KR20150135430A - Composition and method for inducing epo-mediated haemoglobin expression and mitochondrial biogenesis in nonhaematopoietic cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 헤모글로빈(Hb) 발현을 유도하기 위한 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다.
화학식 I

Figure pct00011

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다. The present invention provides a composition for inducing erythropoietin (EPO) -mediated hemoglobin (Hb) expression in non-hematopoietic cells of a subject. The composition comprises a compound of formula I and a pharmaceutically acceptable carrier.
Formula I
Figure pct00011

In this formula,
R is a glycosyl group.

Description

비조혈 세포에서 EPO-매개된 헤모글로빈 발현 및 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 조성물 및 방법{COMPOSITION AND METHOD FOR INDUCING EPO-MEDIATED HAEMOGLOBIN EXPRESSION AND MITOCHONDRIAL BIOGENESIS IN NONHAEMATOPOIETIC CELL}Technical Field [0001] The present invention relates to a composition and method for inducing EPO-mediated hemoglobin expression and mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells,

본 발명은 대상체에서 헤모글로빈 발현, 미토콘드리아 생체내 합성 및 자가소화작용을 유도하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition and a method for inducing hemoglobin expression, mitochondrial in vivo synthesis and autolysis in a subject.

허혈은 산소 고갈, 세포 손상, 및 심부전증, 뇌졸중, 만성 폐색성 폐 질환, 허혈 망막병증, 간 손상 및 급성 신부전증과 같은 관련 기관 기능부전을 유발한다. 산소 상실시 미토콘드리아 기능부전은 기관 허혈 손상에서 주요 인자이기 때문에 미토콘드리아 산화 인산화는 신속히 중지되고 이는 에너지 대사를 위한 ATP 생산의 주요 공급원을 상실시킨다.Ischemia leads to oxygen depletion, cellular damage, and related organ dysfunction such as heart failure, stroke, chronic obstructive pulmonary disease, ischemic retinopathy, liver damage and acute renal failure. Because mitochondrial dysfunction is a major factor in organ ischemic injury in the case of oxygen loss, mitochondrial oxidative phosphorylation is abruptly terminated, which leads to a major source of ATP production for energy metabolism.

에리트로포이에틴(EPO)은 저산소증 및 빈혈 동안에 조직 산소화에 응답하는 적혈구 매쓰 조절에 필수적이다. EPO의 보호 효과는 다양한 조직 및 허혈 유도된 손상의 실험적 모델에서 입증되었고 비조혈 대사 적응, 아폽토시스의 억제 또는 혈관형성 자극에 대한 이의 효과에 기여하였다. 최근에, EPO는 심장 생물에너지학의 주요 조절인자인 퍼옥시좀 증식인자-활성화된 수용체 보조활성화 인자 1-α(PGC-1α)에 의해 매개되는 미토콘드리아 생체내 합성의 활성화를 통한 심장 미토콘드리아 증식을 자극하는 것으로 보고되었다. 임상적으로, EPO는 빈혈의 보정 이상의 보호 효과를 유도함에 의해 심장 리모델링을 반전시키고, 심장 기능을 개선시키고 운동 내구성 및 환자의 삶의 질을 증진시킨다. 이들 발견은 EPO-매개된 보호가 세포내 생물에너지학에 대한 이의 조절 효과에 의존할 수 있음을 강조한다.Erythropoietin (EPO) is essential for red cell mass response in response to tissue oxygenation during hypoxia and anemia. The protective effect of EPO has been demonstrated in an experimental model of various tissues and ischemia-induced damage and has contributed to its effect on non-hematopoietic adaptation, inhibition of apoptosis or angiogenic stimulation. Recently, EPO has been shown to stimulate cardiac mitochondrial proliferation through the activation of mitochondrial in vivo synthesis mediated by peroxisome proliferator-activated receptor-coactivator 1-alpha (PGC-1 alpha), a key regulator of cardiac biophysiology . Clinically, EPO reverses cardiac remodeling by inducing protective effects beyond the correction of anemia, improving cardiac function, and improving exercise durability and patient quality of life. These findings emphasize that EPO-mediated protection may depend on its modulatory effect on intracellular bioenergetics.

헤모글로빈(Hb)은 적혈구에서 주요 산소 수송체이다. 이의 주요 형태인 헤모글로빈 A는 2개의 α- 및 β-폴리펩타이드 쇄로 이루어진 사량체이고 이의 각각은 헴(heme) 그룹을 함유한다. 최근에, Hb는 예상치않게, 조직 산소 수송을 촉진시키거나 세포 산소화를 증가시켜 저산소/허혈 손상에 대항하는 고유 보호 기작을 제공할 수 있는 많은 비조혈 세포에서 발현되는 것으로 밝혀졌다.Hemoglobin (Hb) is the main oxygen transporter in red blood cells. Its main form, hemoglobin A, is a tetramer of two alpha and beta-polypeptide chains, each of which contains a heme group. Recently, it has been unexpectedly found that Hb is unexpectedly expressed in many non-hematopoietic cells capable of promoting tissue oxygen transport or increasing cellular oxygenation and thus providing a unique protective mechanism against hypoxic / ischemic damage.

수면(sleep)은 학습 및 기억력에 바탕이 되는 플라스틱 대뇌 변화에 연루되어 있다. 급속한 눈 운동(REM) 및 비-REM 수면(NREM) 둘다는 기억력에 중요한 역할을 한다. 래트에서 거동 관찰은 학습 기간이 REM 수면에서의 후속적 증가와 연관되어 있는 반면, REM 수면 결핍은 인지 과정 또는 이전에 학습된 절대적 유형의 물질의 기억력을 손상시킴을 보여준다. NREM은 서술 기억인 언어 쌍-연합 목록을 보유하는 능력과 양성적으로 서로 관련되어 있는 것으로 밝혀졌다. 추가로, NREM 동안에 해마에서 예리한 잔물결(sharp wave-ripples)의 재활성화에 의한 단기로부터 장기 기억력으로의 전이는 기억 결속을 위해 중요하였다. 또한, 조기 야행성 NREM 동안에 진동식 전위(0.75Hz)의 경두개 적용에 의한 느린 진동식 전위 장의 유도가 건강한 사람에서 해마 의존성 서술 기억력의 보유를 증진시키는 것으로 입증되었다.Sleep is implicated in plastic cerebral changes based on learning and memory. Both rapid eye movement (REM) and non-REM sleep (NREM) play an important role in memory. Behavioral observations in rats show that the learning period is associated with a subsequent increase in REM sleep, whereas REM sleep deprivation impairs cognitive processing or memory of previously learned absolute types of substance. NREM has been found to be positively correlated with the ability to hold a language pair-association list, a narrative memory. In addition, the transition from short-term to long-term memory by reactivation of sharp wave-ripples in the hippocampus during NREM was important for memory cohesion. In addition, induction of a slow oscillatory potential field by application of an oscillatory potential of 0.75 Hz during early nocturnal NREM has been shown to promote retention of hippocampal dependent narrative memory in healthy individuals.

알츠하이머 질환(AD)과 같은 치매를 앓는 환자는 흔히 야행성적으로 방해된 수면을 갖는다. 조기 단계의 AD 환자에서 REM 수면은 상대적으로 질환 진행에 의해 영향받지 않고, AD의 후기 단계에서는 REM 수면이 상당히 상실되는 현저한 특징을 갖는다. 이들 밤시간 수면의 방해는 증가하는 치매의 중증성 정도를 증가시킨다. 기억력 상실은 지질, 단백질, 핵산에 대한 산화적 손상의 누적, 및 미토콘드리아 쇠퇴를 동반하고 이들 모두는 노화 및 질환에서 신경 기능을 방해할 수 있다. 수면 박탈(SD)은 또한 기억력 상실을 유도하고 미토콘드리아 활성을 손상시키는 산화적 스트레스를 유도하였다. 한 연구는 젊은 성인에서 36h-SD가 대략 60세의 정상의 노인들에서 발견되는 것들과 유사한 신경생리학적 결과를 유발함을 보여주었다. 따라서, 미토콘드리아 기능 및 ROS 항상성의 조절은 산화적 스트레스-관련된 기억력 상실에서 치료학적 중재로서 유용할 수 있다.Patients with dementia, such as Alzheimer's disease (AD), often have nocturnally disturbed sleeping surfaces. In early stage AD patients, REM sleep is relatively unaffected by disease progression and is characterized by a significant loss of REM sleep in later stages of AD. These nighttime sleep interferences increase the severity of the increased dementia. Memory loss is accompanied by accumulation of oxidative damage to lipids, proteins, nucleic acids, and mitochondrial decline, all of which can interfere with neuronal function in aging and disease. Sleep deprivation (SD) also induced memory loss and oxidative stress which impaired mitochondrial activity. One study showed that 36h-SD in young adults induces neurophysiologic outcomes similar to those found in elderly people of approximately 60 years of age. Thus, modulation of mitochondrial function and ROS homeostasis may be useful as therapeutic intervention in oxidative stress-related memory loss.

더욱이, EPO 및 EPO 수용체 둘다는 뉴런 및 성상세포에서 발현되고 EPO는 주로 뇌에서 성상 세포에 의해 생산된다. EPO는 빈혈을 앓는 환자에서 적혈구 생성을 증진시키기 위해 광범위하게 사용되고 있고 최근에는 심장보호 및 신경보호를 포함하는 많은 비조혈성 이로운 효과를 갖는 것으로 밝혀졌다. 조기 임상적 연구는 만성 신부전증을 앓는 환자들 중에서 EPO 치료 동안에 인지 개선을 입증하였다. 최근에 연구들은 고용량의 EPO 치료가 신경정신병적 질환을 앓는 환자에서 해마 유연성 및 인지 수행능을 개선시킴을 보여준다. 고용량의 EPO는 또한 유연성, 시냅스 연결성 및 기억관련 신경 네트워크의 활성을 조절함에 의해 해마 장기 강화 작용을 증진시키고 건강한 마우스에서 인지 수행능의 자발적 조건화 안정성을 개선시킨다.Moreover, both EPO and EPO receptors are expressed in neurons and astrocytes, and EPO is mainly produced by astrocytes in the brain. EPO has been used extensively to promote erythropoiesis in patients with anemia and has recently been shown to have many noncovalent beneficial effects, including cardioprotection and neuroprotection. Early clinical studies have demonstrated cognitive improvement during EPO treatment among patients with chronic renal failure. Recent studies have shown that high dose EPO treatment improves hippocampal flexibility and cognitive performance in patients with neuropsychiatric disorders. High-dose EPO also enhances hippocampal enhancement by regulating the activity of flexibility, synaptic connectivity and memory-related neural networks and improves the spontaneous conditioning stability of cognitive performance in healthy mice.

EPO는 다운스트림 미토콘드리아 조절인자 발현을 조절함에 의해 해마 학습 및 기억력의 SD-유도된 손상의 치료에서 약리학적 적용을 위해 중요한 역할을 수행할 수 있는 것으로 추정된다. EPO는 혈뇌 장벽(BBB)을 자유롭게 통과할 수 없기 때문에 제한된 임상적 용도를 갖는다는 사실로 인해, 고용량의 재조합 Epo(rEpo)의 전신성 용량만이 신경 보호 활성을 유도할 것이다.It is presumed that EPO can play an important role for pharmacological applications in the treatment of SD-induced damage of hippocampal learning and memory by regulating downstream mitochondrial regulator expression. Due to the fact that EPO has limited clinical use because it can not freely pass the BBB, systemic doses of high doses of recombinant Epo (rEpo) will induce neuroprotective activity.

자가소화작용(autophagy) 또는 "자가 소화 과정(self digestion process)"은 리소좀에서 분해를 위해, 단백질, 단백질 응집체 및 세포 소기관과 같은 세포질 성분들을 표적화하는 중요한 생리학적 과정이다. 상기 자가소화작용성 과정은 또한 신경 항상성을 유지하기 위해 필수적이고 이의 기능부전은 증가하는 수의 질환과 직접 관련되어 있다. 추가로, 자가소화작용은 세포내 영양물을 재활용하여 기아 동안에 세포 대사를 유지하고 스트레스 동안에 누적된 손상된 세포 소기관 및 단백질을 제거하는 것과 관련된다.An autophagy or "self digestion process" is an important physiological process for targeting cytosolic components such as proteins, protein aggregates and cell organelles for degradation in lysosomes. The auto-digestive process is also essential to maintain neural homeostasis and its dysfunction is directly related to an increasing number of diseases. In addition, auto-digestion involves the recycling of intracellular nutrients to maintain cell metabolism during starvation and to remove accumulated cellular organelles and proteins accumulated during stress.

결함이 있는 자가소화작용은 신경퇴화, 간질환 및 암일 수 있지만 이에 제한되지 않은 질환에 대한 주요 기여 인자이다. 많은 사람 신경퇴화성 질환은 비정상적 돌연변이 및/또는 폴리유비퀴틴화된 단백질 누적 및 과도한 신경 세포사와 연관된다.Defective self-digestion is a major contributor to diseases including, but not limited to, neurodegeneration, liver disease and cancer. Many human neurodegenerative diseases are associated with abnormal mutations and / or polyubiquitinated protein accumulation and excessive neuronal cell death.

적하수오(Polygonum multiflorum Thunb)는 빈혈, 간 질환 및 통상적으로 노화와 관련된 다른 질환의 치료를 위해 사용되는 한의약이다. 본 발명은 적하수오로부터 단리되고 동정된 소분자 화합물을 제공한다. 이들 화합물은 심혈관 질환, 대뇌 허혈, 알츠하이머 질환 및 염증 질환의 실험 모델에서 효과를 갖고 항산화 및 유리 라디칼 스캐빈징 성질을 갖는다. 추가로, 본 발명은 동물 모델에서 상기 화합물의 치료학적 효과 및 생리학적 기작을 제공한다.Polygonum multiflorum Thunb is an oriental medicine used for the treatment of anemia, liver disease and other diseases commonly associated with aging. The present invention provides small molecule compounds isolated and identified from red pepper. These compounds have effects in experimental models of cardiovascular disease, cerebral ischemia, Alzheimer's disease and inflammatory disease and have antioxidant and free radical scavenging properties. In addition, the present invention provides the therapeutic effects and physiological mechanisms of the compounds in animal models.

발명의 요약SUMMARY OF THE INVENTION

본 발명은 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 헤모글로빈(Hb) 발현을 유도하기 위한 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다:The present invention provides a composition for inducing erythropoietin (EPO) -mediated hemoglobin (Hb) expression in non-hematopoietic cells of a subject. The composition comprises a compound of formula I and a pharmaceutically acceptable carrier:

[화학식 I](I)

Figure pct00001
Figure pct00001

상기식에서,In this formula,

R은 글리코실 그룹이다.R is a glycosyl group.

상기 글리코실 그룹은 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹이다.Wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, rhamnose, erythrose, Lactose, maltose, lactulose, trehalose, cellobos, isomaltotriose, nigerrotriose, maltotose, maltose, maltose, Rios, Melitose, Maltolyoulos, Raffinose, Cestose, and combinations thereof.

본 발명에 따르면, 상기 화합물은 대상체의 비조혈 세포에서 Hb-α, Hb-β, 또는 이량체 Hb 발현을 유도하고, 에리트로포이에틴-에리트로포이에틴 수용체 결합 친화성을 증진시키고 또한 에리트로포이에틴-결합된 에리트로포이에틴 수용체 복합체에 결합한다. 추가로, 상기 화합물은 비조혈 세포에서 내인성 EPO 발현을 증진시키고 Hb 발현을 자극한다.According to the present invention, the compounds are useful for inducing Hb-a, Hb-, or dimeric Hb expression in non-hematopoietic cells of a subject, enhancing erythropoietin-erythropoietin receptor binding affinity and also erythropoietin- Binds to a combined erythropoietin receptor complex. In addition, the compounds promote endogenous EPO expression in non-hematopoietic cells and stimulate Hb expression.

상기 비조혈 세포는 신장 세포, 간세포, 심근세포, 근아세포, 신경교 세포, 신경 세포 및 망막 색소 상피 세포로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.The non-hematopoietic cells are selected from the group consisting of kidney cells, hepatocytes, myocardial cells, myoblasts, glial cells, neurons and retinal pigment epithelial cells.

본 발명은 추가로 치료학적 유효량의 화학식 I의 상기 언급된 화합물을 대상체에 투여함을 포함하는, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 헤모글로빈(Hb) 발현을 유도하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 상기 대상체는 저산소증, 빈혈, 신장 허혈, 심근 허혈, 폐 허혈, 신경퇴화성 질환, 신경정신병적 질환, 노화 관련 황반 퇴화(AMD) 관련 질환 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환 또는 증후군을 앓는다.The present invention further provides a method for inducing erythropoietin (EPO) -mediated hemoglobin (Hb) expression in non-hematopoietic cells of a subject, comprising administering to said subject a therapeutically effective amount of a compound of formula I as defined above . According to the present invention, the subject is selected from the group consisting of hypoxia, anemia, kidney ischemia, myocardial ischemia, pulmonary ischemia, neurodegenerative diseases, neuropsychiatric disorders, aging-related macular degeneration (AMD) Disease or syndrome.

본 발명은 추가로 화학식 I의 상기 언급된 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 조성물을 제공한다.The present invention further provides a composition for inducing erythropoietin (EPO) -mediated mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells of a subject, comprising the above-mentioned compounds of formula I and a pharmaceutically acceptable carrier .

본 발명에 따르면, 상기 화합물은 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 미토콘드리아 구성원 또는 PGC-1α 발현의 증가를 유도하고, 에리트로포이에틴-에리트로포이에틴 수용체 결합 친화성을 증진시키고 또한 에리트로포이에틴-결합된 에리트로포이에틴 수용체 복합체에 결합한다. 추가로, 상기 화합물은 대상체의 비조혈 세포에서 내인성 EPO 발현을 증진시키고 Hb 발현을 자극한다. 상기 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성은 PGC-1α-의존성이다.According to the present invention, the compounds induce an increase in the expression of mitochondrial members or PGC-1 alpha to induce EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis, promote erythropoietin-erythropoietin receptor binding affinity, Binds to an ethyne-bound erythropoietin receptor complex. In addition, the compound enhances endogenous EPO expression and stimulates Hb expression in non-hematopoietic cells of the subject. The EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis is PGC-1 alpha-dependent.

상기 비조혈 세포는 신장 세포, 간세포, 심근세포, 근아세포, 신경교 세포, 신경 세포 및 망막 색소 상피 세포로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.The non-hematopoietic cells are selected from the group consisting of kidney cells, hepatocytes, myocardial cells, myoblasts, glial cells, neurons and retinal pigment epithelial cells.

본 발명은 추가로 치료학적 유효량의 화학식 I의 상기 언급된 화합물을 대상체에게 투여함을 포함하는, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 방법을 제공한다. 상기 화합물은 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 미토콘드리아 구성원 또는 PGC-1α 발현의 증가를 유도한다.The present invention further provides a method for inducing erythropoietin (EPO) -mediated mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells of a subject, comprising administering to said subject a therapeutically effective amount of the above-mentioned compound of formula I to provide. The compound induces an increase in expression of mitochondrial members or PGC-l [alpha] to induce EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis.

상기 대상체는 저산소증, 빈혈, 허혈 관련된 질환, 신경퇴화성 질환, 신경정신병적 질환, 노화 관련 황반 퇴화 (AMD)-관련 질환, 심근병증, 뇌 노화, 만성 간 질환, 다중 경화증, 폼페병, 고혈압, 심부전증, 비만, 진성 당뇨병, 신장 질환, 죽상동맥경화증, 노화, 대사적 증후군 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환 또는 증후군을 앓는다.The subject is a subject suffering from a condition selected from the group consisting of hypoxia, anemia, ischemia-related diseases, neurodegenerative diseases, neuropsychiatric disorders, aging-related macular degeneration (AMD) -related diseases, cardiomyopathy, brain aging, chronic liver disease, multiple sclerosis, Heart failure, obesity, diabetes mellitus, kidney disease, atherosclerosis, aging, metabolic syndrome, and combinations thereof.

상기 허혈 관련된 질환은 심장 허혈, 허혈성 신경퇴화, 뇌 허혈, 심근 허혈, 사지 허혈, 대뇌 허혈, 간 허혈, 망막 허혈, 뇌졸중, 신염 허혈, 폐 허혈, 대장 허혈, 심혈관 허혈, 신장 허혈 및 콩팥 허혈로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환이다. 상기 신경퇴화성 질환은 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 및 헌팅톤 질환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환이다.The ischemic-related diseases include heart ischemia, ischemic neural degeneration, cerebral ischemia, myocardial ischemia, limb ischemia, cerebral ischemia, liver ischemia, retinal ischemia, stroke, nephritis ischemia, pulmonary ischemia, colonic ischemia, cardiovascular ischemia, ≪ / RTI > The neurodegenerative disease is a disease selected from the group consisting of Alzheimer's disease, Parkinson's disease and Huntington's disease.

본 발명은 추가로 치료학적 유효량의 화학식 I의 상기 언급된 화합물을 대상체에게 투여함을 포함하는, 자가소화작용 결함을 갖는 대상체에서 자가소화작용을 유도하기 위한 방법으로서, 여기서, 상기 자가소화작용이 상기 대상체에서 단백질 응집체의 제거를 증진시키는, 방법을 제공한다.The present invention further provides a method for inducing an auto-digesting action in a subject having an auto-digestive defect comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of the above-mentioned compound of formula I, wherein said auto- Thereby enhancing the removal of protein aggregates in the subject.

상기 자가소화작용 결함은 대상체에서 단백질 응집체를 발현하는 세포에 있고, 여기서, 상기 단백질 응집체는 헝틴틴, 아밀로이드 β(Αβ), α-신누클레인, 타우, 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 1(SOD1), 이들의 변이체 및 돌연변이된 형태 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 응집체이다. 상기 대상체의 세포는 신경 세포 또는 신경교 세포이다.Wherein said protein aggregate is selected from the group consisting of hungtintin, amyloid beta (A [beta]), alpha-synuclein, tau, superoxide dismutase 1 (SOD1) ≪ / RTI > variants and mutated forms of < RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > The cells of the subject are neurons or glial cells.

상기 자가소화작용 결함은 신경퇴화성 질환, 망막 질환, 크론 질환, 노화, 심근 비대증, 만성 심부전증, 결핵, 만성 폐색성 폐 질환(COPD), 낭종 섬유증, 간 지방증, 다낭종 신종, 신부전증, 근위축증, 골의 파제트 질환, 봉입체 근육병, 전측두엽 치매, 사구체 질환, 대사적 질환, 글리코겐 저장 질환 유형 II, 염증성 장 질환 및 폼페병으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나의 질환이다. 상기 신경퇴화성 질환은 헌팅톤 질환, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환, 근위축성 측색 경화증(ALS) 및 불면증으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환이다.The auto-exacerbation defect may be selected from the group consisting of neurodegenerative diseases, retinal diseases, Crohn's disease, aging, myocardial hypertrophy, chronic heart failure, tuberculosis, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), cystic fibrosis, liver cirrhosis, Is a disease selected from the group consisting of Paget's disease of bone, obsessive-compulsive disorder, anterior temporal dementia, glomerular disease, metabolic disease, glycogen storage disease type II, inflammatory bowel disease and Pompe disease. The neurodegenerative disease is a disease selected from the group consisting of Huntington's disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and insomnia.

