., pp.6-7, 1998).
또는, 상기 공정으로 수득된 큰까치수영 조추출물, 바람직하게는 큰까치수영 에탄올 수용액 추출물에 n-부탄올, 헥산, 에틸아세테이트 등의 유기용매를 극성이 낮은 용매부터 극성이 높은 용매 순으로, 바람직하게는 헥산, 에틸아세테이트, 및 n-부탄올의 순으로 순차적으로 용매분획, 감압농축하여 큰까치수영 헥산, 에틸아세테이트, n-부탄올 분획물을 수득할 수 있다. 본 발명은 상기의 제법으로 얻어진 큰까치수영 조추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 유효성분으로 함유하는 파킨슨 질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 파킨슨 질환의 예방 및 치료용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물 0.1 내지 99 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 큰까치수영 추출물을 포함하는 조성물에는 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 담체, 부형제 및 희석제등이 포함될 수 있으며, 예를들면, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에이스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 및 광물유등이 포함될 수 있다.
또한, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
또한, 상기 조성물은 약효에 악영향을 미치지 아니하는 범위 내에서 약제학적으로 통상 사용되는 물질, 예를 들면 큰까치수영 추출물의 용해도 및 위장관내 흡수를 증가시키고 경구 투여시에 물과 함께 분산 및 유화됨으로써 용출을 증가시키고 생체 이용율 향상에 널리 활용될 수 있는 지방산 또는 지방산 알코올과 같은 첨가제, 백당, 맥아, 정백당, 젤라틴, 설탕 및 물엿과 같은 당류, 스테아린산 마그네슘, 탈크와 같은 활택제, 미세결정셀롤로우스, 인산일수소칼슘, 전분, 만니톨과 같은 부형제, 제제가 산화되는 것을 방지하는 항산화제, 착향제, 방부제, 방향제, 감미료, 색소, pH 조절제 및 점도 조절제를 추가로 포함할 수 있으며, 이들은 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 사용량으로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 지방산 또는 지방산 알코올로는 구연산(citric acid), 올레인산(oleicacid), 스테아릴 알코올(stearyl alcohol), 미리스틱산(myristic acid), 리놀레산(linoleic acid) 또는 라우릭산(lauric acid), 카프릭산(capric acid), 카프릴릭산(caprylic acid), 카프로익산(caproic acid) 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 항산화제는 부틸화된 히드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene), 소듐 바이설파이트(sodium bisulfite), α-토코페롤(α-tocopherol), 비타민C(ascorbic acid), β-카로틴(β-carotin), 토코페롤 아세테이트(tocopherol acetate), 푸마릭산(fumaric acid), 날릭산(nalic acid), 부틸화된 히드록시아니솔(butylated hydroxyanisole), 프로필 갈레이트(propyl galate) 및 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate) 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 착향제는 혼합 과일향, 사과향, 딸기향, 체리향, 박하향, 바닐라향, 요쿠르트향 또는 드링크향 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 방부제는 안식향산, 안식향산 나트륨, 에틸파라벤, 메틸파라벤 또는 프로필파라벤등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 방향제는 박하뇌, 박하유, 오렌지 오일, 정향 오일, 시나몬 오일, 딸기 에센스 및 기타 통상의 과일향 또는 식물 에센스등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 감미제는 정백당, 포도당, 과당, 아스파탐, 스테비오사이드, 솔비톨, 만니톨, 올리고당, 물엿 또는 맥아이온 엿등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 색소는 녹색 3호, 적색 2호, 적색 3호, 청색 1호, 청색 2호, 황색 4호, 황색 5호, 수용성 만니톨, 캐러멜, 산화티타늄 또는 산화제 이철 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 pH 조절제는 탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에탄올아민 또는 모노에탄올 아민 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 점도 조절제는 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropylcellulose, HPC), 히드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose, HPMC), 히드록시에틸 셀룰로오스 (hydroxyethyl cellulose), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellullose), 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 아카시아(acacia), 벤토나이트(bentonite), 알긴산(alginic acid), 프로필렌글리콜알지네이트(propylene glycol alginate), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrolidon), 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol), 카보풀(carbopol), 폴리카르보필(polycarbopil), (tragacanth) 또는 (xanthan gum)등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기 큰까치수영 추출물을 함유하는 약학적 조성물을 포함하는 경구용 제제를 제공한다. 상기 경구용 제제는 정제, 환제, 산제, 경질 캅셀제, 젤라틴 밴딩한 경질캅셀제 및 연질 캅셀제, 카라멜 또는 젤리 타입의 츄정 및 수용액을 함유하는 경구용 액제이다.
