KR20190070312A - Therapeutic and preventive effect of astaxanthin in ethanol-induced liver injury - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pharmaceutical composition or a food composition for treating or preventing alcoholic liver disease containing astaxanthin (ASX, 3,3′-dihydroxy-β, β′-carotene-4,4′-dione), which has an effect of treating, preventing, and alleviating alcoholic liver disease, as an active component. More specifically, the present invention relates to the pharmaceutical composition or the food composition for treating or preventing alcoholic liver disease, which exhibits the effect of preventing or treating alcoholic liver disease by inhibiting the activity of STAT3 by binding to STAT3, thereby inhibiting inflammatory cytokine production and inhibiting oxidative stress caused by ROS.

Description

아스타잔틴을 유효 성분으로 포함하는 알코올성 간 질환의 치료 또는 예방용 조성물{Therapeutic and preventive effect of astaxanthin in ethanol-induced liver injury}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a therapeutic and preventive effect of astaxanthin in ethanol-induced liver injury,

본 발명은 알코올성 간 질환의 치료, 예방 및 완화 효과가 있는 아스타잔틴(Astaxantin; ASX, 3,3'-dihydroxy-β, β'-carotene-4,4'-dione)을 유효 성분으로 포함하는 알코올성 간 질환의 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 STAT3에 결합하여 STAT3의 활성을 저해시킴으로써 염증성 싸이토카인 생성 억제 및 ROS로 인한 산화적 스트레스를 억제하여 알코올성 간 질환에 대해 예방 또는 치료 효과를 나타내는 알코올성 간 질환의 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition containing astaxanthin (ASX, 3,3'-dihydroxy-β, β'-carotene-4,4'-dione) having an effect of treating, preventing and alleviating alcoholic liver disease The present invention relates to a composition for treating or preventing alcoholic liver disease, and more particularly, to a composition for preventing or treating alcoholic liver disease by inhibiting the production of inflammatory cytokines and inhibiting oxidative stress caused by ROS by binding STAT3 to inhibit STAT3 activity And to a pharmaceutical composition and a food composition for the treatment or prevention of an alcoholic liver disease.

간은 체내에서 가장 먼저 독성을 갖는 물질을 분해하는 기관이다. 따라서 음주시 간에서 독성이 있는 알코올을 아세트알데하이드로 산화시키기고 최종적으로 지방산을 생성한다. The liver is the first organ to break down toxic substances in the body. Therefore, toxic alcohol is oxidized to acetaldehyde at the time of drinking and finally produces fatty acids.

과음은 종종 지방간과 염증을 특징으로 하는 알코올성 간염을 포함한 간 합병증을 유도하는 것으로 알려졌다. 알코올을 과량으로 섭취할 시 많은 양의 지방산이 축적되면서 지방간과 간염이 유발될 수 있고, 알코올성 간염은 결국 간의 경변증(반흔형성)과 간 조직의 경화로 이어져 심할 경우 간경화 혹은 간암까지 유발될 수 있다. Overeating has been shown to induce liver complications, including alcoholic hepatitis, often characterized by fatty liver and inflammation. When excessive alcohol is consumed, a large amount of fatty acid accumulates and fatty liver and hepatitis can be induced. Alcoholic hepatitis eventually leads to liver cirrhosis (scarring) and liver hardening, and can lead to liver cirrhosis or liver cancer .

아스타잔틴은 면역조절 활성(immune modulatory activity) 및 심장 보호 효과(cardioprotective effect)를 가지는 것으로 알려져 있으며(Jyonuchi et al. (1993) Nutr. Cancer, 19:269-280), 현재까지 아스타잔틴의 독성(toxicity)에 대해서는 보고된 바 없다. 따라서, 아스타잔틴의 섭취는 신경퇴행성 질환(neurodegenerative disease), 암(cancer; Nishino, H. (1998) Mutat. Res., 402:159-163), 면역 질환(immune disorder; Bendich, A. (1989) J. Nutr., 119:112-115), 심장혈관 질환(cardiovascular disease) 등을 포함하는 다양한 질환을 치료 및 예방할 수 있다(Beal, H.F. (1991) The Neuroscientist, 3:21-27; Chew, et al. (1999) Anticancer Res., 19:1849-1853; Murillo, E. (1992) Arch. Latinoam. Nutr., 42:409-413). Astaxanthin is known to have immune modulatory activity and cardioprotective effect (Jyonuchi et al. (1993) Nutr. Cancer, 19: 269-280). To date, astaxanthin No toxicity has been reported. Thus, ingestion of astaxanthin is associated with neurodegenerative disease, cancer (Nishino, H. (1998) Mutat. Res., 402: 159-163), immune disorder (Bendich, A. 1989) J. Nutr., 119: 112-115), cardiovascular disease and the like (Beal, HF (1991) The Neuroscientist, 3: 21-27; Chew , et al. (1999) Anticancer Res., 19: 1849-1853, Murillo, E. (1992) Arch. Latinoam. Nutr., 42: 409-413).