본 발명은 추가로 자가소화작용 결함을 갖는 대상체에서 자가소화작용을 유도하기 위한 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 상기 언급된 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다.The present invention further provides a composition for inducing an auto-digestion effect in a subject having an auto-digestive defect. The composition comprises a compound of formula (I) as mentioned above and a pharmaceutically acceptable carrier.

추가로, 본 발명은 치료학적 유효량의 상기 언급된 화학식 I의 화합물을 대상체에게 투여함을 포함하는, 대상체에서 기억 상실을 예방하기 위한 방법을 제공한다. 상기 화합물은 대상체에서 자가소화작용을 활성화하기 위해 에리트로포이에틴(EPO)을 유도한다.In addition, the present invention provides a method for preventing amnesia in a subject, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of a compound of formula (I) as defined above. The compounds induce erythropoietin (EPO) to activate autogenous action in the subject.

상기 자가소화작용은 대상체에서 단백질 제거를 증진시킨다.The self-digestion enhances protein removal in the subject.

상기 자가소화작용 결함은 헌팅톤 질환, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 및 불면증으로부터 이루어진 그룹으로부터 선택되는 신경퇴화성 질환이다.The auto-digestive defect is a neurodegenerative disease selected from the group consisting of Huntington's disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease and insomnia.

특허 또는 특허 출원 파일은 색상으로 표시된 하나 이상의 도면을 포함한다. 상기 특허 또는 특허 출원 파일은 필요한 비용 청구 및 지불시 사무소에서 제공될 것이다.
도 1a 내지 도 1b는 EH-201의 특징 분석을 보여준다. (a) EH-201의 HPLC 프로필. Mightysil RP-18 칼럼(4.6 x 250 mm i.d., 5㎛)은 280 및 300nm의 검출 파장에서 60분 동안 100% MeOH 까지의 MeOH/H2O(20/80, v/v) 농도 구배와 함께 0.8ml/분의 유속으로 사용하였다. (b) EH-201의 양성 이온 모드 LC-APCI/MS/MS.
도 2a 내지 도 2j는 EH-201이 EPO 발현의 강력한 유도제임을 보여준다. (a) EH-201의 화학적 구조. (b, c) EH-201-처리된 콩팥 슬라이스 및 간세포는 Q-PCR 및 웨스턴 블롯팅으로 EPO 발현에 대해 분석하였다. (d, e) 1차 마우스 심근세포 및 (f, g) C2C12 근관세포는 EH-201로 처리하였고, EPO 및 EPOR 발현에 대한 효과는 QPCR 및 웨스턴 블롯팅으로 분석하였다. (h) 상기 골수 세포는 48시간 동안 EH-201로 항온처리하고, EPO의 발현은 Q-PCR로 검출하였다. (i) 상기 골수 세포는 EH-201로 항온처리하고 콜로니는 파열-형성 단위-적혈구(BFU-E: burst-forming units-erythroid)에 대하여 9일째에 계수하였다. (j) 상기 분화된 적혈구 선조체의 정량은 헤모글로빈 비색법을 사용하여 수행하였다. 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. 상기 값은 평균+SEM(각각에 대해 n=6)으로 제공한다. *P < 0.01, *P < 0.05 대 대조군, 스튜던트(Student's) t-시험.
도 3a 내지 도 3g는 EH-201에 의한 미토콘드리아 생체내 합성의 유도가 EPO에 의해 매개됨을 보여준다. (a, b) 중화 EPO 항체(nEPO-ab, 1㎍/ml)의 존재 또는 부재하에 EH-201-처리된 콩팥 슬라이스 및 1차 심근세포, 및 (c, d) EH-201-처리된 간세포 및 C2C12 근관세포는 QPCR(n=6) 및 웨스턴 블롯팅(n=4), 시트레이트 신타제 활성(n=3), 및 mtDNA 카피수(n=6)에 의해 그리고 미토트랙커 검정(MitoTracker assay) (n=6)을 통해 PGC-1α 발현에 대해 분석하였다. 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. (e, f 및 g) rhEPO는 콩팥 슬라이스, 간세포 및 C2C12 근관세포에 투여하였다. 상기 미토콘드리아 활성은 PGC-1α Q-PCR(n=6), 시트레이트 신타제 활성(n=3), mtDNA 카피수(n=6), 및 미토트랙커 검정(n=6)에 의해 결정하였다. 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. PGC-1α siRNA-형질감염된 C2C12 근관세포는 rhEPO(n=6)로 처리하였다. 상기 대조군은 스크램블된 siRNA 처리를 나타낸다. 상기 값은 평균+SEM으로서 제공된다. **P < 0.01, *P < 0.05 대 비처리된 대조군, n.s., 유의적이지 않음, 스튜던트 t-시험.
도 4a 내지 도 4i는 비조혈 세포에서 EH-201에 의한 헤모글로빈 발현의 유도가 EPO에 의해 매개됨을 보여준다. (a) 24시간 동안 산소 정상 상태 또는 저산소증(5% CO2)하에 배양된 C2C12 근관세포는 헤모글로빈-알파(Hb-α) 및 -베타(Hb-β)의 발현에 대해 RT-PCR에 이어서 1.5% 아가로스 겔 전기영동에 의해 분석하였다. (b) PGC-1α siRNA 형질감염의 존재 또는 부재하에 rhEPO-처리된 C2C12 근관세포는 헤모글로빈 발현에 대해 Q-PCR(n=6)에 의해 분석하였다. 상기 대조군은 스크램블된 siRNA 처리를 나타낸다. (c, d) 상기 rhEPO-처리된 콩팥 슬라이스 및 간세포는 헤모글로빈 발현에 대해 Q-PCR(n=6)에 의해 분석하였다. 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. (e, f) EH-201-처리된 콩팥 슬라이스 및 1차 마우스 심근세포 및 (g, h) 중화 EPO 항체(nEPO-ab, 1 ㎍/ml)의 존재 또는 부재하에 EH-201-처리된 간세포 및 C2C12 근관세포는 헤모글로빈 발현에 대해 Q-PCR(n=6)에 의해 분석하였다. 상기 값은 평균 ± SEM으로 나타낸다. **P < 0.01, *P < 0.05 대 비처리된 대조군, #P<0.05 대 rhEPO 처리된 대조군(50 ng/ml). (i) TF-1 세포의 증식에 대한 rhEPO 및 EH-201의 효과는 트립판 블루 염료 배척 분석(도 4i의 상부, n=6)에 의해 결정하였다. 상기 rhEPO(2 ng/ml) 및 EH-201 동시 처리된 TF-1 세포는 48시간 증식 검정에 대해 중화 항체(nEPOR-ab, 0.5 μg/ml; nEPO-ab, 1 ㎍/ml)의 존재 또는 부재하에 항온처리하였다(도 4i의 하부, n=6). 상기 값은 평균 ± SEM으로 나타낸다. ##P < 0.01, *P < 0.05 대 대조군(도 4i의 상부) 또는 rhEPO 단독(도 4i의 하부), ##P<O.O1 대 rhEPO+ EH-201 25 M, 스튜던트 t-시험.
도 5a 내지 도 5g는 EH-201이 마우스에서 미토콘드리아 활성 및 헤모글로빈 발현의 내성 수행능 및 활성화를 증가시킴을 보여준다. (a) 정상 마우스의 내성은 산소 정상 상태 또는 저산소증(8% O2) 조건(ND: 정상 식이물)하에 로타로드 운동(rotarod exercise)으로 측정하였다. (b) 혈장 RBC 수 및 헤모글로빈 수준에 대한 EH-201의 효과. (c, d) 마우스의 콩팥 및 간에서 EPO mRNA 발현은 EH-201 투여 3일 후 Q-PCR에 의해 측정하였다. EPO의 혈청 수준은 ELISA에 의해 측정하였다. (e, f) EH-201 투여 3일 후 단리된 심근 조직은 헤모글로빈 발현에 대해 Q-PCR에 의해 분석하였고, 미토콘드리아 생체내 합성은 mtDNA 카피수에 의해 결정하였다. (g) 비히클 헤모글로빈(Hb) 발현에 대한 EH-201 처리의 효과는 SDS-PAGE에서 TMBZ 염색에 의해 정량하였다(도 5g의 좌측 부분). Hb 발현의 정량(사량체 및 이량체, 도 5g의 우측 부분). 상기 값은 평균 ± SEM(각각의 그룹에 대해 n=5)으로서 나타낸다. ##P < 0.01, #P < 0.05 대 ND 그룹; 터키 사후연구 시험과 함께 원-웨이 ANOVA에 의한 ##P < 0.01, #P < 0.05 대 7일째 ND 그룹.
도 6a 내지 도 6h는 EH-201이 마우스에서 독소루비신(Dox)-유도된 심근병증에서 심장 기능부전에 대한 치료학적 효과를 가짐을 보여준다. (a) 생존율은 카플란-메이어 방법(재료 및 방법에서 상세한 처리 프로토콜)을 사용하여 분석하였다. 상기 정상(N) 그룹은 식염수 주사를 나타낸다. (b) Dox 주사 2주 후 저산소 로타로드 내성 시험을 수행한 마우스에 대한 EH-201 처리의 효과. (c, d) 심장 비정상 및 기능에 대한 EH-201의 효과는 ECG 및 심장 초음파에 의해 특징 분석하였다. EF, 배출 분획; FS, 분획 감축; LVIDs/d, 심장 수축기/심장 확장기에서 좌심실 내부 직경. (e) 헤마톡실린-에오신 및 매슨 트리크롬으로 염색된 마우스 심장의 좌심실 섹션의 대표적인 광현미경사진(도 6e의 좌측 부분, 막대=10 ㎛). 상기 블루 염색은 섬유증을 지적하고, 간질 섬유증의 정량을 수행하였다(도 6e의 우측 부분). (f) Dox 2주 후 단리된 심근 조직은 헤모글로빈 발현에 대해 Q-PCR에 의해 분석하고 (g) SDS-PAGE에서 처리 그룹의 각각의 심근 용해물의 TMBZ 염색은 (h) 정량 값으로 수행하였다. 상기 값은 평균 ± SEM(각각의 그룹에 대해 n=5-6 동물)으로서 나타낸다. 터키 사후연구 시험과 함께 원-웨이 ANOVA에 의한 **P < 0.01, *P < 0.05 대 Dox 그룹.
도 7a 내지 도 7h는 EH-201이 마우스에서 시스플라틴-유도된 신장병증에서 빈혈 및 신장 기능으로부터의 회복을 가속화함을 보여준다. (a) 도식적 다이아그램 프로토콜. (b) 말초 혈액에서 RBC 수의 시간 경과에 따른 역학. (c) 시스플라틴 주사 후 혈액 우레아 질소(BUN) 값의 시간 경과에 따른 역학. (d) 28일째 EH-201로 처리된 마우스 역학의 기능적 회복. (e) 28일째 EH-201 투여 후 콩팥 섹션의 헤마톡실린-에오신 염색(막대=100 ㎛). (f, g) 28일째 콩팥 및 간에서 EPO 발현은 Q-PCR에 의해 결정하였다. (h) 28일째에 처리된 마우스로부터 단리된 골수 세포에서 BFU-E 콜로니의 수. 상기 값은 평균 ± SEM(각각의 그룹에 대해 n=5-6 동물)으로서 나타낸다. 정상 그룹과 함께 이에 대한 정상 그룹; ##P<0.01; **P<0.01, *P<0.05 대 터키 사후연구 시험과 함께 원-웨이 ANOVA에 의한 대조군 그룹.
도 8은 EH-201이 Sirtl 발현을 유도함을 보여준다. EH-201-처리된 콩팥 슬라이스 및 간세포의 용해물에서 Sirtl 단백질 발현은 웨스턴 블롯팅에 의해 분석하였다(n=4). 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. 상기 값은 평균 ± SEM으로서 나타낸다. 대조군과 비교하여 **P<0.01, *P<0.05.
도 9는 EPO/EPOR 복합체에 대한, EH-201에 대한 컴퓨터 도킹 결과의 리본 다이아그램을 보여준다. 도킹 계산은 EPOR 단백질 모델(PDB 엔트리 코드 lcn4)의 세포외 도메인과 복합체화된 EPO에 대해 도킹서버를 사용하여 수행하였다. 볼과 스틱을 사용한 탄소 골격(녹색)은 리간드 분자 EH-201을 지적하고, 상기 헬릭스(적색, 도 9의 좌측 부분)는 EPO의 헬릭스 A를 지적하고, 루프(회색, 도 9의 우측 부분)는 EPOR의 루프 5를 지적한다. PRO144, GLU147, PRO149, Met150, 및 THR151을 포함하는 예측 상호작용 잔기들은 EPO 결합을 위해 중요한 EPOR의 루프 5에 위치한다.
도 10a 내지 도 10c는 EH-201-유도된 EPO 생산이 Hif-α 활성화를 포함하지 않음을 보여준다. (a) 상기 저산소증 반응 요소(HRE)-구동된 루시퍼라제 리포터(Luci) 형질감염된 HEK 293 세포는 24시간 동안 산소 정상 상태 또는 저산소증(5% O2, 양성 대조군으로서)하에 EH-201로 항온처리하였다. β-갈락토시다제(β-Gal)에 대한 플라스미드는 형질감염 대조군으로서 사용하였고 pGL3-v는 벡터 대조군으로서 사용되었다. 유사한 결과는 3개의 추가의 독립적인 실험에서 관찰되었다. (b) EH-201 처리된 간세포의 VEGF 발현은 Q-PCR(n=3)에 의해 분석하였다. 저산소증 병태는 양성 대조군으로서 사용하였다. (c) EH-201 처리된 터키 슬라이스의 핵 용해물에서 Hif-2α 단백질 발현 수준은 웨스턴 블롯팅에 의해 분석하였다(H: 양성 대조군으로서 5% 02 저산소증). 상기 대조군은 비히클 처리를 나타낸다. 상기 값은 평균 ± SEM으로서 나타낸다. 산소 정상 상태, 스튜던트 t-시험과 비교되는 **P < 0.01, *P < 0.05.
도 11a 및 도 11b는 EH-201이 간 및 골격근에서 미토콘드리아 기능 및 생체내 합성을 증가시킴을 보여준다. (a, b) EH-201 투여 14일 후 단리된 간 및 골격근은 미토콘드리아 활성에 대해 PGC-1α Q-PCR, 시트레이트 신타제 활성 및 mtDNA 카피수에 의해 분석하였다. 상기 값은 평균 ± SEM (각각의 그룹에 대해 n=5 동물)으로 나타낸다. **P < 0.01, *P < 0.05 대 ND 그룹; 터키 사후연구 시험과 함께 원-웨이 ANOVA에 의한 ##P < 0.01, #P < 0.05 대 7일 ND 그룹.
도 12a 및 도 12b는 EH-201이 마우스에서 독소루비신(Dox)-유도된 심근병증에서 심장 기능부전에 대한 치료학적 효과를 가짐을 보여준다. (a) Dox 주사 2주 후 마우스의 체중에 대한 EH-201의 효과. (b) 심장 기능에 대한 EH-201의 효과는 초당 박동수(bps)로 제공되는 심박수인 ECG에 의해 특징 분석되었다. 상기 값은 평균 ± SEM(각각의 그룹에 대해 n=5-6 동물)으로 나타낸다. 터키 사후연구 시험과 함께 원-웨이 ANOVA에 의한 **P < 0.01, *P < 0.05 대 Dox 그룹.
도 13a 내지 도 13f는 EH-201이 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EPO 발현을 자극함을 보여준다. (a) EH-201의 구조. (b, c) 실시간 PCR은 24시간 동안 EH-201 처리가 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EPO mRNA를 증가시킴을 보여준다. GAPDH의 발현은 내부 대조군으로서 사용하였다. (d) 웨스턴 블롯팅은 24시간 동안 EH-201 처리가 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EPO 단백질 발현을 증가시킴을 보여준다. 상기 결과는 적어도 3개의 독립적 측정의 비처리된 대조군 ± SD의 상대적 지수로서 나타낸다. 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의해 비처리된 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01. (e) 실시간 PCR은 24시간 동안 EPO 처리가 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 Hb-α mRNA를 증가시키지 않음을 보여준다. (f) 실시간 PCR은 24시간 동안 EH-201 처리가 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 Hb-α mRNA를 증가시키지 않음을 보여준다. GAPDH의 발현은 내부 대조군으로서 사용하였다. 상기 결과는 적어도 3개의 독립적인 측정의 비처리된 대조군 ± SD의 상대적 지수로서 나타낸다. 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의해 비처리된 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01.
도 14a 내지 도 14f는 신경 EPO 유도제인 EH-201이 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 미토콘드리아 조절제(PGC-1α, Hb-β) 및 항산화제 유전자(HO-1)의 발현을 자극시킴을 보여준다. (a) 실시간 PCR은 24시간 동안 EPO 또는 EH-201 처리가 PGC-1α를 증가시킴을 보여주고, 1차 성상 세포에서 (b) Hb-β 및 (c) HO-1 mRNA 발현. (d) 실시간 PCR은 24시간 동안 EPO 또는 EH-201 처리가 PGC-1α를 증가시킴을 보여주고, PC12 신경 세포에서 (e) Hb-β 및 (f) HO-1 mRNA 발현. GAPDH의 발현은 내부 대조군으로서 사용하였다. 상기 결과는 적어도 3개의 독립적인 측정으로부터 비처리된 대조군 ± SD의 상대적 지수로서 나타낸다. 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의한 *P < 0.05, **P < 0.01.
도 15a 내지 도 15h는 EH-201이 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 미토콘드리아 활성을 증가시키고, 세포내 ROS를 감소시키고 H2O2-유도된 세포 독성을 약독화시킴을 보여준다. (a, e) 상이한 형태의 Hb(단량체: 16kD, 이량체: 32kD, 사량체: 64kD) 발현은 EH-201로 처리된 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 Hb-β Ab에 의해 동정한다. 상기 결과들은 적어도 3개의 독립적인 측정으로부터 비처리된 대조군 ± SD의 상대적 발현으로서 나타낸다. 스튜던트 t-시험에 의해 *P < 0.05, **P < 0.01. (b, f) 24시간째에 EPO 또는 EH-201로 처리된 성상 세포 및 PC12 세포의 석시네이트 데하이드로게나제 활성은 MTT 환원 분석을 사용하여 결정하고(n=8) 각각의 대조군 조건(24시간째에 처리 없이)에 상대적으로 나타낸다. 상기 값은 평균 ± SD(n=8)이다. 비처리된 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01. (c, g) 24시간 동안 EPO 또는 EH-201로 처리된 성상 세포 및 PC12 세포는 6시간 동안 100 μΜ H202에 노출시킨다. 세포내 ROS 형성은 DCFH-DA 검정을 사용하여 측정한다. 상기 그래프는 상대적 형광 단위(RFU)로 결과를 보여준다. 상기 값은 평균 ± SD(n=8)이다. 비처리된 대조군과 비교하여 ##P < 0.01; H2O2 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01. 스케일 막대: 50 ㎛. (d, h) 24시간 동안 EPO 또는 EH-201로 처리된 성상 세포 및 PC12 세포는 6시간 동안 500 μΜ H202에 노출시킨다. 세포독성은 트립판 블루를 사용하여 분석한다. 상기 값은 비처리된 대조군과 비교하여 평균 ± SD(n=3)이다. 비처리된 대조군과 비교하여 ##P < 0.01; 스튜던트 t-시험을 사용한 H2O2 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01.
도 16a 내지 도 16f는 EPO가 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EH-201의 신경보호 효과에 대해 요구됨을 보여준다. (a, d) 항-EPO 항체를 사용한 EH-201의 동시 항온처리는 성상 세포 및 PC12 세포에서 MTT 환원 검정(n=8)에 의해 평가된 바와 같이 석시네이트 데하이드로게나제 활성에서 EH-201-유도된 증가를 상실시킨다. 대조군과 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01. (B, E) 24시간 동안 항-EPO 항체를 사용한 EH-201의 동시 항온처리는 CDFH-DA 검정(n=8)에 의해 평가된 바와 같이 H2O2 에 의해 유도된 EH-201 매개된 환원된 ROS 생성을 상실시키고, (c, f) 트립판 블루 염색(n=3)에 의해 평가된 바와 같은 상기 환원된 H2O2-매개된 세포독성, H2O2와 비교하여 *P < 0.05, **P < 0.01, 스튜던트 t-시험을 사용한 대조군과 비교하여 ##P < 0.01.
도 17a 내지 도 17g는 수면 박탈-유도된 기억 상실의 마우스 모델에서 EH-201의 효과를 보여준다. (a) 수면 박탈된(SD) 마우스에서 EH-201 처리의 과정. (b) 실시간 PCR 및 (c) 각각의 그룹으로부터의 마우스 해마에서 EPO 발현의 웨스턴 블롯 분석. SD 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 **p < 0.01; 대조군 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 ##p < 0.01. (d) 마우스 해마(n=6)에서 Hbβ, PGC-1α 및 HO-1 발현 수준의 실시간 PCR 분석. SD 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 *p < 0.05, **p < 0.01 및 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의한 대조군과 비교하여 통계학적으로 유의적인 #p < 0.05, ##p < 0.01. (e) 상기 MTT 검정은 미토콘드리아 활성을 위한 마커로서 사용한다. 상기 값은 비처리된 대조군 마우스 및 EH-201-처리된 마우스의 수면 박탈 후 미토콘드리아 기능을 도시한다. SD 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 *p < 0.05, **p < 0.01; 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의한 대조군 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 ##p < 0.01. (f) EH-201의 존재 또는 부재하에 처리된 마우스에서 5개 연속 트레이닝 시험 동안에 단계를 통한 수동적 회피의 획득. EH-201 처리는 마우스에서 학습능력에 영향을 주지 않는다. (g) EH-201의 존재 또는 부재하에 처리된 마우스에서 3개의 연속 시험 시도 동안에 단계를 통한 수동적 회피의 획득. SD 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 *p < 0.05, **p < 0.01; 원-웨이 ANOVA에 이어서 터키 다중 비교 시험에 의한 대조군 그룹과 비교하여 통계학적으로 유의적인 ##p < 0.01.
도 18은 마우스 RPE 세포에서 세포성 EPO 발현 수준의 EH-201 유도를 보여준다. C57 마우스 RPE 세포는 10% FCS가 보충된 DMEM에서 0.4, 2, 10μg/ml의 EH-201로 항온처리하였다. 상기 배양물은 24시간 동안 37℃에서 항온처리하였다. 항온처리 기간 후, 전체 세포 용해물은 용액 완충액으로 제조하였다. 전체 세포 용해물을 제조하고 웨스턴 블롯 분석에 적용하여 내인성 EPO의 수준을 검출하였다. GAPDH는 로딩 대조군으로서 사용하였다. 막대는 평균 ± SD를 나타낸다(n=3 상이한 실험; **p<0.01, ***p<0.001).
도 19a 내지 도 19d는 EH-201에 의한 자가소화작용의 유도를 보여준다. 1차 마우스 간세포는 24시간 동안 상이한 용량(0.6, 2.5, 10 및 40 μg/ml)에서 EH-201, 라파마이신(자가소화작용 활성화인자, Rm, 50 nM) 또는 3-메틸아데닌(3MA, 10 mM)으로 처리하였다(a 및 b). 기아(stv)하에 1차 마우스 간세포 배양물은 자가소화작용 활성화 대조군(a, b)으로서 작용하였다. 이들 처리된 세포는 모노단실카다베린(MDC)으로 염색하고 이어서 형광 현미경 검사(스케일 막대: 50 mm)하였고, 상기 형광 강도는 분광형광계로 측정하였다(b). 웨스턴 면역 블롯팅은 LC3 항체를 사용한 자가소화작용 마커 단백질 LC3의 발현을 연구하기 위해 간세포 용해물과 함께 수행하였다(c, d). 18시간 동안 EH-201로 처리된 콩팥 슬라이스를 사용하여 자가소화작용 유도에 대한 EH-201의 효과를 연구하고; 자가소화작용 유도의 분석은 LC3에 대한 웨스턴 블롯을 분석함에 의해 수행하였다. LC3-II/LC3-I의 정량은 ImageQuant 이미지화 소프트웨어(Amersham Biosciences)와 함께 면역반응성 밴드를 사용하여 수행하였다. 데이타는 평균 ± SEM으로서 나타낸다. 대조군과 비교하여 **P<0.01, *P<0.05.
도 20a 및 도 20b는 EH-201 유도된 자가소화작용 활성화가 간세포 성장 인자(HGF) 유도를 통한 것임을 보여준다. 간세포는 24시간 동안 상이한 용량(0.6, 2.5, 10 및 40 mg/ml)에서 EH-201로 처리하였다. rhEPO는 재조합 사람 EPO를 나타내고; rmHGF는 재조합 쥐 간세포 성장 인자를 나타내고 nEPO-ab는 중화 EPO 항체를 나타낸다.
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Figures 1A-1B show characterization of EH-201. (a) HPLC profile of EH-201. A Mightysil RP-18 column (4.6 x 250 mm id, 5 탆) was eluted with a gradient of MeOH / H 2 O (20/80, v / v) to 100% MeOH for 60 min at a detection wavelength of 280 and 300 nm ml / min. < / RTI &gt; (b) Positive ion mode LC-APCI / MS / MS of EH-201.
Figures 2A-2J show that EH-201 is a potent inducer of EPO expression. (a) Chemical structure of EH-201. (b, c) EH-201-treated kidney slices and hepatocytes were analyzed for EPO expression by Q-PCR and Western blotting. (d, e) primary mouse myocardial cells and (f, g) C2C12 canaliculus cells were treated with EH-201 and the effects on the expression of EPO and EPOR were analyzed by QPCR and Western blotting. (h) The bone marrow cells were incubated with EH-201 for 48 hours and the expression of EPO was detected by Q-PCR. (i) the bone marrow cells were incubated with EH-201 and the colonies counted on day 9 for burst-forming units-erythroid (BFU-E). (j) Quantification of the differentiated erythrocyte streaks was performed using hemoglobin colorimetric method. The control group represents vehicle treatment. The values provide an average + SEM (n = 6 for each). * P &lt; 0.01, * P < 0.05 vs. control, Student's t-test.
Figures 3a-3g show that the induction of mitochondrial in vivo synthesis by EH-201 is mediated by EPO. EH-201-treated kidney slices and primary myocardial cells in the presence or absence of (a, b) neutralized EPO antibody (nEPO-ab, 1 ug / ml) and (c, d) EH- And C2C12 canalicular cells were cultured by QPCR (n = 6) and Western blotting (n = 4), citrate synthase activity (n = 3), and mtDNA copy number (n = 6) and by MitoTracker assay ) < / RTI &gt; (n = 6). The control group represents vehicle treatment. (e, f and g) rhEPO was administered to kidney slices, hepatocytes and C2C12 canaliculus cells. The mitochondrial activity was determined by PGC-1 alpha Q-PCR (n = 6), citrate synthase activity (n = 3), mtDNA copy number (n = 6), and mitochondrial assay (n = 6). The control group represents vehicle treatment. PGC-1α siRNA-transfected C2C12 canaliculus cells were treated with rhEPO (n = 6). The control group represents scrambled siRNA treatment. This value is provided as mean + SEM. ** P <0.01, * P <0.05 vs. untreated control, ns, not significant, Student t-test.