한편, 본 발명은, 큰까치수영 추출물을 함유하는 비경구투여용 약학적 조성물로 제조될 수 있으며, 예를들면, 비경구 투여를 위한 제제로서는, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween), 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서 본 발명의 추출물은 1 일 0.0001 내지 100 ㎎/㎏, 바람직하게는 0.001 내지 100 ㎎/㎏으로 투여할 수 있으며, 1일 1회 내지 수회로 나누어 투여가능하다.
본 발명은 파킨슨병의 예방 효과를 나타내는 상기 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 큰까치수영 추출물을 첨가할 수 있는 건강기능식품으로는 예를 들어, 각종 일반식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제 등이 있다.
또한, 상기 큰까치수영 추출물은 파킨슨병의 예방 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 g을 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다. 본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등의 추가 성분을 함유할 수 있다. 상술한 천연탄수화물의 예로는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를들어 말토오스, 수크로오스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 솔비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제인 타우마틴, 스테비아 추출물, 예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등; 및 합성 향미제, 예를 들어 사카린, 아스파르탐 등을 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 g당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다. 상기 외에 본 발명의 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 및 천연 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 추출물들은 천연 과일 쥬스, 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이때, 첨가제의 비율은 그다지 중요하지는 않지만 본 발명의 추출물 100 중량부당 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명자들은 큰까치수영 추출물이 가지고 있는 파킨슨병의 예방 및 치료효과와 그 작용기전을 검토하였다. 약리효과를 검증하는 동물모델로서는 야생형 생쥐 및 IL-6 유전자를 결핍시킨 생쥐 [IL-6 (-/-)]에 1-methyl-4-phenyl-tetrahydropyridine (MPTP)를 반복투여한 모델 및 lipopolysaccharide (LPS)를 선조체 내에 미량주입한 모델 등 두 가지의 파킨슨병 in vivo 동물모델을 적용하였다. 각 동물모델에 대해서 운동실조 증상을 평가하기 위하여 자발운동량의 변화, 로타-로드 평가 (rota-rod test) 및 악력 평가 (grip strength test)를 수행하였고, 선조체 및 흑질 부위의 티로신 히드록실라제 효소의 발현, 선조체의 도파민 농도를 측정하여 dopaminergic system의 기능저하 및 손상여부를 평가하였으며, 소교세포 활성화와 신경염증 지표로서 Iba-1의 발현을 평가하였다. 군간 통계학적인 유의성은 일원분산분석 (one-way ANOVA)을 사용하였으며, 사후검정으로서 Fisher의 PLSD 평가를 수행하였다. 구체적인 실시예 및 시험예는 다음과 같다.