Figures 4A-4I show that the induction of hemoglobin expression by EH-201 in non-hematopoietic cells is mediated by EPO. (a) C2C12 canaliculus cells cultured under oxygen steady state or hypoxic (5% CO 2 ) for 24 hours were subjected to RT-PCR for expression of hemoglobin-alpha (Hb- alpha) and -beta % Agarose gel electrophoresis. (b) rhEPO-treated C2C12 canaliculus cells were analyzed by Q-PCR (n = 6) for hemoglobin expression in the presence or absence of PGC-1α siRNA transfection. The control group represents scrambled siRNA treatment. (c, d) The rhEPO-treated kidney slices and hepatocytes were analyzed by Q-PCR (n = 6) for hemoglobin expression. The control group represents vehicle treatment. (e, f) EH-201-treated hepatocytes in the presence or absence of EH-201-treated kidney slices and primary mouse myocardial cells and (g, h) neutralized EPO antibody (nEPO-ab, 1 ug / And C2C12 canalicular cells were analyzed by Q-PCR (n = 6) for hemoglobin expression. The values are expressed as means ± SEM. ** P <0.01, * P <0.05 versus untreated control group, # P <0.05 vs. control group treated with rhEPO (50 ng / ml). (i) The effect of rhEPO and EH-201 on the proliferation of TF-1 cells was determined by trypan blue dye rejection analysis (top of Fig. 4i, n = 6). The presence or absence of neutralizing antibodies (nEPOR-ab, 0.5 μg / ml; nEPO-ab, 1 μg / ml) for the 48 h proliferation assay or (Fig. 4I, bottom, n = 6). The values are expressed as means ± SEM. ## P <0.01, * P < 0.05 vs control (top of FIG. 4i) or rhEPO alone (lower part of Fig. 4i), ## P <O.O1 for rhEPO + EH-201 25 M, Student's t- test.
Figures 5A-5G show that EH-201 increases tolerance and activation of mitochondrial and hemoglobin expression in mice. (a) Resistance of normal mice was measured by rotarod exercise under oxygen steady state or hypoxia (8% O 2 ) condition (ND: normal diet). (b) Effect of EH-201 on plasma RBC count and hemoglobin level. (c, d) EPO mRNA expression in mouse kidney and liver was measured by Q-PCR 3 days after EH-201 administration. Serum levels of EPO were measured by ELISA. (e, f) After 3 days of administration of EH-201, isolated myocardial tissue was analyzed by Q-PCR for hemoglobin expression and mitochondrial in vivo synthesis was determined by mtDNA copy number. (g) The effect of EH-201 treatment on vehicle hemoglobin (Hb) expression was quantified by TMBZ staining on SDS-PAGE (left part of FIG. 5g). Quantification of Hb expression (tetramer and dimer, right part of Figure 5g). The values are expressed as means ± SEM (n = 5 for each group). # P < 0.01, # P < 0.05 vs. ND group; # P <0.01, # P <0.05 vs. 7 days ND group by one-way ANOVA with post-hoc study in Turkey.
Figures 6a-6h show that EH-201 has a therapeutic effect on cardiac dysfunction in doxorubicin (Dox) -induced cardiomyopathy in mice. (a) Survival was analyzed using the Kaplan-Meier method (detailed treatment protocol in Materials and Methods). The normal (N) group represents a saline injection. (b) Effect of EH-201 treatment on mice subjected to hypoxic rotarod immunity test two weeks after Dox injection. (c, d) The effects of EH-201 on cardiac abnormalities and function were characterized by ECG and echocardiography. EF, discharge fraction; FS, fraction reduction; LVIDs / d, left ventricular internal diameter at systolic / diastolic. (e) Representative photomicrographs of the left ventricular section of the mouse heart stained with hematoxylin-eosin and mathon trichrome (left part of FIG. 6E, rod = 10 μm). The blue staining indicated fibrosis and quantification of epilepsy fibrosis (right part of Fig. 6E). (f) Dox 2 weeks post-isolated myocardial tissue was analyzed by Q-PCR for hemoglobin expression and (g) TMBZ staining of each myocardial lysate in the treatment group on SDS-PAGE was performed with quantitative values (h) . The values are expressed as means ± SEM (n = 5-6 animals for each group). ** P <0.01, * P <0.05 versus Dox group by one-way ANOVA with post-hoc study in Turkey.
Figures 7a-7h show that EH-201 accelerates the recovery from anemia and renal function in cisplatin-induced nephropathy in mice. (a) a schematic diagram protocol. (b) Epidemiology of the number of RBCs in peripheral blood over time. (c) Time course of blood urea nitrogen (BUN) value after cisplatin injection. (d) Functional recovery of mouse epidemiology treated with EH-201 on day 28. (e) Hematoxylin-eosin staining of the kidney section after administration of EH-201 on day 28 (rod = 100 μm). (f, g) On day 28, expression of EPO in kidney and liver was determined by Q-PCR. (h) Number of BFU-E colonies in isolated bone marrow cells from mice treated at day 28. [ The values are expressed as means ± SEM (n = 5-6 animals for each group). Normal group with normal group; ## P &lt;0.01; ** P <0.01, * P <0.05 versus control group by one-way ANOVA with post-test study in Turkey.
Figure 8 shows that EH-201 induces Sirtl expression. Sirtl protein expression in EH-201-treated kidney slices and lysates of hepatocytes was analyzed by Western blotting (n = 4). The control group represents vehicle treatment. The values are expressed as means ± SEM. ** P <0.01, * P <0.05 compared with the control group.
Figure 9 shows a ribbon diagram of the results of computer docking for EH-201 for the EPO / EPOR complex. Docking calculations were performed using a docking server for EPO complexed with the extracellular domain of the EPOR protein model (PDB entry code lcn4). The green skeleton (green) using the ball and the stick indicates the ligand molecule EH-201, and the helix (red, left part of FIG. 9) points to the helix A of EPO and the loop (gray, Points to loop 5 of the EPOR. Predictive interaction residues, including PRO 144 , GLU 147 , PRO 149 , Met 150 , and THR 151 , are located in loop 5 of the EPOR critical for EPO binding.
Figures 10a-c show that EH-201-induced EPO production does not involve Hif-a activation. (a) The hypoxic response element (HRE) -activated luciferase reporter (Luci) transfected HEK 293 cells were incubated with EH-201 under oxygen steady state or hypoxia (5% O 2 , as a positive control) for 24 hours Respectively. The plasmid for? -galactosidase (? -Gal) was used as a transfection control and pGL3-v was used as a vector control. Similar results were observed in three additional independent experiments. (b) VEGF expression of EH-201 treated hepatocytes was analyzed by Q-PCR (n = 3). The hypoxic condition was used as a positive control. (c) Hif-2α protein expression levels in nuclear lysates of EH-201 treated turkey slices were analyzed by Western blotting (H: 0% 2 hypoxia as a positive control). The control group represents vehicle treatment. The values are expressed as means ± SEM. Oxygen steady state, ** P <0.01 compared to Student's t-test, * P <0.05.
Figures 11A and 11B show that EH-201 increases mitochondrial function and in vivo synthesis in liver and skeletal muscle. (a, b) After 14 days of administration of EH-201, isolated liver and skeletal muscle were analyzed by PGC-1? Q-PCR, citrate synthase activity and mtDNA copy number for mitochondrial activity. The values are expressed as means ± SEM (n = 5 animals for each group). ** P < 0.01, * P < 0.05 vs. ND group; # P <0.01, # P <0.05 vs. 7 days ND group by one-way ANOVA with post-hoc study in Turkey.
Figures 12a and 12b show that EH-201 has a therapeutic effect on cardiac dysfunction in doxorubicin (Dox) -induced cardiomyopathy in mice. (a) Effect of EH-201 on body weight of mice 2 weeks after Dox injection. (b) The effect of EH-201 on cardiac function was characterized by ECG, the heart rate provided in beats per second (bps). The values are expressed as means ± SEM (n = 5-6 animals for each group). ** P <0.01, * P <0.05 versus Dox group by one-way ANOVA with post-hoc study in Turkey.
Figures 13a-13f show that EH-201 stimulates EPO expression in primary astrocytes and PC12 neurons. (a) Structure of EH-201. (b, c) Real-time PCR shows that EH-201 treatment increases EPO mRNA in astrocytes and PC12 neurons for 24 hours. Expression of GAPDH was used as an internal control. (d) Western blotting shows that EH-201 treatment increases EPO protein expression in astrocytes and PC12 neurons for 24 hours. The results are expressed as the relative exponent of at least three independent measures of untreated control group SD. * P <0.05, ** P <0.01 compared to untreated control by one-way ANOVA followed by multiple comparison studies in Turkey. (e) Real-time PCR shows that EPO treatment does not increase Hb-a mRNA in astrocytes and PC12 neurons for 24 hours. (f) Real-time PCR shows that EH-201 treatment does not increase Hb-a mRNA in astrocytes and PC12 neurons for 24 hours. Expression of GAPDH was used as an internal control. The results are expressed as the relative exponents of the untreated control group SD of at least three independent measurements. * P <0.05, ** P <0.01 compared to untreated control by one-way ANOVA followed by multiple comparison studies in Turkey.
14A-14F show that EH-201, a nerve EPO inducer, stimulates the expression of mitochondrial regulators (PGC-1α, Hb-β) and antioxidant gene (HO-1) in primary astrocytes and PC12 neurons . (a) Real-time PCR showed that EPO or EH-201 treatment increased PGC-1α for 24 hours. (b) Hb-β and (c) HO-1 mRNA expression in primary astrocytes. (d) Real-time PCR showed that EPO or EH-201 treatment increased PGC-1α for 24 hours and (e) Hb-β and (f) HO-1 mRNA expression in PC12 neurons. Expression of GAPDH was used as an internal control. The results are expressed as relative exponents of untreated controls &lt; RTI ID = 0.0 &gt; SD < / RTI &gt; from at least three independent measurements. * P <0.05, ** P <0.01 by one-way ANOVA followed by Turkey multiple comparison test.
15A-15H show that EH-201 increases mitochondrial activity in primary astrocytes and PC12 neuronal cells, reduces intracellular ROS and attenuates H 2 O 2 -induced cytotoxicity. (a, e) Expression of different forms of Hb (monomer: 16 kD, dimer: 32 kD, tetramer: 64 kD) is identified by Hb-β Ab in primary astrocytes and PC12 neurons treated with EH-201. The results are expressed as relative expression of untreated control < RTI ID = 0.0 &gt; SD < / RTI &gt; from at least three independent measurements. * P < 0.05, ** P < 0.01 by Student's t-test. (b, f) The succinate dehydrogenase activity of astrocytes and PC12 cells treated with EPO or EH-201 at 24 hours was determined using MTT reduction assay (n = 8) and the respective control conditions 24 Without processing at the time). The values are mean SD (n = 8). * P < 0.05, ** P < 0.01 compared to untreated control. (c, g) The astrocytes and PC12 cells treated with EPO or EH-201 for 24 hours are exposed to 100 μM H 2 O 2 for 6 hours. Intracellular ROS formation is measured using the DCFH-DA assay. The graph shows the results in relative fluorescence units (RFU). The values are mean SD (n = 8). 0.0 &gt;# P < 0.01 < / RTI &gt; * P <0.05 compared with H 2 O 2 control, ** P <0.01. Scale bar: 50 탆. (d, h) Strontic cells and PC12 cells treated with EPO or EH-201 for 24 hours are exposed to 500 μM H 2 O 2 for 6 hours. Cytotoxicity is analyzed using Trypan blue. The values are mean SD (n = 3) as compared to untreated controls. 0.0 &gt;# P < 0.01 < / RTI &gt; * P < 0.05, ** P < 0.01 compared to H 2 O 2 control using Student's t-test.
Figures 16A-16F show that EPO is required for neuroprotective effects of EH-201 in astrocytes and PC12 neurons. Concurrent incubation of EH-201 with (a, d) anti-EPO antibody resulted in EH-201 in succinate dehydrogenase activity as assessed by MTT reduction assay (n = 8) in astrocytes and PC12 cells - Lost induced increase. Compared with the control group, * P <0.05, ** P <0.01. (B, E) The simultaneous incubation of EH-201 with anti-EPO antibody for 24 hours resulted in EH-201 mediated by H 2 O 2 as assessed by CDFH-DA assay (n = 8) and loss of the reduced ROS generation, (c, f) trypan blue staining (n = 3) with the reduction of H 2 O 2, as evaluated by a - compared to the mediated cytotoxicity, H 2 O 2 * P <0.05, ** P <0.01, compared to the control group using Student's t- test for ## P <0.01.
Figures 17a-17g show the effect of EH-201 in a mouse model of sleep deprivation-induced memory loss. (a) The process of EH-201 treatment in sleep deprived (SD) mice. (b) real time PCR and (c) Western blot analysis of EPO expression in mouse hippocampus from each group. Statistically significant ** p <0.01 compared with SD group; A statistically significant difference compared to the control group, ## p <0.01. (d) Real-time PCR analysis of Hbβ, PGC-1α and HO-1 expression levels in mouse hippocampus (n = 6). Statistically significant * p <0.05 compared to the SD group, ** p <0.01, and one-way ANOVA followed by a Turkey's multiple comparison statistically significant # p <0.05 compared to the control by the test, p ## &Lt; 0.01. (e) The MTT assay is used as a marker for mitochondrial activity. The values show mitochondrial function after sleep deprivation of untreated control mice and EH-201-treated mice. * P <0.05, ** p <0.01 compared with SD group statistically significant. One-way ANOVA followed by a comparison with the control group by the Turkey's multiple comparison test statistically significant ## p <0.01. (f) Obtaining passive avoidance through steps during five consecutive training tests in mice treated with EH-201. EH-201 treatment does not affect learning ability in mice. (g) Acquisition of passive avoidance through steps during three consecutive test attempts in mice treated with EH-201. * P <0.05, ** p <0.01 compared with SD group statistically significant. One-way ANOVA followed by a comparison with the control group by the Turkey's multiple comparison test statistically significant ## p <0.01.
Figure 18 shows EH-201 induction of cellular EPO expression levels in mouse RPE cells. C57 mouse RPE cells were incubated with 0.4, 2, and 10 μg / ml of EH-201 in DMEM supplemented with 10% FCS. The culture was incubated at 37 [deg.] C for 24 hours. After the incubation period, the whole cell lysate was prepared with solution buffer. Whole cell lysates were prepared and applied to Western blot analysis to detect levels of endogenous EPO. GAPDH was used as a loading control. The bars represent the mean ± SD (n = 3 different experiments; ** p <0.01, *** p <0.001).
Figures 19a-19d show induction of auto-digestion by EH-201. Primary mouse hepatocytes were treated with EH-201, rapamycin (autogenous activation factor, Rm, 50 nM) or 3-methyladenine (3MA, 10 nM) at different doses (0.6, 2.5, 10 and 40 μg / mM) (a and b). Under starvation, primary mouse hepatocyte cultures served as an autogenous activation control (a, b). These treated cells were stained with monocarboxylic catarrhine (MDC), followed by fluorescence microscopy (scale bar: 50 mm), and the fluorescence intensity was measured with a spectrophotometer (b). Western immunoblotting was performed with hepatocyte lysates to study the expression of the self-digesting marker protein LC3 using LC3 antibody (c, d). Study the effect of EH-201 on the induction of self-digestion using kidney slices treated with EH-201 for 18 hours; Analysis of autogenous induction was performed by analyzing western blot for LC3. Quantitation of LC3-II / LC3-I was performed using an immunoreactive band with ImageQuant imaging software (Amersham Biosciences). Data are expressed as means ± SEM. ** P <0.01, * P <0.05 compared with the control group.
Figures 20a and 20b show that activation of EH-201 induced self-extinguishing is through induction of hepatocyte growth factor (HGF). Hepatocytes were treated with EH-201 at different doses (0.6, 2.5, 10 and 40 mg / ml) for 24 hours. rhEPO represents recombinant human EPO; rmHGF represents a recombinant rat hepatocyte growth factor and nEPO-ab represents a neutralizing EPO antibody.

하기의 특정 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 사용된다. 당업자는 본 발명의 다른 잇점 및 효과를 용이하게 인지할 수 있다. 본 발명은 또한 상이한 특정 경우에 의해 수행될 수 있으며, 지침의 세부 사항은 또한 다양한 변형에서 상이한 관점 및 출원을 기준으로 할 수 있고 변화는 출원 취지로부터 벗어나지 않는다.The following specific examples are used to illustrate the invention. Those skilled in the art can readily appreciate other advantages and effects of the present invention. The present invention may also be performed by different specific cases, and the details of the guidance may also be based on different viewpoints and applications in various variations, and the changes do not depart from the purpose of the application.

에리트로포이에틴은 본 명세서 및 도면에서 EPO로 약칭된다.Erythropoietin is abbreviated herein as EPO in the specification and drawings.

실시예 1 EH-201의 추출, 단리 및 특징 분석Example 1 Extraction, Isolation and Characterization of EH-201

EH-201, 2,3,5,4'-테르라하이드록시스틸벤-2-o-베타-d-글루코시드(이후부터 EH-201로서 언급됨)(도 2a)를 추출하고 99.2% 순도로 정제하였다. 적하수오의 상기 건조되고 분쇄된 뿌리는 40% 에탄올로 추출하고 이어서 증발시켜 시럽을 형성하였다. 표적 성분을 풍부하게 하기 위해, 상기 추출물은 15% 에탄올로 2회 희석하고 Diaion HP-20 수지 칼럼 상에 로딩하고 이어서 각각 연속으로 20%, 40%, 및 70% 에탄올로 용출시켰다. 40% 에탄올의 용출물을 수거하고 증발시켰다. 이어서 상기 40% 에탄올 용출물을 초음파 처리에 의해 10% 에탄올 중에 재용해시키고 5회 연속으로 동일한 용적의 에틸 아세테이트로 분별하였다. 이어서 에틸 아세테이트의 잔사를 메탄올로 용출시키는 세파덱스 LH-20 칼럼에 통과시켰다. 담황색 화합물인 EH-201을 수득하였다. 전체 수율은 적하수오의 조악한 건조 분쇄된 뿌리로부터 순수 형태(99.2%)로 최종 화합물 EH-201로 약 0.5%이다. 향후 임상적 시험 목적을 위해, 상기 화합물의 결정화는 추가로 수행하였다. 이어서 EH-201의 30% 수성-에탄올성 용액은 밤새 -20℃ 냉장고에 넣고 이어서 4℃ 냉장고에 넣는다. 가시모양의 결정은 수일 후에 수득하였다.EH-201, 2,3,5,4'-terahydroxystilbene-2-o-beta-d-glucoside (hereinafter referred to as EH-201) &Lt; / RTI &gt; The dried and ground roots of the red algae were extracted with 40% ethanol and then evaporated to form syrup. To enrich the target components, the extract was diluted twice with 15% ethanol, loaded onto a Diaion HP-20 resin column, and subsequently eluted with 20%, 40%, and 70% ethanol, respectively, in succession. The eluate of 40% ethanol was collected and evaporated. The 40% ethanol eluate was then redissolved in 10% ethanol by sonication and separated into five equal volumes of successive portions of ethyl acetate. The residue of ethyl acetate was then passed through a Sephadex LH-20 column eluting with methanol. A light yellow compound, EH-201, was obtained. The overall yield is about 0.5% with the final compound EH-201 in pure form (99.2%) from the crude dry roasted roots of the red pepper. For future clinical testing purposes, crystallization of the compound was further performed. The 30% aqueous-ethanolic solution of EH-201 is then placed in a -20 ° C refrigerator overnight, followed by a 4 ° C refrigerator. Visible crystals were obtained a few days later.

EH-201의 화학적 실체는 LC/MS/MS, UV, 1H-NMR 및 양성자-탈커플링된 13C-NMR 데이타(도 1 및 표 1) 및 1H-NMR 및 Bruker AVIII-500 NMR 분광측정기를 사용하는 양성자-탈커플링된 13C-NMR 데이타 세트에 의해 확인하였다. EH-201의 상기 양성자 및 탄소 화학적 이동은 표 1에 열거한다. 상기 정제된 EH-201의 LCMS 데이타는 역상 C18 칼럼과 함께 60분에 걸친 HPLC 등급의 물 및 메탄올의 농도 구배를 사용하는 양성 이온 편광성을 갖는 APCI(대기압 화학적 이온화) 모드에서 Bruker LC/MS/MS 분광측정기 Esquire 2000을 사용하여 수행하였다(도 1a). 상기 LCMS 데이타는 m/z 407.0에서 EH-201의 올바른 매쓰를 보여주는 도 1b에 나타낸다. m/z 407.0에서 EH-201 이온은 추가로 MS/MS 분석에 적용하고 여기서, 407.0 이온은 단리되고 단편화되었다. m/z 245.1에서 수득한 딸 이온은 이의 당 잔기가 상실된 EH-201과 일치한다. 따라서, 상기 화합물은 2,3,5,4'-테트라하이드록시스틸벤-2-o-베타-d-글루코사이드(TSG 또는 THSG)로서 동정되었다 (도 2a).The chemical entities of EH-201 were characterized by LC / MS / MS, UV, 1 H-NMR and proton-decoupled 13 C-NMR data (FIG. 1 and Table 1) and 1 H- NMR and Bruker AVIII- It was confirmed by de-coupling the 13 C-NMR data set-proton using a measuring instrument. The protons and the carbon chemical shifts of EH-201 are listed in Table 1. The LCMS data of the purified EH-201 was analyzed on a Bruker LC / MS / MS column using APCI (atmospheric pressure chemical ionization) mode with positive ion polarity using a gradient of water and methanol of HPLC grade over 60 min with a reversed phase C18 column. MS spectrometer Esquire 2000 (Fig. 1A). The LCMS data are shown in FIG. 1B showing the correct mass of EH-201 at m / z 407.0. At m / z 407.0, the EH-201 ion was further applied to MS / MS analysis where 407.0 ions were isolated and fragmented. The daughter ion obtained at m / z 245.1 corresponds to EH-201 in which its sugar moiety has been lost. Thus, the compound was identified as 2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene-2-o-beta-d-glucoside (TSG or THSG) (Fig.

Figure pct00002
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실시예 2 본 발명의 화합물에 의한 비조혈 세포에서 미토콘드리아 기능 및 헤모글로빈 발현의 활성화Example 2 Activation of mitochondrial function and hemoglobin expression in non-hematopoietic cells by the compounds of the present invention

본 실시예는 본 발명의 화합물에 의한 비조혈 세포에서 미토콘드리아 기능 및 헤모글로빈 발현의 활성화를 평가하는데 유용한 다양한 검정을 기재한다. 본 발명의 화합물은 실시예 1에 제공된 방법에 따라 제조한다. 상기 화합물의 효능은 일련의 활성 검정을 사용하여 평가하고 이들 검정은 하기에서 추가로 상세하게 기재된다.This example describes various assays useful in assessing the activation of mitochondrial function and hemoglobin expression in non-hematopoietic cells by the compounds of the present invention. The compounds of the present invention are prepared according to the method provided in Example 1. The efficacy of the compounds is assessed using a series of activity assays and these assays are described in further detail below.

1. 동물1. Animals

기관[the National Laboratory Animal Centre (Taiwan)]으로부터 구입한 8 내지 10주령의 특정 병원체가 없는 C57BL/6J 수컷 마우스(20 내지 25g)를 22±2℃의 일정한 온도에서 케이지당 5 내지 6마리 거주시키고 12시간 암/광 사이클하에 표준 실험실 음식(PMI, Brentwood, MO, USA) 및 물을 자유식으로 공급하였다. 상기 실험 프로토콜은 기관[the Animal Research Committee of National Yang-Ming University (Guide for Animal Experiments, National Yang-Ming University)]에서 승인되었다. 모든 노력은 사용되는 동물의 수를 감소시키고 가용하다면 생체내 기술에 대한 또 다른 대안을 사용하기 위해 동물 고통을 최소화하는데 주력했다. 동물을 포함하는 모든 연구는 동물을 포함하는 실험을 보고하기 위한 ARRIVE 지침서에 따라 보고하였다.C57BL / 6J male mice (20-25g) without any specific pathogen at 8-10 weeks of age, purchased from the National Laboratory Animal Center (Taiwan), are housed at 5-10 ° C at a constant temperature of 22 ± 2 ° C Standard laboratory food (PMI, Brentwood, MO, USA) and water were fed free-flowing under a 12 hour dark / light cycle. The experimental protocol was approved by the Institution of the Animal Research Committee of National Yang-Ming University (Guide for Animal Experiments, National Yang-Ming University). All efforts have focused on minimizing the animal suffering to reduce the number of animals used and, if available, to use another alternative to in vivo technology. All studies involving animals were reported in accordance with the ARRIVE guidelines for reporting experiments involving animals.

2. 세포 배양 및 처리2. Cell culture and treatment

C2C12 근아세포, HEK293, 및 TF-1 세포는 기관[Bioresources Collection and Research Centre (BCRC, Hsinchu, Taiwan)]으로부터 구입하였다. 상기 C2C12 근아세포는 근관세포로 분화하고 24시간 동안 약물로 처리하였다. 생체외 250 ㎛-두께의 콩팥 슬라이스는 이전에 기재된 바와 같이 8 내지 10주령 C57BL/6J 마우스로부터 제조하였다. 상기 슬라이스는 18시간 동안 50% 02: 5% C02: 45% N2와 함께 37℃에서 대기 챔버에서 가스 주입된 매질(15mM HEPES 및 20mM 중탄산나트륨으로 완충된 DMEM/F12) 중에서 약물로 처리하였다. 마우스 1차 간세포는 이전에 기재된 바와 같이 8 내지 10주령 C57BL/6J 마우스로부터 단리하고 정제하고 10% FBS (Gibco, Germany)이 보충된 DMEM에서 1% 젤라틴-피복된 미세플레이트상으로 플레이팅하였다. 간세포가 부착된 후, 약물을 함유하는 신선한 배지는 24시간 동안 첨가하였다. 신생아 C57BL/6J 마우스 심근세포 배양물은 이전에 기재된 바와 같이 기관[the Animal Centre at the National Yang-Ming University]에서 구입한 생후 1일령 C57BL/6J 마우스로부터 제조하고 상기 단리된 심실 세포는 10% FCS 함유 M199 배지(Gibco, Germany)에 재현시켰다. 심근 세포는 1% 젤라틴으로 미리 코팅된 플레이트상에서 5% CO2와 함께 37℃에서 가습화된 대기에서 항온처리하였다. 자발적으로 박동하는 세포의 서브컨플루언스는 배양 48시간 후에 성취하였고, 이후 다양한 약물을 사용한 처리는 24시간 동안 수행하였다. 콜로니-형성 검정 및 헤모글로빈 비색 검정을 위한 골수 선조체 세포 배양물은 이전에 기재된 바와 같이 제조하였다. 녹다운 실험에서, C2C12 근관세포는 제조업자의 지침(Invitrogen)에 따라, 리포펙타민 2000 시약을 사용하는 스크램블되거나 PGC-1α-특이적 siRNA를 사용하여 형질감염시켰다(표 2). 이들 배양된 세포는 rhEPO(재조합 사람 에리트로포이에틴, Roche, Germany) 또는 EH-201로 처리하거나 지적된 시간 기간 동안 EPO 중화 항체(R&D, MN)로 동시 항온처리하였다. 이후, 약물 처리된 세포 및 조직 용해물을 수거하고 파쇄하여 이들의 미토콘드리아 활성 뿐만 아니라 mRNA 및 단백질의 특정 발현을 조사하였다.C2C12 myoblasts, HEK293, and TF-I cells were purchased from the Bioresources Collection and Research Center (BCRC, Hsinchu, Taiwan). The C2C12 myofibroblast differentiated into canaliculus cells and treated with the drug for 24 hours. In vitro 250 쨉 m thick kidney slices were prepared from 8-10 week old C57BL / 6J mice as previously described. The slices were treated with drug in media (15 mM HEPES and 20 mM sodium bicarbonate buffered DMEM / F12) in the atmosphere chamber at 37 ° C with 50% O 2 : 5% C0 2 : 45% N 2 for 18 hours Respectively. Mouse primary hepatocytes were isolated and purified from 8-10 week old C57BL / 6J mice as previously described and plated onto 1% gelatin-coated microplates in DMEM supplemented with 10% FBS (Gibco, Germany). After the hepatocytes were attached, fresh medium containing the drug was added for 24 hours. Newborn C57BL / 6J mouse myocardial cell cultures were prepared from 1 day old C57BL / 6J mice purchased from the Animal Center at the National Yang-Ming University, and the isolated ventricular cells were cultured in DMEM supplemented with 10% FCS Gt; M199 &lt; / RTI &gt; medium (Gibco, Germany). Myocardial cells were incubated in a humidified atmosphere at 37 [deg.] C with 5% CO 2 on plates previously coated with 1% gelatin. The subconfluences of spontaneously beating cells were achieved after 48 hours of incubation, after which treatment with various drugs was carried out for 24 hours. Bone marrow stromal cell cultures for colony-forming assays and hemoglobin colorimetric assays were prepared as previously described. In the knockdown experiments, C2C12 root canal cells were transfected with scrambled or PGC-lα-specific siRNA using the lipofectamine 2000 reagent according to the manufacturer's instructions (Invitrogen) (Table 2). These cultured cells were treated with rhEPO (recombinant human erythropoietin, Roche, Germany) or EH-201 or co-incubated with EPO neutralizing antibody (R & D, MN) for the indicated time period. Thereafter, the drug-treated cells and tissue lysates were collected and disrupted to examine their mitochondrial activity as well as specific expression of mRNA and protein.

Figure pct00003
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3. 실시간 PCR3. Real-time PCR

총 RNA는 TRIzol 시약(Invitrogen)을 사용하여 추출하고 M-MLV 역전사효소 (Promega)로 역전사시켰다. 상기 EPO, EPOR, PGC-1α, Hb-α, Hb-β, 및 GAPDH mRNA 발현은 SYBR 그린 마스터 MixR(AB1-7500)을 사용하는 ABI 7500 서열 검출기(Applied Biosystem)과 함께 정량적 실시간 PCR(Q-PCR)에 의해 정량하였다.Total RNA was extracted using TRIzol reagent (Invitrogen) and reverse transcribed with M-MLV reverse transcriptase (Promega). The expression of the EPO, EPOR, PGC-1 alpha, Hb- alpha, Hb- beta and GAPDH mRNA was quantitatively analyzed by quantitative real-time PCR with an ABI 7500 sequence detector (Applied Biosystem) using SYBR Green Master MixR (AB 1-7500) PCR).

상기 상대적 mRNA 발현 수준은 내인성 대조군으로서 GAPDH와 함께, TTCt 방법을 사용하여 결정하였다. 사용된 프라이머는 표 2에 열거한다.The relative mRNA expression levels were determined using the TTCt method with GAPDH as an endogenous control. The primers used are listed in Table 2.

4. 웨스턴 블롯4. Western blot

총 단백질(50 μg)은 12% SDS-PAGE로 분리하고 PVDF 막상으로 전달하고 EPO, PGC-1α, GAPDH, PCNA(Santa Cruz, CA), Sirtl(Millipore, Billerica), 또는 Hif-2α(Novus Biologicals, Littleton)에 대한 항체로 프로빙하였다. 적당한 서양고추냉이 퍼옥시다제-접합된 2차 항체와의 항온처리 후, 상기 시그날을 제조업자의 프로토콜(Perkin-Elmer)에 따라 ECL 검출에 의해 가시화하였다.Total protein (50 μg) was separated by 12% SDS-PAGE and transferred onto PVDF membranes and analyzed with EPO, PGC-1α, GAPDH, PCNA (Santa Cruz, CA), Sirtl (Millipore, Billerica), or Hif- , &Lt; / RTI &gt; Littleton). After incubation with the appropriate horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody, the signal was visualized by ECL detection according to the manufacturer's protocol (Perkin-Elmer).

5. mtDNA 카피수의 정량5. Quantification of mtDNA copy number

총 세포 DNA는 통상적인 페놀-클로로포름 방법을 사용하여 정제하였고 mtDNA 카피수는 이전에 기재된 바와 같이 측정하였다. Total cell DNA was purified using the conventional phenol-chloroform method and the mtDNA copy number was determined as previously described.

6. 미토트랙커 검정6. Mito Tracker Black

미토콘드리아 내용물은 MitoTracker 미세플레이트 검정에 의해 평가하였다. 상기 처리된 세포는 37℃에서 60분 동안 0.1 μΜ 녹색 형광성 MitoTracker-그린 (MTG, Invitrogen)과 함께 로딩하였다. 상기 세포내 MTG 내용물은 형광성 광측정기 (Thermo Scientific Inc.)에 의해 측정하였다. 후속적으로, 고정화된 세포는 H33342로 표지시켜 세포 밀도를 평가하였다. 상기 MTG/H33258 형광성 비율을 계산하였다.The mitochondrial contents were assessed by MitoTracker microplate assay. The treated cells were loaded with 0.1 μM green fluorescent MitoTracker-Green (MTG, Invitrogen) for 60 min at 37 ° C. The intracellular MTG content was measured by a fluorescence optical meter (Thermo Scientific Inc.). Subsequently, the immobilized cells were labeled with H33342 to assess cell density. The MTG / H33258 fluorescence ratio was calculated.

7. 시트레이트 신타제 활성의 측정7. Measurement of citrate synthase activity

상기 시트레이트 신타제 활성은 조직 용해물에서 측정하였다. 412nm에서 흡광도의 변화를 측정하고 상기 활성은 μmol/분/ mg 단백질로서 나타낸다.The citrate synthase activity was measured in tissue lysates. The change in absorbance at 412 nm is measured and the activity is expressed as μmol / min / mg protein.

8. TF-1 세포 증식 검정8. TF-1 cell proliferation assay

tEPO-민감성 세포주 TF-1의 세포는 2% PBS와 함께 RPMI 1640 배지 중에서 1 x 105 세포/ml의 세포 밀도로 96웰 미세플레이트에 씨딩하고 상기 세포는 48시간 동안 EPOR 중화 항체(Santa Cruz)의 존재 또는 부재하에 rhEPO 및 EH-201로 처리하였다. 상기 세포 수는 트립판 블루 염료 배척 검정에 의해 결정하였다.Cells of tEPO-sensitive cell line TF-1 were seeded in 96 well microplates with a cell density of 1 x 10 5 cells / ml in RPMI 1640 medium with 2% PBS and the cells were incubated with EPOR neutralizing antibody (Santa Cruz) Lt; / RTI &gt; and EH-201 in the presence or absence of &lt; RTI ID = 0.0 &gt; The cell number was determined by trypan blue dye rejection assay.

9. 로타로드 내성 평가9. Evaluation of rotarod resistance

처리 그룹으로 분할하기 전에, 8 내지 10주령 C57B1/6J 수컷 마우스는 3일 동안마다 3일 연속 트레이닝 기간 각각에 대해 최대 10분 동안 로타로드 장치(14rpm)상에 트레이닝시키고 상기 과제를 마무리하지 못한 동물은 상기 실험으로부터 배제하였다. 트레이닝 후, 자격이 있는 마우스는 7일 동안 EH-201-처리 그룹 (하루당 10, 30 또는 90 mg/kg, 각각의 그룹에 대해 n=5)으로 분할하였다. 시험 날짜에, 각각의 마우스는 산소 정상 상태 또는 저산소(8% O2) 대기하에 22rpm에서 로타로드상에 3개의 시험에 적용하였다. 내성 수행능은 마우스가 피곤에 지쳐 로타로드상으로부터 낙상할 때까지 시간 과정에 따라 측정하였다. 최대 시험 기간은 60분이었고 각각의 시험간에는 30분의 시험 휴식기가 있었다.Prior to splitting into treatment groups, 8- to 10-week-old C57B1 / 6J male mice were trained on a Rotarod device (14 rpm) for up to 10 minutes each for 3 consecutive days of training every 3 days, Were excluded from the experiment. After training, eligible mice were divided into EH-201-treated groups (10, 30 or 90 mg / kg per day, n = 5 for each group) for 7 days. On the day of the test, each mouse was subjected to three tests on a rotor rod at 22 rpm under oxygen steady state or hypoxic (8% O 2 ) atmosphere. Resistance performance was measured by time course until the mouse was exhausted from tiredness and fell from the rotarod image. The maximum test duration was 60 minutes and there was a 30 minute test rest between each test.

10. EPO ELISA10. EPO ELISA

혈청 EPO 농도는 제조업자의 지침에 따라 마우스 EPO(R&D, MN)에 대해 특이적인 ELISA 키트를 사용하여 분석하였다. Serum EPO concentrations were analyzed using ELISA kits specific for mouse EPO (R & D, MN) according to the manufacturer's instructions.

11. 독소루비신-유도된 심근병증11. Doxorubicin-induced cardiomyopathy

심근병증은 15mg/kg의 독소루비신-HCl(Sigma-Aldrich)을 단일 복강내(i.p.) 주사하여 8 내지 10주령 C57B1 6J 수컷 마우스에서 유도하였고, 정상 그룹에는 식염수를 주사하였다(n=6). 주사한지 7일 후, 독소루비신-유도된 심근병증의 존재는 장기적인 S-T 간격을 관찰함에 의해 심전도를 사용하여 확인하였다. 주사된 마우스의 평균 80%는 성공적으로 유도되었고(27/34), 비효과적인 마우스는 EH-201 처리 실험으로부터 배제하였다. 상기 심근병증 마우스는 추가의 1주 동안 대조군(Dox, n=9) 및 3개의 EH-201-처리 그룹(각각의 그룹에 대해 n=6)을 포함하는 4개의 동일 집단으로 무작위로 분할하였다. EH-201은 이를 공급물에 혼합함에 의해 경구 투여하였다. 상기 Dox 그룹에 정상 식이물을 공급하고 EH-201-처리 그룹에는 상이한 용량의 EH-201(하루 당 10, 30 또는 90 mg/kg)을 함유하는 정상 식이물을 공급하였다. 1주 후, 상기 마우스는 로타로드 내성 시험, 심장 초음파 및 심전도에 적용하였다. 상기 마우스는 심전도 후 사멸시키고 상기 단리된 심장은 조직학적 검사 및 헤모글로빈 분석에 적용하였다.Cardiomyopathy was induced in 8-10 week old C57B1 6J male mice by intraperitoneal (i.p.) injection of 15 mg / kg of doxorubicin-HCl (Sigma-Aldrich) and normal saline was injected (n = 6). Seven days after the injection, the presence of doxorubicin-induced cardiomyopathy was confirmed using an electrocardiogram by observing the long-term S-T interval. An average of 80% of the injected mice were successfully induced (27/34), and ineffective mice were excluded from the EH-201 treatment experiments. The cardiomyopathic mice were randomly divided into four equal groups containing a control (Dox, n = 9) and three EH-201-treated groups (n = 6 for each group) for an additional week. EH-201 was orally administered by mixing it with the feed. Normal diets were fed to the Dox group and normal diets containing different doses of EH-201 (10, 30 or 90 mg / kg per day) were fed to the EH-201-treated group. One week later, the mice were subjected to rotarod immunity test, echocardiography and electrocardiogram. The mice were killed after electrocardiography and the isolated hearts were subjected to histological examination and hemoglobin analysis.

12. 헤모글로빈 염색12. Hemoglobin staining

단리된 심근 조직 용해물에서 헤모글로빈에 대한 염색은 비환원 SDS-PAGE 후 테트라메틸벤지딘(TMBZ, Sigma-Aldrich)을 사용하여 수행하였다. 상기 겔의 사진술 및 스캐닝은 Typhoon Trio™ 이미저(GE Healthcare)를 사용하여 수행하였다. TMBZ 염색은 70mM 아황산나트륨 용액을 첨가함에 의해 겔로부터 제거하였다. 이후, 30% 이소프로판올을 사용하여 아황산나트륨을 대체하였고 이어서 상기 겔은 단백질 로딩 대조군의 분석을 위해 코마시 블루로 염색시켰다. Staining for hemoglobin in isolated myocardial tissue lysates was performed using non-reducing SDS-PAGE followed by tetramethylbenzidine (TMBZ, Sigma-Aldrich). The gel was photographed and scanned using a Typhoon Trio (TM) Imager (GE Healthcare). TMBZ staining was removed from the gel by adding 70 mM sodium sulfite solution. Subsequently, sodium sulfite was replaced with 30% isopropanol and the gel was then stained with coma blue for analysis of the protein loading control.