실시예
실시예 1
큰까치수영 추출물의 제조
강원도 지역에서 채취한 큰까치수영을 물로 씻어 이물질을 제거한 후 건조하여 분쇄하고 추출용기에 큰까치수영 25 g과 70 중량%의 에탄올 수용액 총 500 ㎖를 가하여 환류 냉각하면서 70 ℃에서 3 시간씩 3 회 반복하여 가열추출한 다음, 거름종이로 여과하고, 그 여액을 40 ℃의 수욕 상에서 감압 농축 및 동결건조하여 큰까치수영 조추출물 5.3 g 을 수득하였다. 큰까치수영 조추출물 5 g을 정제수 50 ㎖에 현탁한 후 50 ㎖의 헥산, 에틸아세테이트, n-부탄올의 순으로 순차적으로 용매분획을 각 3 회 실시하여 각 용매 분획을 얻었으며, 이를 감압농축하여 큰까치수영의 헥산, 에틸아세테이트, n-부탄올 분획물을 수득하였다. 이 중 n-부탄올 분획물을 가지고 이하의 실험을 진행하였다.
실시예 2
MPTP의 반복투여로 성립하는 파킨슨병 모델에서의 약물투여 및 실험일정
MPTP의 반복투여는 12주령의 생쥐에 실시되었다. 본 발명자가 보유한 야생형 생쥐와 IL-6 유전자 결핍 생쥐에 (참조: Free Radic. Biol. Med. 52, 1159-1174) 약물투여 및 행동평가는 도 1과 같은 일정으로 실시하였다. 요약하면, 큰까치수영 추출물 (50 혹은 100 mg/kg)을 MPTP의 투여개시 5일전부터 MPTP의 마지막 투여 3일후까지 1일 1회씩 15일간 경구투여 하였다. MPTP (Sigma, St. Louis, MO, USA)는 생리식염수에 녹여서 20 mg/kg의 용량으로 1회 1회씩 7일간 피하주사하였다. 마지막 MPTP 투여 3일 후에 행동평가를 수행하였으며, 행동평가 투여 30분 후에 생쥐를 희생하여 선조체와 흑질조직을 취하였다.
실시예3
LPS의 선조체 내 미량주입으로 성립하는 파킨슨병 모델에서의 약물투여 및 실험일정
LPS의 선조체 내 미량주입은 12주령의 생쥐에 실시되었다. 본 발명자가 보유한 야생형 생쥐와 IL-6 유전자 결핍 생쥐에 (참조: Free Radic. Biol. Med. 52, 1159-1174) 약물투여 및 행동평가는 도 2과 같은 일정으로 실시하였다. 요약하면, 큰까치수영 추출물 (50 혹은 100 mg/kg)을 LPS의 선조체 내 미량주입 5일전부터 21일 후까지 1일 1회씩 26일간 경구투여 하였다. LPS (Sigma, St. Louis, MO, USA)는 생리식염수에 녹였다. 생쥐를 클로랄 히드레이트 (chloral hydrate, 300 mg/kg, i.p.)로 마취하여 정위장치 (stereotaxic apparatus)에 고정한 후, 정수리점 (bregma)로부터 후측으로 0.7 mm, 양쪽 외측으로 1.0과 1.8 mm, 두개골로부터 3.4 mm 깊이 지점에 LPS를 2 μg씩 4 군데에 미량주입하였다. 대조군은 생리식염수를 주입하였다. LPS 주입 3주일 후에 행동평가를 수행하였으며, 행동평가 투여 30분 후에 생쥐를 희생하여 선조체와 흑질조직을 취하였다.
실시예 4
자발운동량 측정 (Locomotor activity)
자동 비디오-추적 시스템(Noldus Information Technology, Wagenin, 네덜란드)을 이용하여 30분 동안 자발운동량을 측정했다. IBM 컴퓨터로 4개 시험 상자(40x40x30cm 높이)를 동시에 조작했다. 각 시험 상자에서 생쥐들의 자발운동량을 개별적으로 연구하였으며, 이들은 실험을 시작하기 전에 5분간 장치에 적응시켰다. 30 분간 동물들이 움직인 거리를 센티미터로 나타냈다. 데이터를 수집과 분석은 오전 9시와 오후 5시 사이에 이루어졌다 (참조: Curr. Neuropharmacol., 9, 118-121).