13. 심장초음파 및 심전도13. Cardiac ultrasound and electrocardiogram

모든 처리 그룹으로부터의 마우스는 이소플루란(0.75-1.5% 흡입)으로 안락사시키고, 심장 초음파 측정은 ATL HDI 5000 초음파 시스템(Philips Medical Systems)을 사용하여 각각의 마우스에 대해 3회 M 모드로 수행하였다. 심전도(ECG) 파라미터를 평가하기 위해, 3개의 전극을 사용하였다. 납 I로부터 상기 ECG 트레이싱은 이소플루란-안락사된 마우스에서 피하 바늘 전극에 연결된 심전계를 사용하여 기록하였다. 모든 프로브는 낮은 통과 1kHz 및 높은 통과 1kHz 필터를 사용하여 100-mV 범위에서 시그날 기록을 위해 증폭기 및 디지털 전환기에 연결하였다. Lab VIEW 소프트웨어(National instruments, Inc.)를 사용한 습득 데이타 시스템을 사용하여 ECG 시그날을 기록하고 분석하였다.Mice from all treatment groups were euthanized with isoflurane (0.75-1.5% inhalation) and echocardiography was performed in M mode three times for each mouse using an ATL HDI 5000 ultrasound system (Philips Medical Systems) . Three electrodes were used to evaluate the electrocardiogram (ECG) parameters. From lead I, the ECG tracing was recorded using an electrocardiograph connected to the subcutaneous needle electrode in isoflurane-euthanized mice. All probes were connected to amplifiers and digital converters for signal recording in the 100-mV range using low pass 1kHz and high pass 1kHz filters. ECG signals were recorded and analyzed using a learning data system using Lab VIEW software (National instruments, Inc.).

14. 시스플라틴-유도된 신장 병증14. Cisplatin-induced nephropathy

4일 간격으로 7, 6 및 6mg/kg의 체중의 계획에 따라 40마리의 8주 내지 10주령 C57B1/6J 수컷 마우스에 3회 용량의 시스플라틴(Sigma-Aldrich)을 복강내 주사하였고 정상 그룹에는 (n=6) 식염수를 주사하였다(도 6a). 13일째, 상기 수거된 혈청 샘플은 우레아 질소 함량(BUN)에 대해 분석하였다. 100mg/dL 초과의 BUN 값을 갖는 마우스는 상기 실험을 위해 선택하였다. 주사된 마우스의 평균 70%는 성공적으로 신장 기능부전이 유도되었고(26/40), 비효과적인 마우스는 EH-201 처리 실험으로부터 배제하였다. 후속적으로 상기 마우스는 추가로 2주 동안 대조군(Ctrl, n=8) 및 3개의 EH-201 처리된 집단(각각의 그룹에 대해 n=6)을 포함하는 4개의 공동 집단으로 무작위로 분할하였다. 모든 마우스로부터의 혈액 샘플은 5일마다 수거하였다. 상기 RBC 수는 Sysmex Kx-21 혈액학적 분석기(Sysmex America)를 사용하여 완전한 혈액 세포 계수로부터 결정하고, 상기 혈청 BUN 수준은 시판되는 키트(Urea FS, DiaSys, Germany)를 사용하는 우레아제 GLDH 방법을 통해 결정하였다.Forty 40 8- to 10-week-old C57B1 / 6J male mice were intraperitoneally injected with 3 doses of cisplatin (Sigma-Aldrich) at 4, 6, and 6 mg / kg body weight intervals n = 6) saline (Fig. 6A). On day 13, the collected serum samples were analyzed for urea nitrogen content (BUN). Mice with BUN values greater than 100 mg / dL were selected for this experiment. An average of 70% of the injected mice successfully induced renal insufficiency (26/40) and ineffective mice were excluded from the EH-201 treatment. Subsequently, the mice were randomly divided into four cohorts that included a control (Ctrl, n = 8) and three EH-201 treated groups (n = 6 for each group) for an additional two weeks . Blood samples from all mice were collected every 5 days. The number of RBCs was determined from complete blood cell counts using a Sysmex Kx-21 hematology analyzer (Sysmex America), and the serum BUN levels were measured using a urease GLDH method using a commercially available kit (Urea FS, DiaSys, Germany) .

15. 골수 선조체 세포 콜로니-형성 검정15. Bone Marrow Stem Cell Colony-Forming Assay

골수 세포 현탁액은 파열-형성 단위-적혈구(BFU-E)를 검정하기 위한 6주령 C57BL/6J 수컷 마우스(National Laboratory Animal Centre, Taiwan)의 대퇴부로부터 단리하고 배양하였다. 모든 세포는 15% FBS(Gibco, Germany), 1% 소 혈청 알부민, 0.8% 메틸셀룰로스, 0.1 mM 2-머캅토에탄올(Sigma-Aldrich), 2 U/ml EPO (Roche, Germany), 및 10 ng/ml IL-3(Sigma-Aldrich)을 함유하는 MEM-알파 배지에서 배양하였다. 상기 콜로니(≥ 50 세포)는 역위된 현미경을 사용하여 BFU-E에 대해 9일째에 계수하였다. Bone marrow cell suspensions were isolated and cultured from the femurs of 6-week-old C57BL / 6J male mice (National Laboratory Animal Center, Taiwan) to test rupture-forming unit-red blood cells (BFU-E). All cells were cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 15% FBS (Gibco, Germany), 1% bovine serum albumin, 0.8% methylcellulose, 0.1 mM 2-mercaptoethanol (Sigma-Aldrich), 2 U / ml EPO / ml &lt; / RTI &gt; IL-3 (Sigma-Aldrich). The colonies (&gt; 50 cells) were counted on day 9 for BFU-E using an inverted microscope.

16. 헤모글로빈 비색 검정16. Hemoglobin colorimetric test

분화된 적혈구 선조체의 검출을 위해, 상기 단리된 골수 선조체 세포는 96시간 동안 1% 소 혈청 알부민, 7.5 μΜ 2-머캅토에탄올, 1.4 mM L-글루타메이트 (Sigma-Aldrich), 5 μΜ FeC13(Sigma-Aldrich), 및 25 [mU/ml] EPO를 함유하는 MEM-알파 배지에서 약물 처리의 존재하에 배양하였다. 이후, 상기 추출된 헤모글로빈은 2,7-디아미노플루오렌(DAF, Sigma-Aldrich) 후처리 용액과 혼합하였다. 610nm에서 흡광도의 변화는 1분 동안 25℃에서 연속적으로 모니터링하였다. 초기 반응 속도를 측정하고 상기 샘플 중에 Hb의 양은 Hb 표준 곡선으로부터 결정하였다.For the detection of differentiated erythrocyte streaks, the isolated bone marrow stromal cells were incubated with 1% bovine serum albumin, 7.5 μM 2-mercaptoethanol, 1.4 mM L-glutamate (Sigma-Aldrich), 5 μM FeC13 Aldrich), and 25 [mU / ml] EPO in the presence of drug treatment. Then, the extracted hemoglobin was mixed with a post-treatment solution of 2,7-diaminofluorene (DAF, Sigma-Aldrich). The change in absorbance at 610 nm was monitored continuously at 25 캜 for 1 minute. The initial reaction rate was measured and the amount of Hb in the sample was determined from the Hb standard curve.

17. 루시퍼라제 리포터 검정17. Lucifer Lazar Reporter Black

HEK293 세포는 EPO 유전자 기원의 최소 저산소증 반응 요소들(HRE)의 4개의 반복체를 함유하는 루시퍼라제 리포터 플라스미드(pGL3, Promega)로 형질감염시켰다. 상기 형질감염된 세포는 24시간 동안 산소 정상 상태하에 EH-201로 항온처리하였다. 상기 세포는 Hif-1α 활성의 양성 대조군으로서 모사 저산소증(75mM CoCl2) 또는 저산소증 조건(5% O2)하에 유지시켰다. 상기 처리 후, 상기 세포 용해물을 수거하고 루시퍼라제 발현은 이원-루시퍼라제 리포터 검정 시스템(Promega)에 의해 측정하였다. HEK293 cells were transfected with a luciferase reporter plasmid (pGL3, Promega) containing four repeats of the minimal hypoxic response elements (HRE) from the EPO gene. The transfected cells were incubated with EH-201 under oxygen steady state for 24 hours. The cells were maintained under simulated hypoxia (75 mM CoCl 2 ) or hypoxic conditions (5% O 2 ) as a positive control for Hif-1α activity. After the treatment, the cell lysate was harvested and luciferase expression was measured by the Bion-Luciferase reporter assay system (Promega).

18. 조직학적 분석18. Histological analysis

상기 심장 및 콩팥 조직은 파라핀 매립용 10% 포르말린으로 고정시켰다. 5㎛ 두께의 파라핀 섹션(심장을 위한 교차-섹션)은 H&E 및 매슨(H&E and Masson' s)의 트리크롬 염색 프로토콜을 위해 제조하였다. 심근 섬유증의 분석을 위해, 6개의 무작위 광현미경사진은 각각의 동물에 대한 400x 확대로 가시적 심근에서 촬영하였다. 이들 광현미경 사진에서 섬유증 정도는 NIH 기원의 이미지 J 프로그램을 사용하는 맹검 관찰자에 의해 정량하였다.The heart and kidney tissues were fixed with 10% formalin for paraffin embedding. A 5 mu m thick paraffin section (cross-section for the heart) was prepared for the trichrome staining protocol of H & E and Mason (H & E and Masson's). For the analysis of myocardial fibrosis, six random light microscope photographs were taken from visible myocardium with a magnification of 400x for each animal. In these photomicrographs, the degree of fibrosis was quantified by a blinded observer using the Image J program of NIH origin.

19. 마우스 및 세포 배양물 기원의 단리 망막 색소 상피 세포 쉬트19. Isolated &lt; RTI ID = 0.0 &gt; retinal pigment epithelial &lt; / RTI &gt;

온전한 눈을 6 내지 8주령 C57/BL6 마우스(National Laboratory Animal Center, Taiwan R.O.C.)로부터 신속히 제거하고 8.0 g/L NaCl, 0.2 g/L KCl, 0.8 g/L KH2PO4, 및 1.15 g/L NaH2P04를 함유하는 빙냉 PBS에 보관하였다. 눈은 높은 글루코스, 10% FBS, 1% 페니실린/스트렙토마이신, 2.5m ML-글루타민 및 1% 비필수 아미노산을 함유하는 듈베코 변형된 이글 배지(DMEM)로 이루어진 성장 배지(GM)에서 2회 세척하였다. 이어서 세척 후, 눈을 절개를 위해 새로운 PBS로 이동시켰다. 미세절개 가위 및 수직의 절개 현미경을 사용하여, 각각의 눈의 거상연 주변을 따라 환형 절단하였다. 신경 망막 및 렌즈를 함유하는 후반부 눈컵을 새로운 GM 배지에 놓고 신경 망막으로부터 망막 색소 상피(RPE) 세포 쉬트의 분리를 촉진시키기 위해 5% CO2 항온처리기에서 37℃에서 20분 동안 항온처리하였다. 신경 망막으로부터 RPE 쉬트의 제거 후, RPE 세포의 온전한 쉬트를 박리시키고 에펜도르프 튜브에 수거하였다. RPE 세포는 5분 동안 1500rpm에서 원심분리하고 GM 배지에서 재현탁시켰다. 상기 세포 현탁액(0.5ml)은 12웰 플레이트에 첨가하였다. 세포는 하루 걸러 배지(GM)의 변화와 함께 10일 동안 5% CO2에서 37℃에서 배양하였다. 10일 후 상기 세포를 EDTA로 세척하고 이어서 4분 동안 트립신 처리하여 세포를 탈착시켰다. 상기 세포는 튜브에 수거하고 5분 동안 1000rpm에서 원심분리하고 DMEM, 10% FBS, PEN/strep, 1-글루타민, 중탄산나트륨 중에 재현탁시켰다. 상기 세포는 이들이 트립신 처리되고 보다 큰 디쉬에서 성장하는 시점인 컨플루언스에 도달할 때까지 6cm 디쉬에 플레이팅하였다.6 to 8-week old C57 / BL6 mice a complete eye quickly removed from (National Laboratory Animal Center, Taiwan ROC ) and 8.0 g / L NaCl, 0.2 g / L KCl, 0.8 g / L KH 2 PO 4, and 1.15 g / L And stored in ice-cold PBS containing NaH 2 PO 4 . The eyes were washed twice in growth medium (GM) consisting of Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) containing high glucose, 10% FBS, 1% penicillin / streptomycin, 2.5 mM ML-glutamine and 1% Respectively. After washing, eyes were then transferred to fresh PBS for incision. Using a micro incision scissor and a vertical incision microscope, an annular cut along the periphery of each eye was performed. The posterior eye cups containing neural retina and lens were placed in fresh GM medium and incubated at 37 ° C for 20 minutes in a 5% CO 2 incubator to promote the separation of retinal pigment epithelium (RPE) cell sheets from the neural retina. After removal of the RPE sheet from the neural retina, the complete sheet of RPE cells was stripped and collected in Eppendorf tubes. RPE cells were centrifuged at 1500 rpm for 5 min and resuspended in GM medium. The cell suspension (0.5 ml) was added to a 12 well plate. Cells were cultured at 37 ° C in 5% CO 2 for 10 days with changes in medium (GM) every other day. After 10 days, the cells were washed with EDTA and then trypsinized for 4 minutes to desorb the cells. The cells were harvested into tubes and centrifuged at 1000 rpm for 5 minutes and resuspended in DMEM, 10% FBS, PEN / strep, 1-glutamine, sodium bicarbonate. The cells were plated on a 6 cm dish until they reached the confluence, the time point at which they were trypsinized and grown in a larger dish.

C57마우스 RPE 세포는 10% FCS가 보충된 DMEM에서 0.4, 2, 10 μg/ml EH-201 로 항온처리하였다. 상기 배양물은 24시간 동안 37℃에서 항온처리하였다. 항온처리 기간 후, 전체 세포 용해물은 용해 완충액을 사용하여 제조하였다. 총 세포 용해물을 제조하고 웨스턴 블롯 분석에 적용하여 내인성 EPO의 수준을 검출하였다. GAPDH는 로딩 대조군으로서 사용하였다. C57 mouse RPE cells were incubated with 0.4, 2, 10 μg / ml EH-201 in DMEM supplemented with 10% FCS. The culture was incubated at 37 [deg.] C for 24 hours. After the incubation period, whole cell lysates were prepared using lysis buffer. Total cell lysates were prepared and applied to Western blot analysis to detect levels of endogenous EPO. GAPDH was used as a loading control.

20. 통계20. Statistics

모든 결과들은 평균 ± SEM으로 나타낸다. 통계학적 분석은 스튜던트 t-시험을 사용하여 분석하였다. 원-웨이 ANOVA를 사용하여 전체 동물 실험 그룹에 대해 차이를 조사하였다. 실험 그룹의 평균 간의 사후연구 차이는 터키 시험을 통해 결정하였다. P < 0.05는 유의적인 것으로 고려되었다.All results are expressed as mean ± SEM. Statistical analysis was performed using Student's t-test. We used a one-way ANOVA to investigate differences across animal study groups. The differences between the averages of the experimental groups were determined through the Turkish test. P <0.05 was considered significant.

20. 결과20. Results

(1) EH-201은 강력한 EPO 유도제이다(1) EH-201 is a powerful EPO inducer

EH-201이 EPO 발현을 유도하는 능력을 갖는지를 결정하기 위해, 콩팥 슬라이스 및 간세포는 생체외에서 EH-201로 처리하였다. EH-201은 콩팥 슬라이스 및 간세포에서 농도 의존성 방식으로 EPO mRNA 및 단백질 발현을 급격히 유도하는 것으로 관찰되었다(도 2b 및 2c). 수 에이 아이 등(Su, A. I. et al)에 의해 작성된 대중에게 가용한 데이타베이스에서 사람 조직에서 EPO의 유전자 발현 패턴에 따라, EPO 전사체는 사람 심근세포에서 놀랍게도 높은 수준으로 발현한다. 따라서, EH-201이 또한 신생아 마우스 심근세포 및 C2Cl2 근세포에서 EPO 발현을 유도할 수 있는지를 또한 시험하였다. EH-201은 농도 의존적으로 1차 심근세포 및 C2Cl2 근세포에서 EPO 및 EPO 수용체(EPOR)의 발현을 유도하는 것으로 관찰되었다(도 2d 내지 2g). 골수 선조체 세포는 조혈을 매개하기 위해 EPO를 발현할 수 있기 때문에, 골수 세포는 EH-201과 함께 배양하여 적혈구 생성에 대한 이의 효과를 조사하였다. EPO mRNA의 발현은 EH-201에 노출된 골수 세포에서 증가하였다(도 2h). EH-201은 BFU-E 콜로니의 수(도 2i) 및 농도 의존적 방식으로 Hb 발현(도 2j)을 유의적으로 증가시켰다. 따라서, EH-201은 EPO 유도제이다. In order to determine whether EH-201 has the ability to induce EPO expression, kidney slices and hepatocytes were treated with EH-201 in vitro. EH-201 was observed to induce EPO mRNA and protein expression in a concentration-dependent manner in kidney slices and hepatocytes (Figs. 2b and 2c). According to the gene expression pattern of EPO in human tissues in a publicly available database written by Sui A, et al (Su, A. I. et al), EPO transcripts express surprisingly high levels in human myocardial cells. Thus, it was also tested whether EH-201 could also induce EPO expression in neonatal mouse cardiac cells and C2Cl2 myocytes. EH-201 was observed to induce the expression of EPO and EPO receptor (EPOR) in primary myocardial cells and C2Cl2 myocytes in a concentration-dependent manner (Figures 2d to 2g). Because bone marrow stromal cells can express EPO to mediate hematopoiesis, bone marrow cells were incubated with EH-201 to investigate its effect on erythropoiesis. The expression of EPO mRNA was increased in bone marrow cells exposed to EH-201 (Fig. 2h). EH-201 significantly increased the number of BFU-E colonies (Fig. 2i) and Hb expression (Fig. 2j) in a concentration dependent manner. Thus, EH-201 is an EPO inducer.

(2) EH-201에 의한 미토콘드리아 생체내 합성의 유도는 EPO에 의해 매개된다(2) Induction of mitochondrial in vivo synthesis by EH-201 is mediated by EPO

EH-201이 미토콘드리아 생체내 합성에 영향을 미치는지를 결정하기 위해, 일련의 실험을 수행하여 비조혈 세포에서 EPO 유도제의 효과를 시험하였다. EH-201-처리된 콩팥 슬라이스에서, 농도 의존적 방식으로 증가된 미토콘드리아 마커 효소 시트레이트 신타제의 활성 및 미토콘드리아 카피 수 및 PGC-1α 발현에서의 급속한 증가가 관찰되었다(도 3a). 미토콘드리아 생체내 합성에 대한 EH-201의 자극 효과는 또한 간세포, 심근세포 및 C2Cl2 근세포와 함께 관찰되었다(도 3b 내지 3d). 그러나, 중화-EPO 항체 처리는 EH-201 유도된 미토콘드리아 생체내 합성의 효과를 제거한 반면(도 3c 및 3d), EPO 처리는 PGC-1α 발현 및 미토콘드리아 생체내 합성을 증가시켰다(도 3e 내지 3g). 이어서 이들 효과가 PGC-1α-특이적 siRNA 형질감염된 C2Cl2 근세포를 사용하여 PGC-1α 의존성 경로에 의해 매개되는지를 조사하였다. 상기 PGC-1α siRNA는 PGC-1α mRNA 발현, 및 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하는 EPO의 동시 실패를 44% 감소시켰고(도 3g), 이는 EPO에 의한 미토콘드리아 생체내 합성의 활성화가 PGC-1α 의존성임을 지적했다. 추가로, 포유동물 시르투인(Sirtl)은 PGC-1α와 함께 골격근 및 간에서 미토콘드리아 기능 및 생체내 합성을 조절하기 때문에, Sirtl 발현을 조사하였고 EH-201 처리가 Sirtl 발현을 증가시키는 것으로 관찰되었고(도 8), 이는 EPO-매개된 미토콘드리아 활성의 EH-201의 유도가 Sirtl/PGC-1α 경로를 통해 일어날 수 있음을 지적한다. 따라서, EH-201로 인한 PGC-1α의 증가는 증가된 EPO 수준에 의한 비조혈 세포에서의 미토콘드리아 생체내 합성의 유도에 의존한다.In order to determine whether EH-201 affects mitochondrial in vivo synthesis, a series of experiments were conducted to test the effect of EPO inducing agents in non-hematopoietic cells. In the EH-201-treated kidney slice, the activity and mitochondrial copy number of the mitochondrial marker enzyme citrate synthase increased in a concentration-dependent manner and a rapid increase in expression of PGC-l [alpha] was observed (Fig. The stimulatory effect of EH-201 on mitochondrial in vivo synthesis was also observed with hepatocytes, myocardial cells and C2Cl2 myocytes (Figures 3b-3d). However, neutralization-EPO antibody treatment eliminated the effect of EH-201 induced mitochondrial in vivo synthesis (Figures 3c and 3d), whereas EPO treatment increased PGC-1alpha expression and mitochondrial bio synthesis (Figures 3e-3g) . We then investigated whether these effects were mediated by the PGC-1α-dependent pathway using PGC-1α-specific siRNA-transfected C2C12 myocytes. The PGC-1? SiRNA reduced the concurrent failure of EPO inducing PGC-1? MRNA expression and mitochondrial in vivo synthesis by 44% (Fig. 3g), suggesting that activation of mitochondrial in vivo synthesis by EPO is PGC-1? Dependent He said. In addition, since Sirtl, a mammal, regulates mitochondrial function and in vivo synthesis in skeletal muscle and liver with PGC-1α, Sirtl expression was examined and EH-201 treatment was observed to increase Sirtl expression (Figure 8), indicating that the induction of EH-201 of EPO-mediated mitochondrial activity can occur via the Sirtl / PGC-1 alpha pathway. Thus, the increase in PGC-1 alpha due to EH-201 is dependent on induction of mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells by increased EPO levels.