실시예 5
로타-로드 시험 (Rota-rod test)
로타-로드 장치 (Ugo Basile 모델 7650, Comerio, VA, Italy)는 베이스 플랫폼 및 표면이 미끄럽지 않은 회전 막대로 구성되었다. 이 막대는 바닥로부터 15cm 높이에 위치했다. 막대의 길이는 30cm이고, 6개의 불투명 원반에 의해서 5개의 동일한 구획으로 나누어졌다(피험체들이 서로에 의해 혼란스럽지 않을 수 있도록). 장치에 적응시키기 위해서 생쥐를 4 rpm의 속도로 2분간 장치에서 훈련시킨 후, 30분 후에 평가가 실시되었다. 평가는 4rpm의 속도에서 시작하여 40rpm의 최고 속력까지 가속 패러다임을 적용하였고, 그 후의 회전 속력은 최대 300초 동안 40rpm으로 일정하게 유지하였다. 동물이 회전 드럼 위에서 균형을 유지하는 기간을 측정하였으며, 최대 컷-오프 시간은 300초였다 (참조: Curr. Neuropharmacol., 9, 118-121).
실시예 6
악력 평가 (Grip-strength test)
생쥐 앞발의 악력을 악력 측정기 (grip strength meter; Columbus Instruments, USA)로 측정하였다. 생쥐의 악력을 5번씩 3회에 걸쳐서 측정하였으며, 그 중 가장 높은 수치 3개를 평균으로 하여 해당 생쥐의 악력으로 표시하였다 (참조: PLoS One, 7, e31937).
실시예7
도파민(DA), 3,4-디히드록시페닐아세트산(DOPAC) 및 호모바닐릭산(HVA)의 측정
선조체 조직의 무게를 측정한 후, 내부 표준물질인 디히드록시벤질아민 10ng/mg을 함유하는 10% 과염소산 중에서 초음파 처리한 다음, 10분간 20,000 x g에서 원심분리했다. 뇌 조직 추출물 중의 DA와 그것의 대사산물인 3,4-디히드록시페닐아세트산(DOPAC) 및 호모바닐릭산(HVA)의 수준을 HPLC로 전개하여 전기화학적 검출기로 검출하였다. 고정상 컬럼은 3㎛ C18 컬럼을 사용하였고, 이동상은 아세토니트릴 26mL, 테트라히드로퓨란 21mL, 그리고 50mg/L EDTA 및 200mg/L 나트륨옥틸술페이트를 함유하는 0.15M 모노클로로아세트산(pH 3.0) 960mL로 이루어졌다. 조직 샘플의 피크 영역과 표준물질의 피크 영역을 비교하여 DA, DOPAC 및 HVA의 양을 계산했다 (참조: Neurochem. Int., 56, 229-244).
실시예 8
웨스턴 블롯 분석 (Western blot analysis)
조직을 200mM 트리스 HCl(pH 6.8), 1% SDS, 5mM EGTA(에틸렌글리콜테트라아세트산), 5mM EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산), 10% 글리세롤, 1x 포스파타제 억제제 칵테일 I, 1x 프로테아제 억제제 칵테일을 함유하는 용해 버퍼 중에서 균질화했다. 용해물을 30분간 12,000x g에서 원심분리하고, 상징액 부분을 웨스턴 블롯 분석에 사용했다. 단백질(20-50ug/레인)을 10% 또는 12% 나트륨도데실술페이트-폴리아크릴아미드 겔 전기영동 분리하고, PVDF 막 위로 옮겼다. 다음에, 막을 5% 비지방유와 함께 예비 인큐베이션하고, β-액틴(1:50000, Sigma), 티로신 히드록실라제 (1:5000, Chemicon International, Temecula, CA, USA), IL-6 (1:2000, Abcam, Cambridge, MA, USA), 또는 Iba-1 (1:500, Wako, Osaka, Japan)에 대한 1차 항체와 함께 4℃에서 하룻밤 반응시켰다. 그런 다음, 막을 HRP-결합 2차 anti-rabbit (1:1000, GE healthcare, Piscataway, NJ, USA) 또는 anti-goat IgG (1:1000, Sigma)에서 2시간 동안 반응시켰다. 이어서, 강화된 화학발광 시스템 (Enhanced Chemiiluminescence; ECL plus, GE healthcare)을 사용하여 시각화하였다 (참조: Neurochem. Int., 56, 229-244).
실시예 9
면역조직화학적 염색
생쥐의 선조체와 흑질조직에서 티로신 히드록실라제 발현을 면역조직화학적 염색법을 이용하여 평가하였다. 관류시켜 4% p-포름알데히드로 고정된 뇌조직을 40μm씩으로 절단 후 티로신 히드록실라제 항체 (1:1000, Chemicon International)에 1일 밤 반응시키기 전에 section을 0.2% Triton X-100에 15분간 노출시키고 4% normal goat serum에 반응시켰다. 1일 밤이 지난 후 2차 항체에 1시간 반응시키고 3,3-디아미노벤지딘을 크로모겐으로 하여 면역 염색했다. 각 단계마다 PBS (pH 7.4)로 세척하였다 (참조: Neurochem. Int., 56, 229-244).
실시예 10
산화적 스트레서 지표의 분석
1) ROS 형성의 측정
선조체조직에서 반응성 산소 종 (ROS) 형성을 2',7'-디클로로플루오레신 디아세테이트(DCFH-DA)에서 디클로로플루오레신(DCF)로의 전환을 측정하여 평가했다 (J. Photochem. Photobiol. B, 67, 22-31 참조). 뇌 균질물을 메탄올에 용해된 DCFH-DA 10nmole과 함께 PBS 2mL를 함유하는 시험관에 첨가했다. 혼합물을 3시간 동안 37℃에서 인큐베이션한 다음, 480nm 여기 및 525nm 방출 파장에서 형광흡광도를 측정하였다. DCF를 표준물질로서 사용했다.
(2) 단백질 카르보닐의 측정
단백질 카르보닐기의 함량을 측정함으로써 선조체조직에서 단백질 산화의 범위를 평가하였다. 단백질 카르보닐기의 함량은 2,4-디니트로페닐히드라진(DNPH)-표지화 과정을 사용하여 분광광도적으로 측정하였다 (참조: Behav. Brain Res., 155, 185-196). 결과는 21mM-1cm-1의 지방족 히드라존에 대한 흡광계수에 기초하여 결합된 DNPH의 nmol/단백질 mg로서 표시했다. 단백질은 BCA 단백질 분석 시약(Pierce, Rockford, 미국 일리노이)을 사용하여 측정하였다.
(3) 말론디알데히드(MDA)의 측정
선조체 조직의 균질물 중에 티오바르비투르산-반응성 물질의 축적을 측정함으로써 지질과산화 양을 평가하고, 이것을 말론디알데히드(MDA) 함량으로 표시했다(참조: Behav. Brain Res., 155, 185-196). 간단히 말해서, 균질물(또는 1,1,3,3-테트라메톡시프로판으로부터 새로 제조한 표준 용액) 0.1mL와 반응시약(티오바르비투르산 0.37% 및 과염소산 6.4%, 2:1v/v) 0.75mL를 혼합하고, 1시간 동안 수조에서 95℃까지 가열했다. 냉각한 후(얼음 수조에서 10분), 10분간 3200x g에서 원심분리하여 침전물을 제거했다. 상징액을 중화하고 여과하여 ODS 5㎛ 칼럼 위에 주사했다. 이동상은 50mM PBS(pH 6.0):메탄올(58:42, v/v)로 구성했다. 등용매 분리를 1.0mL/분의 유속에서 수행하였으며, UV/VIS HPLC-검출장치(Model 486, Waters Associates, Milford, 미국 매사츄세츠)를 사용하여 532nm에서 검출하였다. MDA의 값은 nmole/단백질 mg로서 표시했다.