(3) EH-201에 의한 비조혈 세포에서 헤모글로빈 발현의 유도는 EPO에 의해 매개된다(3) Induction of hemoglobin expression in non-hematopoietic cells by EH-201 is mediated by EPO

헤모글로빈(Hb)의 발현이 비조혈 세포에서 저산소 유도성 EPO 시그날 전달에 의해 조절되는지를 추가로 결정하였다. 시험관내 실험은 C2Cl2 세포를 저산소 조건의 부재 및 존재하에 항온처리함에 의해 수행하였다. 저산소증으로 C2Cl2 근아세포의 노출은 Hb-α 및 Hb-β의 발현에서 현저한 증가를 유도하였다(도 4a). EPO 처리된 C2Cl2 근세포에서, Hb-α 발현의 유도는 Hb-β의 유도 보다 처리에 더 민감하였다(도 4b). 추가로, Hb-α 및 Hb-β 둘다의 발현은 EPO 처리된 콩팥 슬라이스에서 농도 의존적 방식으로 증가한 반면, Hb-β의 발현만이 EPO-처리된 간세포에서 유도에 민감하였다(도 4c 및 4d). Hb 서브유니트의 발현은 EH-201 처리된 비조혈 세포에서 상당히 증가하였고(도 4e 내지 4h) 이러한 증가는 동시 중화-EPO 항체 처리에 의해 제거되었다(도 4g 및 4h). PGC-1α siRNA에 의한 Hb 발현의 유도에서 EPO 시그날 전달의 역할을 결정하기 위한 연구를 또한 수행하였다. C2Cl2 근세포에서 PGC-1α 발현의 감소가 Hb-α 및 Hb-β mRNA 둘다의 발현을 감소시키고 또한 Hb-α에 대한 EPO의 유도 효과를 감소시키는 것으로 관찰되었다(도 4b). 따라서, 비조혈 세포에서 Hb 발현의 조절은 EPO 매개된 PGC-1α-의존성 및 PGC-1α-독립적인 경로 둘다를 통해 일어난다. 이들 결과는 EPO 매개된 시그날 전달이 비조혈 세포에서 헤모글로빈 발현의 EH-201 유도를 위해 요구됨을 보여준다. It was further determined whether the expression of hemoglobin (Hb) was regulated by hypoxia-inducible EPO signaling in non-hematopoietic cells. In vitro experiments were performed by incubating C2C12 cells in the absence and presence of hypoxic conditions. Exposure of C2Cl2 myoblasts with hypoxia induced a significant increase in the expression of Hb-? And Hb-? (Fig. 4a). In EPO-treated C2Cl2 muscle cells, induction of Hb-a expression was more sensitive to treatment than induction of Hb-b (Fig. 4b). In addition, expression of both Hb-? And Hb-? Increased in an EPO-treated kidney slice in a concentration-dependent manner, whereas only Hb-? Expression was sensitive to induction in EPO-treated hepatocytes (Figures 4c and 4d) . Hb subunit expression was significantly increased in EH-201 treated non-hematopoietic cells (Figures 4e-4h) and this increase was eliminated by co-neutralization-EPO antibody treatment (Figures 4g and 4h). Studies were also conducted to determine the role of EPO signaling in inducing Hb expression by PGC-1? SiRNA. It was observed that a decrease in PGC-1 alpha expression in C2Cl2 myocytes decreased expression of both Hb- alpha and Hb-beta mRNA and also reduced the induction effect of EPO on Hb- (Fig. 4b). Thus, modulation of Hb expression in non-hematopoietic cells occurs through both EPO-mediated PGC-1? -Dependent and PGC-1?-Independent pathways. These results demonstrate that EPO-mediated signaling is required for EH-201 induction of hemoglobin expression in non-hematopoietic cells.

(4) Hif-α 활성화를 포함하는 것 대신 EPO의 EPOR로의 결합에 대한 증진제로서 EH-201(4) EH-201 as an enhancer for the binding of EPO to EPOR instead of containing Hif-a activation

EH-201의 활성에 대한 기작을 조사하기 위해, 컴퓨터 도킹 방법을 수행하여 EH-201의 EPOR로의 결합을 예측하였다. EH-201은 EPO 부재 순수 EPOR 보다는 차라리 EOP 결합된 EPOR 복합체(EPO/EPOR)에 우선적으로 결합하는 것으로 밝혀졌다(평가된 총 분자 상호 에너지는 각각 -7.48kcal/mol 및 -6.30kcal/mol이었다). 오토독(Autodock)은 음성 선호적 결합 유리 에너지와 함께 EH-201에 대한 EPO/EPOR 복합체에서 2개 이상의 미리 형성된 결합 부위를 동정하였고, EPOR(Met150, Thr151, 도 9)상의 상기 예측된 상호작용 잔기들은 루프 5에 위치하는 핫-스팟 잔기들을 포함했다. EPO 오토크라인 활성은 또한 EPOR 활성화 및 EPO 생성 조절에서 중요한 역할을 수행하기 때문에, EH-201이 EPO의 EPOR로의 결합 증진제로서 작용할 수 있다는 추정하에 따라서 EPOR 활성화를 증진시키는 것을 시험하였다. TF-1 세포(EPOR 양성) 증식 검정을 수행하여 EPO 생물학적 활성을 평가하였다. rhEPO는 농도 의존적으로 TF-1 세포의 증식을 유도하는 것으로 관찰된 반면, rhEPO의 부재하에, EH-201 단독은 세포 증식을 유도할 수 없었다(도 4i). 심지어 매우 낮은 농도, 예를 들어, 2ng/ml의 rhEPO의 존재하에서, EH-201은 농도 의존적 방식으로 TF-1 세포 증식을 유의적으로 유도하였다. 중화 EPO 또는 중화 EPOR 항체 둘다의 첨가는 TF-1 세포 증식을 유의적으로 감소시켰다(도 4i). 이들 데이타는 EPO가 EH-201의 활성을 위해 요구되고 EPO/EPOR 복합체가 EPO 및 EPOR 결합의 증진제로서 작용하는 EH-201의 표적일 수 있음을 지적한다. 또한, EPO 발현이 저산소 유도가능한 인자(Hif)에 의해 조절됨에 따라서 EPO의 EH-201 유도된 발현이 Hif의 활성화를 포함하는지를 조사하였다. 도 10a에 나타낸 바와 같이, Hif-1α의 활성화를 평가하기 위해 저산소 반응 요소 구동된 루시퍼라제 리포터를 사용하여, EH-201 처리가 프로모터 활성을 활성화시키지 않았다. 추가로, Hif-1α 표적화된 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 발현은 저산소증 동안에 상향조절된 반면에, EH-201은 VEGF 발현을 변화시키지 않았다(도 10b). EH-201 처리는 또한 Hif-2α 단백질 수준을 안정화시키지 않았다(도 1Oc). 이들 발견은 EH-201에 의한 EPO의 유도가 Hif-1α 또는 Hif-2α의 활성화로 인한 것이 아님을 지적한다.To investigate the mechanism of EH-201 activity, a computer docking method was performed to predict the binding of EH-201 to EPOR. EH-201 was found to bind preferentially to the EPO-EPOR complex (EPO / EPOR) rather than the EPO-free pure EPOR (total molecular interactions energies estimated were -7.48 kcal / mol and -6.30 kcal / mol respectively) . Autodock identified two or more preformed binding sites in the EPO / EPOR complex for EH-201 with negative favorable binding glass energy, and the predicted binding of EPOR (Met 150 , Thr 151 , Figure 9) The interaction residues included hot-spot residues located in loop 5. Since EPO autoclain activity also plays an important role in EPOR activation and EPO production regulation, it was tested to enhance EPOR activation under the presumption that EH-201 could act as a binding enhancer of EPO to EPOR. TF-1 cells (EPOR positive) proliferation assays were performed to assess EPO biological activity. rhEPO was observed to induce TF-1 cell proliferation in a concentration-dependent manner, whereas in the absence of rhEPO, EH-201 alone could not induce cell proliferation (Fig. 4I). Even in the presence of very low concentrations, for example, 2 ng / ml of rhEPO, EH-201 significantly induced TF-I cell proliferation in a concentration dependent manner. Addition of both neutralized EPO or neutralized EPOR antibodies significantly reduced TF-I cell proliferation (Fig. 4I). These data indicate that EPO is required for the activity of EH-201 and that the EPO / EPOR complex may be the target of EH-201 acting as an enhancer of EPO and EPOR binding. In addition, we examined whether EH-201 induced expression of EPO involves activation of Hif as EPO expression is regulated by a hypoxia inducible factor (Hif). As shown in Fig. 10A, using a luciferase reporter driven by a hypoxic response element to evaluate the activation of Hif-la, EH-201 treatment did not activate the promoter activity. In addition, Hif-1α-targeted vascular endothelial growth factor (VEGF) expression was upregulated during hypoxia, whereas EH-201 did not alter VEGF expression (FIG. 10b). EH-201 treatment also did not stabilize Hif-2 alpha protein levels (FIG. 10c). These findings indicate that the induction of EPO by EH-201 is not due to the activation of Hif-1α or Hif-2α.

(5) EH-201의 투여는 마우스의 내성 수행능을 증진시킨다(5) Administration of EH-201 enhances the ability of mice to perform resistance

EH-201의 EPO 유도 효과가 나타난 경우, EH-201이 저산소증 스트레스를 나타내는 마우스에서 내성 수행능을 증진시킬 수 있는지를 시험하였다. 현저하게, 3일 동안 EH-201의 투여는 용량 의존적 방식으로 산소 정상 상태 및 저산소증 둘다 하에 탈진까지의 수행 시간을 증가시켰고(도 5a), 7일째에 추가로 증진되었다. 그러나, 말초 혈액에서 RBC 수 및 Hb 함량에서 단지 약간 증가하였고(도 5b), 이는 EH-201이 신장 및 간 EPO의 생산 유도에 의해 확인된 바와 같이(도 5c), 내인성 EPO 수준의 증가를 유도함에 의해 RBC 수를 증가시킴을 지적했다(도 5d). EH-201 처리된 마우스의 심근에서 Hb-α 및 Hb-β의 발현은 TMBZ 염색으로 관찰된 Hb 단백질 발현에서의 증가에 의해 확인된 바와 같이(도 5g), 유의적으로 증가하였다(도 5f). 고용량의 EH-201은 또한 심장 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하였다(도 5e). 추가로, EH-201 처리는 간 및 골격근에서 PGC-1α 발현 및 미토콘드리아 내용물 및 활성을 유의적으로 증가시켰다(도 11a 및 11b). 이들 결과는 EH-201 처리가 비조혈 조직에서 증가된 내인성 EPO 발현의 유도 및 미토콘드리아 생체내 합성 및 Hb 발현의 자극을 통해 마우스의 내성 수행능 및 저산소 인내를 급격히 증진시킴을 보여준다. When the EPO-induced effect of EH-201 was shown, it was tested whether EH-201 could enhance tolerance performance in mice exhibiting hypoxic stress. Significantly, administration of EH-201 for 3 days increased the time to discharge (Fig. 5a) under both oxygen steady state and hypoxia in a dose dependent manner and was further enhanced on day 7. However, there was only a slight increase in RBC number and Hb content in peripheral blood (Fig. 5b), which led to an increase in endogenous EPO levels, as confirmed by EH-201 production by induction of production of kidney and liver EPO (Figure 5d). &Lt; / RTI &gt; Expression of Hb- alpha and Hb- beta in the myocardium of EH-201 treated mice was significantly increased as shown by the increase in Hb protein expression observed with TMBZ staining (Figure 5g) (Figure 5f) . High doses of EH-201 also induced cardiac mitochondrial in vivo synthesis (Figure 5e). In addition, EH-201 treatment significantly increased PGC-1α expression and mitochondrial content and activity in liver and skeletal muscle (FIGS. 11a and 11b). These results show that EH-201 treatment dramatically enhances the resistance performance and hypoxic endurance of mice through induction of increased endogenous EPO expression in non-hematopoietic tissues and stimulation of mitochondrial in vivo synthesis and Hb expression.

(6) 확립된 독소루비신-유도된 심근병증에 대한 EH-201의 치료학적 효과(6) Therapeutic effect of EH-201 on established doxorubicin-induced cardiomyopathy

심근 허혈에서 EH-201의 치료학적 잠재력을 평가하기 위해, 독소루비신(Dox)-유도된 심근병증 모델을 사용하였다. Dox 주사 1주 후, ECG 측정에 의해 동정된 바와 같은 심근병증 마우스는 7일 동안 EH-201 처리에 대해 개시하여 EH-201의 치료학적 효과를 조사하였다. EH-201 처리된 그룹의 생존율은 개선되는 것으로 나타났고 고용량의 그룹은 연구 기간 종료 때까지 생존 상태로 남아있었다(도 6a). 저산소 로타로드 내성 시험 후, 어떠한 그룹도 체중에서의 초기 변화로부터 회복되지 않았지만(도 12a), EH-201 처리된 그룹의 내성 수행능 활성은 강하게 증가되는 반면(특히, 30 및 90mg/kg 용량에 대하여), Dox 그룹의 활성은 유의적으로 감소하였다(도 6b). 심근 손상은 Dox의 주사 후 2주까지 ECG에 의해 측정하였고 이들 ECG 파라미터는 상당히 비정상적이었고, 이는 Dox에 의해 유발되는 광범위한 심장 손상을 반영하였다(도 6c). EH-201의 투여 7일 후에, 이들 ECG 징후는 EH-201 (30, 90 mg/kg) 처리된 마우스에서 유의적으로 회복되었고, 이는 심장 활성에서 개선을 지적했다(도 6c 및 12b). Dox 투여 2주 후 수행된 심장 초음파는 단독의 Dox를 투여받은 마우스가 감소된 분출 분획 및 분획적 감축을 특징으로 하는 바와 같이 유의적인 심장 기능 악화를 가졌음을 입증하였다. EH-201(30, 90 mg/kg) 처리를 받은 마우스는 비교시 유의적으로 큰 분출 분획 및 분획 감축을 가졌다(도 6d). 그러나, 그룹 간의 심장 수축기 및 심장 확장기에서 좌심실 직경에 있어서 어떠한 유의적인 차이가 없었다. 이들 결과는 EH-201을 사용한 치료가 심장 기능의 Dox 유도된 손상을 유의적으로 완화시킴을 지적한다. 추가로, 상기 Dox-손상된 심장은 세포질 액포 형성, 근원섬유 소실 및 발병된 심근 섬유증과 함께 나타나고 이것은 EH-201 처리에 의해 완화되었다(도 6e). 상기 이미지 정량 결과는 Dox가 정상 마우스(정상, 1.71+ 0.18% 대 Dox, 8.31%+0.94%)과 비교하여 심실 근내막에서 섬유증의 면적을 증가시키는 반면(도 6e), 섬유증이 고용량의 EH-201에 대한 매질로 처리된 마우스에서 거의 부재임을 지적했다. 또한, EH-201 처리된 마우스의 단리된 심근에서 Hb 발현이 상향 조절되고(도 6f, 30, 90 mg/kg), Hb 이량체 형태가 증가되는 것(도 6g 및 6h)으로 관찰되었다. 이를 종합해 보면, 이들 데이타는 EH-201이 Dox 유도된 심근병증 마우스의 심장 기능 및 허혈 내성을 개선시키면서 치료학적 효과를 가짐을 보여준다. To assess the therapeutic potential of EH-201 in myocardial ischemia, a doxorubicin (Dox) -induced cardiomyopathy model was used. One week after Dox injection, cardiomyopathic mice as identified by ECG measurements were initiated for EH-201 treatment for 7 days to investigate the therapeutic effect of EH-201. The survival rate of the EH-201 treated group was improved and the high dose group remained viable until the end of the study period (FIG. 6A). After the hypoxic Rotarod tolerance test, no group recovered from the initial changes in body weight (Fig. 12A), whereas the EH-201 treated group exhibited a strong increase in resistance-activity potency (particularly at 30 and 90 mg / kg dose , And the activity of the Dox group was significantly decreased (FIG. 6B). Myocardial injury was measured by ECG for up to 2 weeks after injection of Dox and these ECG parameters were fairly abnormal, reflecting extensive cardiac damage caused by Dox (Figure 6c). After 7 days of administration of EH-201, these ECG indications were significantly restored in mice treated with EH-201 (30, 90 mg / kg), indicating improvement in cardiac activity (Figures 6c and 12b). Echocardiography performed two weeks after dosing of Dox demonstrated that mice receiving Dox alone had significant cardiac deterioration, as characterized by reduced ejection fraction and fractional reductions. The mice treated with EH-201 (30, 90 mg / kg) had a significantly larger ejection fraction and fraction reduction in comparison (Fig. 6d). However, there was no significant difference in left ventricular diameter in the cardiac systolic and diastolic groups between the groups. These results indicate that treatment with EH-201 significantly alleviates the Dox-induced damage of cardiac function. In addition, the Dox-damaged heart appeared with cytoplasmic vacuolization, myofibrillar disappearance and myocardial fibrosis, which was alleviated by EH-201 treatment (Fig. 6e). The image quantification results show that Dox increases the area of fibrosis in the ventricular myenteric membrane compared to normal mice (normal, 1.71+ 0.18% vs. Dox, 8.31% + 0.94%) (Fig. 6e) Indicating that the mice treated with medium for 201 were almost absent. In addition, Hb expression was upregulated in the isolated myocardium of EH-201 treated mice (Fig. 6f, 30, 90 mg / kg) and increased in Hb dimer form (Fig. 6g and 6h). Taken together, these data show that EH-201 has a therapeutic effect, improving cardiac function and ischemic tolerance in Dox-induced cardiomyopathic mice.

(7) EH-201은 시스플라틴-유도된 신장병증에서 빈혈 및 신장 기능을 개선시킨다 (7) EH-201 improves anemia and renal function in cisplatin-induced nephropathy

급성 콩팥 손상은 신장독성 제제의 사용에 의해 유발되는 신장 허혈로부터 비롯될 수 있기 때문에, 신장 기능부전을 갖는 빈혈에 대한 EH-201 유도된 EPO 생산의 효과를 조사하기 위해 확립된 시스플라틴 유도된 신장병증 마우스 모델을 채택하였다(도 7a). 시스플라틴의 제1 주사 후 10일로부터 유의적인 빈혈 및 13일로부터 손상된 신장 기능이 관찰되었다(도 7b 및 7c). 현저하게, 2주 동안 30 및 90mg/kg의 EH-201의 투여(28일째, 도 7b)는 빈혈의 거의 완전한 회복을 유도하였다. 더욱이, EH-201 30 및 90mg/kg의 처리 그룹의 BUN 수준은 또한 유의적으로 회복되었다(도 7d). 상기 조직화학적 조사는 13일 부터 신장 관상 상피세포 괴사, 액포 형성 및 낙설을 밝혔지만; EH-201을 사용한 처리는 이러한 신장 손상을 유의적으로 약화시켰다(도 7e). 추가로, 빈혈 마우스의 콩팥에서 EPO의 유의적인 증가 및 EH-201 처리는 임의의 추가의 증가를 유발하지 않은 것으로 관찰되었고(도 7f), 이러한 발견은 남아있는 기능성 콩팥 세포 및 콩팥에 대한 저산소증 스트레스를 경감시키는 EH-201에 의해 생성된 회복된 신장 기능의 보상 효과로 인한 것일 수 있다. 상기 EH-201 30 및 90 mg/kg의 처리는 간 EPO 발현의 유의적인 회수를 유도하였다(도 7g). 추가로, EH-201 투여는 또한 골수에서 적혈구 선조체 세포를 활성화시켰다(도 7h). 총체적으로, 이들 발견은 EH-201이 EPO의 생성을 유도함에 의해 시스플라틴 유도된 빈혈 및 신장 기능부전으로부터의 회복을 개선시킴을 보여준다.Because acute kidney injury may result from renal ischemia induced by the use of a renal toxic agent, established cisplatin-induced nephropathy to investigate the effect of EH-201 induced EPO production on anemia with renal dysfunction Mouse model was adopted (Fig. 7A). From 10 days after the first injection of cisplatin, significant anemia and impaired renal function from day 13 were observed (Figures 7b and 7c). Significantly, administration of EH-201 at 30 and 90 mg / kg for 2 weeks (day 28, FIG. 7b) induced almost complete recovery of anemia. Moreover, the BUN levels of the EH-201 30 and 90 mg / kg treatment groups were also significantly recovered (Figure 7d). The histochemical examination revealed renal tubular epithelial cell necrosis, vacuolization and decolonization starting on day 13; Treatment with EH-201 significantly attenuated such renal damage (Figure 7e). In addition, significant increases in EPO and EH-201 treatment in the kidney of anemic mice were not observed to cause any additional increases (Fig. 7f), suggesting that hypoxic stress on the remaining functional kidney cells and kidneys Lt; RTI ID = 0.0 &gt; EH-201 &lt; / RTI &gt; Treatment with EH-201 30 and 90 mg / kg induced significant recovery of liver EPO expression (Figure 7g). In addition, EH-201 administration also activated red cell lineage cells in bone marrow (FIG. 7h). Collectively, these findings show that EH-201 improves recovery from cisplatin-induced anemia and renal dysfunction by inducing the production of EPO.

(8) EH-201은 마우스 RPE 세포에서 세포 EPO 발현 수준을 증가시킨다(8) EH-201 increases cellular EPO expression levels in mouse RPE cells

도 18은 마우스 RPE 세포에서 세포 EPO 발현 수준의 EH-201 유도를 보여준다. C57 마우스 RPE 세포는 10% FCS가 보충된 DMEM에서 0.4, 2, 10 μg/ml의 EH-201로 항온처리하였다. 상기 배양물은 24시간 동안 37℃에서 항온처리하였다. 항온처리 기간 후, 전체 세포 용해물은 용해 완충액으로 제조하였다. 전체 세포 용해물을 제조하고 웨스턴 블롯에 적용하여 내인성 EPO의 수준을 검출하였다. GAPDH는 로딩 대조군으로서 사용하였다. 막대는 평균 ± SD(n=3 상이한 실험; **p<0.01, ***p<0.001)을 나타낸다. Figure 18 shows EH-201 induction of cellular EPO expression levels in mouse RPE cells. C57 mouse RPE cells were incubated with 0.4, 2, 10 μg / ml EH-201 in DMEM supplemented with 10% FCS. The culture was incubated at 37 [deg.] C for 24 hours. After the incubation period, the whole cell lysate was prepared as a lysis buffer. Whole cell lysates were prepared and applied to Western blot to detect levels of endogenous EPO. GAPDH was used as a loading control. The bars represent mean ± SD (n = 3 different experiments; ** p <0.01, *** p <0.001).

실시예 3 본 발명의 화합물에 의해 신경 세포에서 미토콘드리아 기능 및 헤모글로빈 발현을 활성화시킨다Example 3 Activation of mitochondrial function and hemoglobin expression in neurons by the compounds of the present invention

상기 실시예는 본 발명의 화합물에 의해 신경 세포에서 미토콘드리아 기능 및 헤모글로빈 발현의 활성화를 평가하는데 유용한 다양한 검정을 기술한다. 본 발명의 화합물은 실시예 1에 제공된 방법에 따라 제조하였다. 상기 화합물의 효능은 일련의 활성 검정을 사용하여 평가하고, 이들 검정은 하기에 상세하게 추가로 기재한다.This example describes various assays useful for evaluating mitochondrial function and activation of hemoglobin expression in neurons by the compounds of the present invention. The compounds of the present invention were prepared according to the method provided in Example 1. The efficacy of the compounds is assessed using a series of activity assays, which are further described in detail below.