실험예 1_MPTP로 유도된 파킨슨병 모델에서 큰까치수영 추출물의 약리효과
1) MPTP로 인한 운동실조
야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 자발운동량을 유의하게 감소시키고 (P < 0.01), 로타-로드 평가에서 회전봉 위에서 균형을 유지하는 시간을 유의하게 감소시켰으며 (P < 0.01), 악력을 유의하게 감소시켜서 (P < 0.05), 유의하게 운동실조를 유도하였다. 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 이러한 운동실조 증상을 유의하게 개선시켰다 [locomotor activity와 grip-strength test: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP; Rota-rod test: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 MPTP로 인한 운동실조가 관찰되었으나 (locomotor activity와 grip-strength test: P < 0.05), MPTP를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 그 정도가 유의하게 경미하였다 (locomotor activity와 grip-strength test: P < 0.05; rota-rod test: P < 0.01). MPTP를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 유의한 변화를 나타내지 않았다.
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 MPTP로 인해 유도된 운동실조 증상에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 유의한 약리효능을 나타내지 않으므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 3).
2) MPTP로 인한 도파민 수치의 감소와 도파민 대사물 수치의 변화
야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 도파민과 그 대사물들의 수치를 유의하게 감소시켰으며 (dopamine and HVA, P < 0.01, DOPAC, P < 0.05), 도파민 턴오버 수치는 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 이러한 도파민 수치의 감소와 그 대사물들 수치의 변화를 유의하게 억제하였다 [dopamine and dopamine turnover rate: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP; DOPAC and HVA: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 MPTP로 인한 도파민의 감소와 도파민 대사물 수치의 변화가 관찰되었으나 (dopamine, P < 0.01; dopamine turnover rate, P < 0.05), MPTP를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (dopamine and HVA, P < 0.05; dopamine turnover rate, P < 0.01). MPTP를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 유의한 약리효능을 나타냈다 [dopamine and dopamine turnover rate: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 MPTP로 인해 유도된 선조체에서의 도파민의 결핍과 도파민 턴오버의 증가에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 4).
3) MPTP로 인한 티로신 히드록실라제 발현의 감소
웨스턴 블롯과 면역조직화학적 염색법으로 검색한 결과 야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 선조체와 흑질에서 티로신 히드록실라제 발현을 유의하게 감소시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 이러한 티로신 히드록실라제 발현의 감소를 유의하게 억제하였다 [웨스턴블롯 방법에서 선조체와 흑질 및 면역조직화학적 염색방법에서 선조체: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP; 면역조직화학적 염색방법에서 흑질: P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 MPTP로 인한 티로신 히드록실라제의 발현 감소가 관찰되었으나 (선조체, P < 0.01; 흑질, P < 0.05), MPTP를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (웨스턴블롯 방법에서 선조체 및 면역조직화학적 염색방법에서 선조체와 흑질, P < 0.01; 웨스턴블롯 방법에서 흑질, P < 0.05). MPTP를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서 선조체에서만 유의한 약리효능을 나타냈다 [선조체: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 MPTP로 인해 유도된 선조체에와 흑질에서의 티로신 히드록실라제의 발현 감소에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 5와 6).
4) MPTP로 인한 Iba-1 발현의 증가
소교세포 활성화 및 신경염증의 지표로 Iba-1의 발현을 평가하였다. 야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 선조체에서 Iba-1의 발현을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 이러한 티로신 히드록실라제 발현의 감소를 유의하게 억제하였다 [P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 MPTP로 인한 Iba-1 발현의 증가가 관찰되었으나 (P < 0.05), MPTP를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (P < 0.05). MPTP를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 유의한 약리효능을 나타냈다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 MPTP로 인해 유도된 선조체에서의 소교세포 활성화 및 이에 따른 염증반응에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 7).
5) MPTP로 인한 IL-6 발현의 증가
야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 선조체에서 IL-6의 발현을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 IL-6 발현의 증가를 유의하게 억제하였다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 따라서, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 8).
6) MPTP로 인한 선조체에서의 지질과산화, 단백질산화 활성산소종 생성의 증가
선조체에서 지질과산화 지표로서 말론디알데히드 (MDA) 생성을, 단백질산화 지표로서 단백질 카르보닐 (protein carbonyl) 생성을, 그리고 활성산소종 (ROS) 생성을 측정한 결과, 야생형 생쥐에서 MPTP의 투여는 MDA, protein carbonyl 및 ROS 생성을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 MPTP에 의한 산화적 스트레스 지표의 증가를 유의하게 억제하였다 [MDA: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP; protein carbonyl and ROS: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 MPTP로 인한 산화적 스트레스 지표의 증가가 관찰되었으나 (MDA and protein carbonyl, P < 0.05), MPTP를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (MDA, protein carbonyl, and ROS: P < 0.05). MPTP를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 MDA 수치에서 유의한 약리효능을 나타냈다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + MPTP vs. Vehicle + MPTP].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 MPTP로 인해 유도된 선조체에서의 산화적 스트레스 지표의 증가에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 9).
실험예 2
LPS로 유도된 파킨슨병 모델에서 큰까치수영 추출물의 약리효과
1) LPS로 인한 운동실조
야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 자발운동량을 유의하게 감소시키고 (P < 0.01), 로타-로드 평가에서 회전봉 위에서 균형을 유지하는 시간을 유의하게 감소시켰으며 (P < 0.01), 악력을 유의하게 감소시켜서 (P < 0.01), 유의하게 운동실조를 유도하였다. 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 이러한 운동실조 증상을 유의하게 개선시켰다 [locomotor activity와 grip-strength test: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS; Rota-rod test: P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 유의하게 운동실조가 관찰되지 않았으며, 큰까치수영 추출물도 유의한 변화를 나타내지 않았다.
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 LPS로 인해 유도된 운동실조 증상에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 유의한 변화를 유도하지 않으므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 10).
2) LPS로 인한 도파민 수치의 감소와 도파민 대사물 수치의 변화
야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 도파민과 그 대사물들의 수치를 유의하게 감소시켰으며 (dopamine and DOPAC, P < 0.01, HVA, P < 0.05), 도파민 턴오버 수치는 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 이러한 도파민 수치의 감소와 그 대사물들 수치의 변화를 유의하게 억제하였다 [dopamine: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS; HVA: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS; dopamine turnover rate: P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + Saline vs. Vehicle + Saline]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 LPS로 인한 도파민의 감소와 도파민 대사물 수치의 변화가 관찰되었으나 (dopamine, P < 0.05; DOPAC, P < 0.05), LPS를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (dopamine and dopamine turnover rate, P < 0.01). LPS를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서 큰까치수영 추출물은 유의한 약리효능을 나타내지 않았다.
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 LPS로 인해 유도된 선조체에서의 도파민의 결핍과 도파민 턴오버의 증가에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 유의한 약리효능을 나타내지 않으므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 11).
3) LPS로 인한 티로신 히드록실라제 발현의 감소
웨스턴 블롯과 면역조직화학적 염색법으로 검색한 결과 야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 선조체와 흑질에서 티로신 히드록실라제 발현을 유의하게 감소시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 이러한 티로신 히드록실라제 발현의 감소를 유의하게 억제하였다 [P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 LPS로 인한 티로신 히드록실라제의 발현 감소가 관찰되었으나 (P < 0.01), LPS를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (웨스턴블롯 방법에서 선조체 및 면역조직화학적 염색방법에서 흑질, P < 0.05; 웨스턴블롯 방법에서 흑질 및 면역조직화학적 염색방법에서 선조체, P < 0.05). LPS를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 유의한 약리효능을 나타냈다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 LPS로 인해 유도된 선조체에와 흑질에서의 티로신 히드록실라제의 발현 감소에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 12와 13).