1. 세포 배양1. Cell culture

성상 세포 풍부한 배양물은 하기된 기관[the Animal Center at the National Yang Ming University]으로부터 구입된 1일령 C57BL/6J 마우스로부터 제조하였다. 간략하게, 피질 조직은 트립신으로 분해하였고 수득한 해리된 세포는 10% FBS를 함유하는 DMEM 중에 현탁시키고 100mm 배양 디쉬에서 항온처리하였다. 배양 3일 후, 상기 배지는 신선한 10% FBS/DMEM으로 대체하였고, 상기 세포는 추가의 3일 동안 37℃에서 유지하였다. 상기 세포는 트립신으로 해리하고 10% FBS/DMEM 중에 현탁시키고 사용 전에 7 내지 8일 동안 10cm 디쉬에서 항온처리하였다. 상기 방법에 의해 제조된 세포는 성상 세포에 대한 특이적 마커인 신경교 원섬유 산성 단백질(GFAP)에 대한 항체를 사용한 면역학적 염색에 의해 결정된 바와 같이 대략 90 내지 95% 성상 세포로 이루어져 있다. 래트 PC12 신경 세포는 RPMI 1640에 유지시켰다. Astrocytic-rich cultures were prepared from 1 day old C57BL / 6J mice purchased from the following institution [the Animal Center at the National Yang Ming University]. Briefly, cortical tissue was digested with trypsin and the resulting dissociated cells were suspended in DMEM containing 10% FBS and incubated in a 100 mm culture dish. After 3 days of incubation, the medium was replaced with fresh 10% FBS / DMEM and the cells were maintained at 37 [deg.] C for an additional 3 days. The cells were dissociated into trypsin and suspended in 10% FBS / DMEM and incubated for 7 to 8 days in a 10 cm dish prior to use. Cells produced by this method consist of approximately 90-95% astrocytes, as determined by immunostaining with antibodies to glial fibrillary acidic protein (GFAP), a specific marker for astrocytes. Rat PC12 neurons were maintained in RPMI 1640.

2. RNA 단리 및 실시간 PCR2. RNA isolation and real-time PCR

RNA는 RNA-BeeTM RNA 단리 시약(Tel-시험, Friendswood, TX)을 사용하여 제조하였다. ABI 프리즘 7700 서열 검출 시스템 및 SYBR 그린 마스터 믹스 키트(Applied Biosystem, Foster City, CA)를 사용하여 총 5 μg의 RNA의 적정액을 AMV-RT(Promega)와 항온처리하여 β-액틴, NGF 및 PGC-1α의 발현 수준의 RT-PCR 분석을 위한 cDNA를 제조하였다. 마우스 β-액틴의 발현 수준은 내부 표준으로서 사용하였다. 상대적 유전자 발현 수준은 2-AACT 방법으로 계산하였다. 단편(100-250 bp)은 각각의 유전자에 대해 특이적 프라이머를 사용하여 증폭시켰다. 하기의 프라이머를 사용하였다: EPO(5'-AAT GGA GGT GGA AGA ACA GG-3' 및 5'-ACC CGA AGC AGT GAA GTG A-3'), Hb-β(5'-TGA TGC TGA GAA GGC TGC TGT CTC TG-3') 및 (5'-GTG CCC TTG AGG CTG TCC AAG TGA-3'), PGC-1α(5'-AGC CGT GAC CAC TGA CAA CGA G-3') 및 (5'-GCT GCA TGG TTC TGA GTG CTA AG-3'), ΗΟ-1(5'-CGC CTT CCT GCT CAA CAT T-3') 및 (5'-TGT GTT CCT CTG TCA GCA TCA C-3') 및 GAPDH(5'-TCT TCA CCA CCA TGG AGA AG-3' 및 5'- ACC AAA GTT GTC ATG GAT GAC-3').RNA was prepared using RNA-BeeTM RNA isolation reagent (Tel-Test, Friendswood, TX). Actin, NGF and PGC (Invitrogen) were incubated with AMV-RT (Promega) in a total volume of 5 μg of RNA using ABI Prism 7700 Sequence Detection System and SYBR Green Master Mix Kit (Applied Biosystem, Foster City, CA) Gt; cDNA &lt; / RTI &gt; for RT-PCR analysis of the expression levels of &lt; RTI ID = 0.0 &gt; Expression levels of mouse beta-actin were used as internal standards. Relative gene expression levels were calculated by the 2-AACT method. The fragments (100-250 bp) were amplified using specific primers for each gene. The following primers were used: EPO (5'-AAT GGA GGT GGA AGA ACA GG-3 'and 5'-ACC CGA AGC AGT GAA GTG A-3'), Hb- TGC TGT CTC TG-3 ') and (5'-GTG CCC TTG AGG CTG TCC AAG TGA-3'), PGC-1α (5'-AGC CGT GAC CAC TGA CAA CGA G- (5'-TGT GTT CCT CTG TCA GCA TCA C-3 ') and GAPDH (5'-CGT GTC TGG TTC TGA GTG CTA AG-3' (5'-TCT TCA CCA CCA TGG AGA-3 'and 5'-ACC AAA GTT GTC ATG GAT GAC-3').

3. 웨스턴 블롯3. Western blot

세포 및 뇌 조직 용해물은 방사성면역침전 검정 용해 완충액을 사용하여 제조하였다. 대략적으로 20 μg의 단백질을 로딩하고 웨스턴 블롯 분석은 EPO(1:500; sc-7956, Santa Cruz, California, USA)에 대한 모노클로날 마우스 항체, Hb-β(1:500; sc-31116, Santa Cruz, California, USA) 및 로딩 대조군으로서 사용된 항-GAPDH 항체(1:10,000; ab9385, Abcam, Cambridge, UK)를 사용하여 수행하였다. 서양고추냉이 퍼옥시다제-접합된 항-IgG 2차 항체는 증진된 화학발광 검출을 위해 사용하였다(Amersham, Buckinghamshire, UK).Cells and brain tissue lysates were prepared using radioimmunoprecipitation assay lysis buffer. Approximately 20 μg of protein was loaded and Western blot analysis was performed using a monoclonal mouse antibody, Hb-β (1: 500; sc-31116, USA) against EPO (1: 500; sc-7956, Santa Cruz, California, USA) GAPDH antibody (1: 10,000; ab9385, Abcam, Cambridge, UK) used as a loading control. A horseradish peroxidase-conjugated anti-IgG secondary antibody was used for enhanced chemiluminescence detection (Amersham, Buckinghamshire, UK).

4. 석시네이트 데하이드로게나제 검정4. Succinate dihydrogenase assay

성상 세포 또는 PC12 신경 세포는 96웰 플레이트에 웰당 104 세포로 플레이팅하였다. 24시간 후에, 상기 세포는 48시간 동안 EPO 또는 EH-201 함유 배지(웰당 100㎕)의 존재 또는 부재하에 항온처리하였다. 석시네이트 데하이드로게나제 활성은 MTT 환원 검정에 의해 결정하였다. 상기 활성은 세포 단백질 수준(BioRad 단백질 키트를 사용하여 측정됨)으로 표준화시키고 흡광도의 변화는 미세플레이트 판독기(PerkinElmer Life Sciences Wallac Victor2)를 사용하여 측정하였다. 활성은 대조군 조건에 상대적으로 나타내었다. Astellular cells or PC12 neurons were plated in 96 well plates at 10 4 cells per well. After 24 hours, the cells were incubated for 48 hours in the presence or absence of EPO or EH-201 containing medium (100 占 퐇 per well). The succinate dehydrogenase activity was determined by MTT reduction assay. The activity was normalized to the cellular protein level (measured using a BioRad protein kit) and the change in absorbance was measured using a microplate reader (PerkinElmer Life Sciences Wallac Victor2). Activity was shown relative to control conditions.

5. 세포내 반응성 산소 종 생성5. Production of reactive oxygen species in cells

성상 세포 및 PC12 신경 세포는 24시간 동안 EPO 또는 EH-201을 사용하여 처리하였다. 상기 배양 배지는 100 μΜ의 H2O2로 대체하고, 세포는 6시간(성상 세포) 또는 30분(PC12 세포) 동안 항온처리하였다. 세포내 반응성 산소 종(ROS) 생성은 이어서 2',7'-디클로로플루오레신 디아세테이트(DCFH-DA; Molecular Probes, Eugene, OR, USA)를 사용하여 측정하였다. DCFH-DA는 세포에서 누적되고 세포질 에스테라제에 의해 가수분해되어 2',7'-디클로로플루오레신이 된다. 2',7'-디클로로플루오레신은 H2O2에 의해 산화시켜 형광성 생성물인 2',7'-디클로로플루오레세인을 수득한다. 간략하게, 96웰 플레이트 중 배양물은 1% FCS를 함유하는 DMEM으로 세척하고 37℃에서 30분 동안 50 μΜ의 DCFH-DA와 함께 로딩하였다. 이어서 웰은 크렙(Kreb) 완충액으로 2회 세척하고 상기 세포는 50% 메탄올 중에서 0.1N NaOH를 사용하여 용해시켰다. 상기 웰은 10분 동안 볼텍싱하고 2'-7'-디클로로플루오레세인 (DCF) 형광성을 형광 현미경하에 관찰하거나 미세플레이트 판독기(PerkinElmer Life Sciences Wallac Victor2)에서 측정하였다. The astrocytes and PC12 neurons were treated with EPO or EH-201 for 24 hours. The culture medium was replaced with 100 [mu] M H 2 O 2 , and the cells were incubated for 6 hours (astrocytes) or 30 minutes (PC12 cells). Production of intracellular reactive oxygen species (ROS) was then measured using 2 ', 7'-dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA; Molecular Probes, Eugene, OR, USA). DCFH-DA accumulates in cells and is hydrolyzed by cytoplasmic esterases to 2 &apos;, 7 ' -dichlorofluorescein. 2 ', 7'-dichlorofluorescein is oxidized by H 2 O 2 to give the fluorescent product, 2', 7'-dichlorofluorescein. Briefly, cultures in 96-well plates were washed with DMEM containing 1% FCS and loaded with 50 μM DCFH-DA for 30 minutes at 37 ° C. The wells were then washed twice with Kreb buffer and the cells were lysed using 0.1 N NaOH in 50% methanol. The wells were vortexed for 10 minutes and 2'-7'-dichlorofluorescein (DCF) fluorescence was observed under a fluorescence microscope or in a microplate reader (PerkinElmer Life Sciences Wallac Victor 2).

6. 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 H2O2 유도된 세포독성6. H 2 O 2 -induced cytotoxicity in astrocytes and PC12 neurons

성상 세포 및 PC12 신경 세포는 24시간 동안 EPO 또는 EH-201로 처리하였다. 성상 세포 배양 배지는 500 μΜ의 H2O2로 대체하고, 상기 세포는 6시간 동안 항온처리하였다. PC12 세포 배양 배지는 250μΜ의 H2O2로 대체하고 상기 세포는 4시간 동안 항온처리하였다. 세포 생존성은 광 현미경에 의해 평가된 바와 같이 트립판 블루의 배척에 의해 결정하였다.The astrocytes and PC12 neurons were treated with EPO or EH-201 for 24 hours. The astrocyte culture medium was replaced with 500 μM H 2 O 2 , and the cells were incubated for 6 hours. The PC12 cell culture medium was replaced with 250 [mu] M H 2 O 2 and the cells were incubated for 4 hours. Cell viability was determined by rejection of trypan blue as assessed by light microscopy.

7. 수면 박탈 과정7. Sleep deprivation process

40마리의 12주령 C57B1/6J 성인 수컷 마우스는 기관[the National Laboratory Animal Center(Taipei, Taiwan)]으로부터 구입하였다. 마우스는 일정한 온도에서 거주시키고 실험실 음식물(PMI, Brentwood, MO, USA) 및 물을 자유 방식으로 공급하였다. 상기 실험적 과정은 기관[the Animal Research Committee of National Yang-Ming University]에 의해 승인되었다. 상기 동물들은 수면을 박탈시키거나(SD) 동일한 방에서 이들의 홈 케이지(대조군 그룹)에 유지시켰다. 간략하게, C57BL/6J 수컷 마우스(7주령)는 AM 6:00에 불을 켜고 12시간/12시간 광/암 스케줄상에서 거주시키고 7일 동안 취급하였다. 상기 마우스는 AM 6:00에 개시되는 약한 취급에 의해 5시간 동안 이들의 홈 케이지에서 수면을 박탈시키거나 방해받지 않은 상태로 유지한다(수면 박탈이 없는 마우스). 수면 박탈 전 3일 동안 마우스에 정상 식이물 또는 상이한 농도의 EH-201(하루당 50, 100 또는 200 mg/kg)을 함유하는 정상 식이물을 공급하였다. Forty-twelve-week-old C57B1 / 6J adult male mice were purchased from the National Institutional Animal Center (Taipei, Taiwan). The mice were housed at constant temperature and fed laboratory food (PMI, Brentwood, MO, USA) and water in a free manner. The experimental procedure was approved by the Institution of National Yang-Ming University. The animals were deprived of sleep (SD) and kept in their home cages (control group) in the same room. Briefly, C57BL / 6J male mice (7 weeks old) were lighted at 6:00 AM and resident on a 12 hour / 12 hour light / cancer schedule and treated for 7 days. The mice are deprived of sleep or uninterrupted in their home cages for 5 hours (mild sleep deprivation) by mild handling commencing at 6 AM. Mice were fed normal diet or normal diets containing different concentrations of EH-201 (50, 100 or 200 mg / kg per day) for 3 days prior to sleep deprivation.

8. 수동 회피 과제8. Passive avoidance task

수동 회피 실험은 최소 변형과 함께 이전에 기재된 바와 같이 수행하였다. 모듈 시험 챔버 사이에 놓여진 단두대 문을 갖는 2가지 방식 셔틀-박스를 사용하였다. 하나의 챔버는 40W 전구를 조명하였고 다른 하나는 암실 상태로 유지하였다. 트레이닝 기간에서, 상기 동물은 단두대 문으로 부터 떨어져 맞대고 있는 조명된 챔버에 개별적으로 위치시켰다. 상기 동물이 어두운 챔버로 진입하는 경우 문은 조용하게 낮아지고 0.5mA 발 쇼크가 격자판 바닥을 통해 2초 동안 적용되었다. 시험 기간에, 상기 동물은 다시 조명된 챔버에 위치시키지만 어떠한 발 쇼크를 적용하지 않았다. 진입하려는 잠복성을 각각의 기간에 기록하였다.The passive avoidance experiment was carried out as previously described with minimum strain. A two-way shuttle-box with a guillotine door placed between the module test chambers was used. One chamber was illuminated with a 40 W bulb and the other was kept in a dark room. During the training period, the animals were individually placed in an illuminated chamber that was in contact against the guillotine door. When the animal entered the dark chamber, the door was quietly lowered and a 0.5 mA foot shock was applied through the grating floor for 2 seconds. During the test period, the animal was placed back into the illuminated chamber, but no footshock was applied. The latency to enter is recorded in each period.

9. 통계학적 분석9. Statistical analysis

모든 결과들은 평균 및 표준 편차(SD)로서 나타낸다. 2개 이상의 그룹간의 평균 차이의 유의성은 변수의 원-웨이 분석(ANOVA)에 이어서 터키 사후연구 시험을 사용하여 결정하였다. 상기 스튜던트 t-시험은 쌍을 이룬 샘플의 통계학적 비교를 위해 사용하였다. < 0.05의 P 값은 통계학적으로 유의적인 것으로 고려되었다. All results are expressed as mean and standard deviation (SD). The significance of the mean difference between two or more groups was determined using the one-way ANOVA of the variables followed by the Turkish post-study study. The Student's t-test was used for statistical comparisons of paired samples. A P value of <0.05 was considered statistically significant.

10. 결과10. Results

(1) 신경 EPO의 유도제인 EH-201은 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EPO의 발현을 상승시켰다(1) EH-201, an inducer of nerve EPO, elevated the expression of EPO in primary astrocytes and PC12 neurons

신경 EPO 유도제인 EH-201은 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EPO의 발현을 상승시켰다. 외인성 EPO는 혈뇌 장벽을 통과할 수 없기 때문에 이의 임상적 용도는 제한된다. 따라서, 내인성 신경 EPO 유도제인 EH-201의 효과를 시험하였다. EH-201의 구조는 도 13a에 나타낸다. EH-201 치료 후, 성상 세포는 실시간 PCR 분석에 의해 측정된 바와 같이 EPO mRNA 발현에서 용량 의존적 증가를 입증하였다(도 13b). EH-201 처리는 또한 PC12 신경 세포에서 EPO mRNA 발현을 상향 조절하였다(도 13c). 성상 세포 및 PC12 세포에서 세포내 EPO 단백질 발현은 EH-201 치료 동안에 상향 조절되었다(도 13d). EH-201, a nerve EPO inducer, elevated EPO expression in primary astrocytes and PC12 neurons. Because the exogenous EPO can not pass through the blood-brain barrier, its clinical use is limited. Therefore, the effect of EH-201, an endogenous nerve EPO inducer, was tested. The structure of EH-201 is shown in Fig. After EH-201 treatment, astrocytes demonstrated a dose-dependent increase in EPO mRNA expression as measured by real-time PCR analysis (Figure 13b). EH-201 treatment also upregulated EPO mRNA expression in PC12 neurons (Figure 13c). Intracellular EPO protein expression in astrocytes and PC12 cells was upregulated during EH-201 treatment (Figure 13d).

(2) EH-201은 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 미토콘드리아 조절제 PGC-1α 및 Hb의 발현을 상승시켰다(2) EH-201 elevated the expression of mitochondrial regulators PGC-1α and Hb in primary astrocytes and PC12 neurons

24시간 동안 EPO 또는 EH-201 처리 후, 세포 mRNA는 EPO-매개된 유전자 발현을 결정하기 위해 추출하였다. 실시간 PCR은 PGC-1α 및 Hb-β mRNA 발현의 상승된 발현을 밝혔고; EPO에 의해 상향조절되는 공지된 항산화제 유전자인 HO-1은 또한 EH-201 처리 동안에 성상 세포(도 14a 내지 도 14c) 및 PC12 신경 세포(도 14d 내지 도 14f) 둘다에서 유도되었고; 그러나 Hb-α 발현은 유의적으로 변화되지 않았다(도 13e 내지 도 13f).After 24 hours of EPO or EH-201 treatment, cell mRNA was extracted to determine EPO-mediated gene expression. Real-time PCR revealed elevated expression of PGC-1 alpha and Hb-beta mRNA expression; HO-1, a known antioxidant gene up-regulated by EPO, was also induced in both astrocytes (Figs. 14a-14c) and PC12 neurons (Figs. 14d-14f) during EH-201 treatment; However, Hb-a expression was not significantly changed (Figs. 13E to 13F).

(3) EH-201은 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 미토콘드리아 활성을 증가시키고 산화 스트레스를 약화시켰다(3) EH-201 increased mitochondrial activity and attenuated oxidative stress in primary astrocytes and PC12 neurons

PGC-1a 및 Hb는 미토콘드리아 조절제로서 공지되어 있기 때문에 어느 형태의 Hb가 EH-201에 의해 조절되는지를 분석하였다. 도 15a 및 15e는 EH-201이 성상 세포 및 PC12 세포에서 모든 3가지 형태의 Hb 발현을 증가시켰음을 보여주었다. 이어서, EPO 또는 EH-201의 존재 또는 부재하에 처리된 세포에서 미토콘드리아 활성은 MTT 검정에 의해 측정되었다. 도 15b 및 15f는 EPO 또는 EH-201이 성상 세포 및 PC12 세포 둘다에서 미토콘드리아 활성을 유도하였음을 보여주었다. 이들 유전자의 EPO 또는 EH-201 매개된 상향 조절이 성상 세포 및 PC12 세포에서 H2O2에 의해 유도된 산화 스트레스를 약화시키는지를 조사하였다. 산화적 프로브인 CM-H2DCFDA를 사용한 H2O2에 노출 후 배양된 세포에서 ROS 생성을 평가하였다. EPO 및 EH-201 처리는 성상 세포(도 15c) 및 PC12 세포(도 15g)에서 세포내 ROS를 감소시켰다. EPO 및 EH-201은 또한 H2O2에 노출된 세포에서 세포 독성을 감소시켰고 이는 EPO의 미토콘드리아 조절 및 ROS 항상성 효과가 생물학적으로 중요함을 지적한다(도 15d 및 15h).Because PGC-1a and Hb are known as mitochondrial regulators, we analyzed which form of Hb is regulated by EH-201. Figures 15a and 15e show that EH-201 increased all three types of Hb expression in astrocytes and PC12 cells. The mitochondrial activity in the treated cells in the presence or absence of EPO or EH-201 was then measured by MTT assay. Figures 15b and 15f show that EPO or EH-201 induced mitochondrial activity in both astrocytes and PC12 cells. We investigated whether EPO or EH-201 mediated upregulation of these genes attenuated H 2 O 2- induced oxidative stress in astrocytes and PC12 cells. ROS production was assessed in cells cultured after exposure to H 2 O 2 using the oxidative probe CM-H2DCFDA. EPO and EH-201 treatment reduced intracellular ROS in astrocytes (Figure 15c) and PC12 cells (Figure 15g). EPO and EH-201 also reduced cytotoxicity in H 2 O 2 exposed cells, indicating that mitochondrial regulation and ROS homeostatic effects of EPO are biologically important (FIGS. 15d and 15h).

(4) EPO는 1차 성상 세포 및 PC12 신경 세포에서 EH-201 매개된 증가된 미토콘드리아 활성 및 산화 스트레스의 약화를 위해 요구된다(4) EPO is required for attenuated EH-201 mediated increased mitochondrial activity and oxidative stress in primary astrocytes and PC12 neurons

성상 세포 및 PC12 세포에서 EH-201을 사용한 치료 후 증가된 미토콘드리아 활성 및 H2O2 유도된 ROS 생성 및 세포독성의 감소가 EPO에 의존하는지를 평가하였다. EH-201 처리를 사용하여 관찰된 증가된 미토콘드리아 활성은 단독의 EH-201로 처리된 세포와 비교하여 MTT 검정에 의해 측정된 바와 같이 항-EPO 항체의 존재하에 차단되었다(도 16a). EH-201로 처리된 성상 세포 및 PC12 세포에서 H2O2에 의해 유도된 ROS 생성의 감소는 세포가 항-EPO 항체와 동시 항온처리되는 경우 제거되었다(도 16b). 상기 항-EPO 항체는 또한 H2O2 유도된 세포독성의 EH-201 매개된 감소를 억제하였다(도 16c).After treatment with asthmatic cells and PC12 cells with EH-201, increased mitochondrial activity and reduction of H 2 O 2 -induced ROS production and cytotoxicity were assessed to be dependent on EPO. The observed increased mitochondrial activity using EH-201 treatment was blocked in the presence of anti-EPO antibody as measured by MTT assay as compared to cells treated with EH-201 alone (Fig. 16A). Reduction of H 2 O 2 -induced ROS production in astrocytes and PC12 cells treated with EH-201 was eliminated when the cells were co-incubated with anti-EPO antibody (FIG. 16b). The anti-EPO antibody also inhibited EH-201 mediated reduction of H 2 O 2 -induced cytotoxicity (FIG. 16c).