4) LPS로 인한 Iba-1 발현의 증가
소교세포 활성화 및 신경염증의 지표로 Iba-1의 발현을 평가하였다. 야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 선조체에서 Iba-1의 발현을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 이러한 티로신 히드록실라제 발현의 감소를 유의하게 억제하였다 [P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 LPS로 인한 Iba-1 발현의 증가가 관찰되었으나 (P < 0.01), LPS를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (P < 0.05). LPS를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 유의한 약리효능을 나타냈다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 LPS로 인해 유도된 선조체에서의 소교세포 활성화 및 이에 따른 염증반응에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 14).
5) LPS로 인한 IL-6 발현의 증가
야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 선조체에서 IL-6의 발현을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 IL-6 발현의 증가를 유의하게 억제하였다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS]. 따라서, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 15).
6) LPS로 인한 선조체에서의 지질과산화, 단백질산화 활성산소종 생성의 증가
선조체에서 지질과산화 지표로서 말론디알데히드 (MDA) 생성을, 단백질산화 지표로서 단백질 카르보닐 (protein carbonyl) 생성을, 그리고 활성산소종 (ROS) 생성을 측정한 결과, 야생형 생쥐에서 LPS의 투여는 MDA, protein carbonyl 및 ROS 생성을 유의하게 증가시켰다 (P < 0.01). 야생형 생쥐에서 큰까치수영 추출물의 투여는 LPS에 의한 산화적 스트레스 지표의 증가를 유의하게 억제하였다 [MDA: P < 0.05 or P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS; protein carbonyl: P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS; ROS: P < 0.01, 큰까치수영 추출물 (50 or 100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS]. 반면, IL-6 유전자 결핍 생쥐에서도 LPS로 인한 산화적 스트레스 지표의 증가가 관찰되었으나 (MDA and protein carbonyl, P < 0.05), LPS를 투여한 야생형 생쥐에 비하여 유의하게 억제되었다 (MDA, protein carbonyl, and ROS: P < 0.05). LPS를 투여한 IL-6 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물은 고용량에서만 MDA 수치에서 유의한 약리효능을 나타냈다 [P < 0.05, 큰까치수영 추출물 (100 mg/kg) + LPS vs. Vehicle + LPS].
이상의 결과는 큰까치수영 추출물이 LPS로 인해 유도된 선조체에서의 산화적 스트레스 지표의 증가에 유의한 약리효능이 있음을 나타낸다. 또한 IL-6가 발현되지 않는 유전자 결핍 생쥐에서는 큰까치수영 추출물이 야생형 생쥐에서보다 미약한 약리효능을 나타내므로, 큰까치수영 추출물의 약리기전에 IL-6 억제기전이 관여함을 제시한다 (도 16).
본 발명은 큰까치수영 추출물을 유효성분으로 함유하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명은 IL-6 억제에 의해서 파킨슨병 치료효과를 나타내며, 적당한 제제화를 거쳐 경구투여 및 비경구용 의약품으로 제조될 수 있다.

Claims (4)

  1. 큰까치수영 추출물을 유효성분으로 포함하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 큰까치수영 추출물은 IL-6의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 큰까치수영 추출물은, 큰까치수영을 물, C1 내지 C3의 저급알콜 또는 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 용매로 추출 및 농축하여 조추출물을 수득하고 이를 부탄올로 재추출한 부탄올 최종 추출물, 또는 큰까치수영을 물, C1 내지 C3의 저급알콜 또는 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 용매로 추출 및 농축하여 조추출물을 수득하고 이를 물에 현탁한 후 헥산, 에틸아세테이트 및 부탄올 순으로 재추출한 부탄올 최종 분획물인 것을 특징으로 하는 파킨슨 병의 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, C1 내지 C3의 저급알콜은 에탄올인 것을 특징으로 하는 파킨슨병의 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
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