(5) 수면 박탈 유도된 기억 상실의 마우스 모델에서 EH-201의 효과 (5) Effect of EH-201 on mouse depression-induced memory loss

SD 모델을 사용함에 의해 기억에 대한 EH-201의 신경보호 효과를 평가하였다. 상기 실험적 과정의 개요는 도 17a에 기재되어 있다. 각각의 처리된 동물로부터의 해마에서 EPO 발현을 분석하였다. 실시간 PCR 및 웨스턴 블롯팅은 EH-201이 공급된 동물에서 EPO 발현의 증가를 보여주었다(도 17b 및 17c). 해마에서 Hbβ, HO-1 및 PGC-1α mRNA 발현은 실시간 PCR에 의해 분석하였다(도 17d). MTT 분석을 사용하여 미토콘드리아 석시네이트 데하이드로게나제 활성을 추가로 평가하였다(도 17e). 수동 회피 시험에서, 3일 동안 EH-201이 공급된 동물은 학습하는 능력에서 차이를 나타내지 않았다(도 17f). 그러나, 수동 회피 시험에서 SD 후 EH-201 공급된 마우스에서 기억 수행능의 유의적 개선이 있었다(도 17g). EH-201이 특히 100 및 200mg/kg의 용량으로 공급된 동물 기원의 해마에서 유전자 발현 변화 및 증가된 미토콘드리아 활성은 수동 회피 시험과 서로 관련되어 있다. The neuroprotective effect of EH-201 on memory was evaluated by using the SD model. An overview of the above experimental process is shown in Figure 17A. EPO expression was analyzed in hippocampus from each treated animal. Real-time PCR and Western blotting showed an increase in EPO expression in EH-201 fed animals (Fig. 17b and 17c). Hbp, HO-1 and PGC-1? MRNA expression in the hippocampus was analyzed by real-time PCR (Fig. 17d). MTT assay was used to further assess mitochondrial succinate dehydrogenase activity (Figure 17e). In the passive avoidance test, animals fed EH-201 for 3 days did not show any difference in learning ability (FIG. 17f). However, there was a significant improvement in memory performance in the EH-201 fed mice after SD in the passive avoidance test (Figure 17g). Gene expression changes and increased mitochondrial activity in the hippocampus of animal origin supplied with EH-201 in particular at doses of 100 and 200 mg / kg correlate with passive avoidance testing.

실시예 4 본 발명의 화합물에 의한 자가소화작용의 유도Example 4 Induction of Auto-digestion by the Compounds of the Present Invention

본 실시예는 본 발명의 화합물에 의해 유도되는 자가소화작용을 평가하는데 유용한 다양한 검정을 기재한다. 본 발명의 화합물은 실시예 1에 제공된 방법에 따라 제조한다. 상기 화합물의 효능은 일련의 활성 검정을 사용하여 평가하고 이들 검정은 하기에 상세하게 추가로 기재되어 있다.This example describes various assays useful for evaluating the self-extinguishing activity induced by the compounds of the present invention. The compounds of the present invention are prepared according to the method provided in Example 1. The efficacy of the compounds is assessed using a series of activity assays and these assays are further described in detail below.

1. POS 식작용(Phagocytosis) 검정1. POS Phagocytosis Test

상기 지적된 처리 후, 세포는 FITC-OS(1 x 107 OS/웰)로 처리하고 4시간 동안 37℃에서 항온처리하였다. 비처리된 세포를 사용하여 기준선 형광도를 수득하였다. 상기 세포는 (EBSS)로 4회 세척하여 과량의 POS를 제거하였다. 최종적으로, EBSS는 100㎕/웰로 각각의 웰에 첨가하고 평균 FITC-OS 형광도의 분석은, 여기 485nm 및 방출 535nm에서 FITC-OS 형광도를 정량하는 형광 측정기로 수행하였다. 이후, 형광-켄칭 염료를 25 ㎕/웰에서 웰당 첨가하였고 상기 염료는 30분 동안 37℃에서 항온처리하였고; 상기 염료는 형광도의 형광 측정기 분석(여기, 485nm: 방출, 535nm)에 의해 정량하였다.After the indicated treatment, the cells were treated with FITC-OS (1 x 10 7 OS / well) and incubated at 37 ° C for 4 hours. Baseline fluorescence was obtained using untreated cells. The cells were washed 4 times with (EBSS) to remove excess POS. Finally, EBSS was added to each well at 100 [mu] l / well and analysis of the average FITC-OS fluorescence was performed with a fluorescence meter to quantify FITC-OS fluorescence at excitation 485 nm and emission 535 nm. The fluorescence-quenched dye was then added per well at 25 [mu] l / well and the dye was incubated at 37 [deg.] C for 30 minutes; The dye was quantitated by fluorescence spectrometer analysis (excitation, 485 nm: emission, 535 nm).

2. 웨스턴 블롯 분석2. Western blot analysis

상기 지적된 처리 후, 세포를 빙냉 PBS로 2회 세척하였고 추출 완충액(IM Tris, pH 6.8, 10% SDS, IM DTT) 중에서 용해시켰다. 10-15㎍의 총 단백질은 SDS-PAGE로 분리하였고 화학발광을 사용한 면역블롯팅에 의해 분석하였다. 사용된 1차 항체는 LC3B 항체(Gene Tex, USA, 1:1000), EPO(GAPDH (Santa Cruz, CA, USA, 1:1000) 또는 GAPDH(Santa Cruz, CA, USA, 1:1000), 퍼옥시다제-접합된 항-마우스 IgG 또는 퍼옥시다제-접합된 항-래빗 IgG(Santa Cruz, CA, USA, 1:1000)이다. 단백질 밴드의 강도는 이미지 j 소프트웨어를 사용하여 정량하였고 대조군에 대한 특정 밴드의 비율을 분석하였다.After the indicated treatment, the cells were washed twice with ice-cold PBS and lysed in extraction buffer (IM Tris, pH 6.8, 10% SDS, IM DTT). 10-15 μg of total protein was separated by SDS-PAGE and analyzed by immunoblotting using chemiluminescence. The primary antibodies used were either LC3B antibody (Gene Tex, USA, 1: 1000), EPO (GAPDH (Santa Cruz, CA, USA, 1: 1000) or GAPDH (Santa Cruz, CA, USA, 1: 1000). The intensity of the protein bands was quantitated using the image j software and compared to the control group The percentage of specific bands was analyzed.

3. 모노단실카다베린을 사용한 자가소화작용 액포의 표지화3. Marking of self-extinguishing vacuole using monodosteryl cadaverine

모노단실카다베린(MDC)은 오토파고좀 및 오토리소좀에 선택적으로 혼입될 수 있는 자발적 형광성 염료이다. 세포는 1시간 동안 37℃에서 PBS 중에서 0.05mM MDC로 항온처리하였다. 항온처리 후, 세포는 PBS와 2회 세척하고 즉시 형광 현미경에 의해 분석하였다(여기: 380-420 nm, 장벽 필터 450 nm). Monodosylated cadaverine (MDC) is a spontaneous fluorescent dye that can be selectively incorporated into autopagosomes and autolysomes. Cells were incubated with 0.05 mM MDC in PBS for 1 h at 37 ° C. After incubation, the cells were washed twice with PBS and immediately analyzed by fluorescence microscopy (here: 380-420 nm, barrier filter 450 nm).

4. 세포 배양 및 처리4. Cell culture and treatment

쥐 콩팥 슬라이스 및 1차 마우스 간세포의 배양물은 이전에 기재되었다. 이들 배양물은 24시간 동안 상이한 용량(0.6, 2.5, 10 및 40 mg/ml)의 EH-201, 자가소화작용 활성화인자 라파마이신(Rm, 50 nM) 또는 자가소화작용 억제제 3-메틸아데닌(3MA, 10 mM)으로 처리하였다. 기아(stv)하에 상기 간세포 배양물은 자가소화작용 활성화 대조군이었다.Rat kidney slices and primary mouse hepatocyte cultures have been described previously. These cultures were incubated for 24 hours with EH-201 at different doses (0.6, 2.5, 10 and 40 mg / ml), the autopegmentation activator rapamycin (Rm, 50 nM) or the autodeposition inhibitor 3-methyladenine , 10 mM). Under hunger (stv), the hepatocyte culture was an autopotential activation control.

5. 결과5. Results

(1) 도 19a 내지 도 19d는 EH-201에 의한 자가소화작용의 유도를 보여준다.(1) Figs. 19A to 19D show induction of self-digestion by EH-201.

(2) 도 20a 및 도 20b에 나타낸 바와 같이, EH-201 유도된 자가소화작용 활성화는 간세포 성장 인자(HGF) 유도를 통해서이다.(2) As shown in Figs. 20A and 20B, activation of EH-201-induced auto-digestion is through induction of hepatocyte growth factor (HGF).

이전의 기재는 단지 본 발명의 특징 및 기능을 설명하지만 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 본 발명의 기재에서 취지 및 원리에 따른 이전에 기재된 모든 균등한 변형 및 변화가 첨부된 청구범위 내에 포함되어야만 하는 것은 당업자에게 자명하다.The foregoing description only describes features and functions of the present invention, but is not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that all equivalent variations and changes previously described in accordance with the purpose and principles of the present invention should be included in the appended claims.

Claims (40)

화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 헤모글로빈(Hb) 발현을 유도하기 위한 조성물.
화학식 I
Figure pct00004

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A composition for inducing erythropoietin (EPO) -mediated hemoglobin (Hb) expression in non-hematopoietic cells of a subject, comprising a compound of formula I and a pharmaceutically acceptable carrier.
Formula I
Figure pct00004

In this formula,
R is a glycosyl group.
제1항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 조성물.The method of claim 1, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the composition is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriulose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 대상체의 비조혈 세포에서 Hb-α, Hb-β, 또는 이량체 Hb 발현을 유도하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the compound induces Hb-alpha, Hb-beta, or dimeric Hb expression in non-hematopoietic cells of a subject. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 에리트로포이에틴-에리트로포이에틴 수용체 결합 친화성을 증진시키는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the compound enhances erythropoietin-erythropoietin receptor binding affinity. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 에리트로포이에틴-결합된 에리트로포이에틴 수용체 복합체에 결합하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the compound binds to an erythropoietin-coupled erythropoietin receptor complex. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 비조혈 세포에서 내인성 EPO 발현을 증진시키고 Hb 발현을 자극하는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the compound enhances endogenous EPO expression and stimulates Hb expression in non-hematopoietic cells. 제1항에 있어서, 상기 비조혈 세포가 신장 세포, 간세포, 심근세포, 근아세포, 신경교 세포, 신경 세포 및 망막 색소 상피 세포로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물.2. The composition of claim 1, wherein the non-hematopoietic cells are selected from the group consisting of kidney cells, hepatocytes, myocardial cells, myoblasts, glial cells, neurons and retinal pigment epithelial cells. 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 대상체에 투여함을 포함하여, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 헤모글로빈(Hb) 발현을 유도하기 위한 방법.
화학식 I

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A method for inducing erythropoietin (EPO) -mediated hemoglobin (Hb) expression in non-hematopoietic cells of a subject, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of a compound of formula (I).
Formula I

In this formula,
R is a glycosyl group.
제8항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 방법.The method of claim 8, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the group is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제8항에 있어서, 상기 화합물이 대상체의 비조혈 세포에서 Hb-α, Hb-β, 또는 이량체 Hb 발현을 유도하는, 방법.9. The method of claim 8, wherein the compound induces Hb-alpha, Hb-beta, or dimeric Hb expression in non-hematopoietic cells of the subject. 제8항에 있어서, 상기 화합물이 대상체의 비조혈 세포에서 내인성 EPO 발현을 증진시키고 Hb 발현을 자극하는, 방법.9. The method of claim 8, wherein said compound enhances endogenous EPO expression and stimulates Hb expression in non-hematopoietic cells of a subject. 제8항에 있어서, 상기 대상체가 저산소증, 빈혈, 신장 허혈, 심근 허혈, 폐 허혈, 신경퇴화성 질환, 신경정신병적 질환, 노화 관련 황반 퇴화(AMD) 관련 질환 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환 또는 증후군을 앓는, 방법.9. The method of claim 8, wherein said subject is selected from the group consisting of hypoxia, anemia, renal ischemia, myocardial ischemia, pulmonary ischemia, neurodegenerative diseases, neuropsychiatric disorders, aging-related macular degeneration (AMD) RTI ID = 0.0 &gt; disease or syndrome. &Lt; / RTI &gt; 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 조성물.
화학식 I
Figure pct00006

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A composition for inducing erythropoietin (EPO) -mediated mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells of a subject, comprising a compound of formula I and a pharmaceutically acceptable carrier.
Formula I
Figure pct00006

In this formula,
R is a glycosyl group.
제13항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 조성물.The method of claim 13, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the composition is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriulose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제13항에 있어서, 상기 화합물이 상기 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 미토콘드리아 구성원 또는 PGC-1α 발현의 증가를 유도하는, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein said compound induces an increase in mitochondrial member or PGC-l [alpha] expression to induce said EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis. 제13항에 있어서, 상기 화합물이 에리트로포이에틴-에리트로포이에틴 수용체 결합 친화성을 증진시키는, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein the compound enhances erythropoietin-erythropoietin receptor binding affinity. 제13항에 있어서, 상기 화합물이 에리트로포이에틴-결합된 에리트로포이에틴 수용체 복합체에 결합하는, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein said compound binds to an erythropoietin-coupled erythropoietin receptor complex. 제13항에 있어서, 상기 화합물이 대상체의 비조혈 세포에서 내인성 EPO 발현을 증진시키고 Hb 발현을 자극하는, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein said compound enhances endogenous EPO expression and stimulates Hb expression in non-hematopoietic cells of a subject. 제13항에 있어서, 상기 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성이 PGC-1α-의존성인, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein the EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis is PGC-1 alpha-dependent. 제13항에 있어서, 상기 비조혈 세포가 신장 세포, 간세포, 심근세포, 근아세포, 신경교 세포, 신경 세포 및 망막 색소 상피 세포로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조성물.14. The composition of claim 13, wherein said non-hematopoietic cells are selected from the group consisting of kidney cells, hepatocytes, myocardial cells, myoblasts, glial cells, neurons and retinal pigment epithelial cells. 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 대상체에 투여함을 포함하여, 대상체의 비조혈 세포에서 에리트로포이에틴(EPO)-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 방법.
화학식 I
Figure pct00007

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A method for inducing erythropoietin (EPO) -mediated mitochondrial in vivo synthesis in non-hematopoietic cells of a subject, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of a compound of formula (I).
Formula I
Figure pct00007

In this formula,
R is a glycosyl group.
제21항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 방법.The method of claim 21, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the group is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제21항에 있어서, 상기 화합물이 상기 EPO-매개된 미토콘드리아 생체내 합성을 유도하기 위한 미토콘드리아 구성원 또는 PGC-1α 발현의 증가를 유도하는, 방법.22. The method of claim 21, wherein said compound induces an increase in mitochondrial member or PGC-l [alpha] expression to induce said EPO-mediated mitochondrial in vivo synthesis. 제21항에 있어서, 상기 대상체가 저산소증, 빈혈, 허혈 관련된 질환, 신경퇴화성 질환, 신경정신병적 질환, 노화 관련 황반 퇴화(AMD)-관련 질환, 심근병증, 뇌 노화, 만성 간 질환, 다중 경화증, 폼페병, 고혈압, 심부전증, 비만, 진성 당뇨병, 신장 질환, 죽상동맥경화증, 노화, 대사적 증후군 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환 또는 증후군을 앓는, 방법.22. The method of claim 21, wherein said subject is selected from the group consisting of hypoxia, anemia, ischemia-related diseases, neurodegenerative diseases, neuropsychiatric disorders, AMD-related diseases of aging, cardiomyopathy, brain aging, chronic liver disease, Wherein the disease or syndrome is selected from the group consisting of Pemphigus, hypertension, heart failure, obesity, diabetes mellitus, renal disease, atherosclerosis, aging, metabolic syndrome and combinations thereof. 제24항에 있어서, 상기 허혈 관련된 질환이 심장 허혈, 허혈성 신경퇴화, 뇌 허혈, 심근 허혈, 사지 허혈, 대뇌 허혈, 간 허혈, 망막 허혈, 뇌졸중, 신염 허혈, 폐 허혈, 대장 허혈, 심혈관 허혈, 신장 허혈 및 콩팥 허혈로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환인, 방법.26. The method of claim 24, wherein said ischemic related disease is selected from the group consisting of cardiac ischemia, ischemic neuron degeneration, cerebral ischemia, myocardial ischemia, limb ischemia, cerebral ischemia, liver ischemia, retinal ischemia, stroke, nephritis ischemia, Renal ischemia, and kidney ischemia. 제24항에 있어서, 상기 신경퇴화성 질환이 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 및 헌팅톤 질환으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환인, 방법.25. The method of claim 24, wherein the neurodegenerative disease is a disease selected from the group consisting of Alzheimer's disease, Parkinson's disease and Huntington's disease. 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 대상체에 투여함을 포함하여, 자가소화작용 결함을 갖는 대상체에서 자가소화작용을 유도하기 위한 방법으로서, 상기 자가소화작용이 상기 대상체에서 단백질 응집체의 제거를 증진시키는 방법
화학식 I
Figure pct00008

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A method for inducing auto-digestion in a subject having a self-extinguishing defect, comprising administering to the subject a therapeutically effective amount of a compound of formula I, wherein the self-digesting enhances the elimination of protein aggregates in the subject Way
Formula I
Figure pct00008

In this formula,
R is a glycosyl group.
제27항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 방법.28. The method of claim 27, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the group is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제27항에 있어서, 상기 자가소화작용 결함이 대상체에서 단백질 응집체를 발현하는 세포에 있는, 방법.28. The method of claim 27, wherein the auto-digestion defect is in a cell that expresses a protein aggregate in the subject. 제27항에 있어서, 상기 대상체의 세포가 신경 세포 또는 신경교 세포인, 방법.28. The method of claim 27, wherein the subject's cells are neurons or glial cells. 제27항에 있어서, 상기 단백질 응집체가 헝틴틴, 아밀로이드 β(Αβ), α-신누클레인, 타우, 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 1(SOD1), 이들의 변이체 및 돌연변이된 형태 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 응집체인, 방법.28. The method of claim 27, wherein the protein aggregate is selected from the group consisting of hungtintin, amyloid beta (A [beta]), alpha-synuclein, tau, superoxide dismutase 1 (SODl), mutants and mutated forms thereof, &Lt; / RTI &gt; 제27항에 있어서, 상기 자가소화작용 결함이 신경퇴화성 질환, 망막 질환, 크론 질환, 노화, 심근 비대증, 만성 심부전증, 결핵, 만성 폐색성 폐 질환(COPD), 낭종 섬유증, 간 지방증, 다낭종 신종, 신부전증, 근위축증, 골의 파제트 질환, 봉입체 근육병, 전측두엽 치매, 사구체 질환, 대사적 질환, 글리코겐 저장 질환 유형 II, 염증성 장 질환 및 폼페병으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나의 질환인, 방법.28. The method of claim 27, wherein the auto-digestive defect is selected from the group consisting of neurodegenerative diseases, retinal diseases, Crohn's disease, aging, myocardial hypertrophy, chronic heart failure, tuberculosis, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), cystic fibrosis, Wherein the disease is a disease selected from the group consisting of new type, renal failure, muscular dystrophy, bone poultry disease, inclusion body muscle disease, anterior temporal dementia, glomerular disease, metabolic disease, glycogen storage disease type II, inflammatory bowel disease and Pompe disease . 제32항에 있어서, 상기 신경퇴화성 질환이 헌팅톤 질환, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환, 근위축성 측색 경화증(ALS) 및 불면증으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 질환인, 방법.33. The method of claim 32, wherein the neurodegenerative disease is a disease selected from the group consisting of Huntington's disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and insomnia. 화학식 I의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는, 자가소화작용 결함을 갖는 대상체에서 자가소화작용을 유도하기 위한 조성물.
화학식 I
Figure pct00009

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A composition for inducing auto-digestion in a subject having an auto-digestive defect, comprising a compound of formula (I) and a pharmaceutically acceptable carrier.
Formula I
Figure pct00009

In this formula,
R is a glycosyl group.
제34항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 조성물.The method of claim 34, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the composition is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriulose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 치료학적 유효량의 화학식 I의 상기 언급된 화합물을 대상체에게 투여함을 포함하여, 대상체에서 기억 상실을 예방하기 위한 방법으로서, 상기 화합물이 대상체에서 자가소화작용을 활성화시키는 방법.
화학식 I
Figure pct00010

상기식에서,
R은 글리코실 그룹이다.
A method for preventing amnesia in a subject, comprising administering to said subject a therapeutically effective amount of the above-mentioned compound of formula (I), wherein said compound activates auto-digestion in the subject.
Formula I
Figure pct00010

In this formula,
R is a glycosyl group.
제36항에 있어서, 상기 글리코실 그룹이 디하이드록시아세톤, 글루코스, 갈락토스, 글리세르알데하이드, 트레오스, 크실로스, 만노스, 리보스, 리불로스, 타가토스, 프시코스, 프럭토스, 소르보스, 람노스, 에리트로스, 에르트룰로스, 아라비노스, 릭소스, 알로스, 알트로스, 굴로스, 이도스, 탈로스, 슈크로스, 락토스, 말토스, 락툴로스, 트레할로스, 셀로보스, 이소말토트리오스, 니게로트리오스, 말토트리오스, 멜레지토스, 말토트리울로스, 라피노스, 케스토스 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 그룹인, 방법.The method of claim 36, wherein the glycosyl group is selected from the group consisting of dihydroxyacetone, glucose, galactose, glyceraldehyde, threose, xylose, mannose, ribose, ribulose, tagatose, psicose, fructose, sorbose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactulose, Trehalose, Celobos, Isomaltotriose, Lactose, Lactose, Lactose, Lactose, Wherein the group is selected from the group consisting of nigerroot, maltotriose, melitose, maltotriose, raffinose, cestose, and combinations thereof. 제36항에 있어서, 상기 화합물이 대상체에서 자가소화작용을 활성화하기 위해 에리트로포이에틴(EPO)를 유도하는, 방법.37. The method of claim 36, wherein the compound induces erythropoietin (EPO) to activate autogenous action in the subject. 제36항에 있어서, 상기 자가소화작용이 대상체에서 단백질 제거를 증진시키는, 방법.37. The method of claim 36, wherein said autopotenting enhances protein removal in a subject. 제36항에 있어서, 상기 자가소화작용 결함이 헌팅톤 질환, 알츠하이머 질환, 파킨슨 질환 및 불면증으로부터 이루어진 그룹으로부터 선택되는 신경퇴화성 질환인, 방법.37. The method of claim 36, wherein the auto-digestive defect is a neurodegenerative disease selected from the group consisting of Huntington's disease, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and insomnia.
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