또한, 아스타잔틴은 시력 및 중추신경계의 건강증진, UV 손상으로부터 보호(Mathews-Roth, MM. (1990) Am. J. Clin. Nutr., Sep 52:3, 500-1), 혈액 콜레스테롤의 조절 및 동맥경화증의 방지, 백내장의 방지, 노인성퇴행 반점의 감소, 항인플라메이션 반응, 항스트레스 작용 등의 효과가 인정된다.In addition, astaxanthin protects the eyesight and central nervous system from health promotion and UV damage (Mathews-Roth, MM. (1990) Am. J. Clin. Nutr., Sep 52: And prevention of arteriosclerosis, prevention of cataract, reduction of senile plaques, antiplasmic reaction, anti-stress effect are recognized.

그러나, 종래 아스타잔틴이 알코올성 간 질환의 치료 또는 예방의 효과가 있다는 점은 알려진 바 없다.However, it is not known that astaxanthin has the effect of treating or preventing alcoholic liver disease.

본 발명은 아스타잔틴(astaxanthin)을 주요 성분으로 포함하고 알코올성 간 질환에서 치료 또는 예방 효과가 있는 알코올성 간 질환에서 치료 또는 예방용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a composition for treating or preventing alcoholic liver diseases, which contains astaxanthin as a main component and has therapeutic or preventive effects in alcoholic liver diseases.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학적 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention provides a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin as an active ingredient in order to solve the above problems.

본 발명은 또한, 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 식품 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention also provides a food composition for the treatment or prevention of alcoholic liver disease comprising astaxanthin as an active ingredient.

본 발명에 있어서, "아스타잔틴(astaxanthin)"은 카로티노이드계 색소로 테르펜으로 알려진 피토케미컬의 한 분류에 속하는 것으로서, 하기 화학식 1(3,3'-다이하이드록시-β-카로틴-4,4'-다이온)로 나타내어 진다.In the present invention, "astaxanthin" is a carotenoid pigment belonging to a class of phytochemicals known as terpenes and is represented by the following formula (3,3'-dihydroxy- beta -carotene- - polyion).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

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본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 및 예방용 약학적 조성물 및 식품 조성물은 신호 및 전사활성화 인자-3 (STAT3)과 결합하여 STAT3의 활성을 저해하는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical compositions and food compositions for the treatment and prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient inhibit STAT3 activity by binding to signal and transcriptional activator-3 (STAT3) .

본 발명에서 용어, "STAT3(signal transducers and activators of transcription 3) 저해"란 STAT3가 활성화되어 전자 조절 단백질로 작용하여 발암 과정에 작용하는 STAT3의 활성을 감소 또는 차단시키는 것을 의미한다. The term " STAT3 (signal transducers and activators of transcription 3) inhibition "in the present invention means that STAT3 is activated and acts as an electron regulatory protein to reduce or block the activity of STAT3 acting on the carcinogenesis process.

STAT3 단백질은 전사조절 인자(txn factor)로, 어팝토시스 억제제(예들 들어, Bcl-xL, Mcl-1 및 survivin), 세포-주기 조절자(예를 들어, cyclin D1 및 c-Myc), 신생 혈관 형성 유도자(예들 들어, 혈관내피세포 성장인자(vascular endothelial growth factor) 등을 코딩하는 유전자의 전사 활성을 통하여 종양을 유발하는 신호전달과정(oncogenic signaling)의 중요한 매개자(mediater)로 기능한다고 알려져 있다. The STAT3 protein is a transcription factor (txn factor), and is a potent inhibitor of apoptosis such as Bcl-xL, Mcl-1 and survivin, cell-cycle regulators (eg cyclin D1 and c-Myc) Is known to function as an important mediator of oncogenic signaling through the transcriptional activity of genes encoding angiogenesis inducers (e. G., Vascular endothelial growth factor, etc.) .

간 질환의 가장 큰 이유 중 하나는 신호 및 전사활성화 인자-3(STAT3)의 활성 및 활성산소(ROS)의 축적으로 인한 염증반응 및 지방간 형성이다. STAT3는 간염 및 지방간 조절에 중요한 인자로 인터류킨-6(IL-6)에 의하여 활성화된다. 알코올을 섭취하였을 때, 알코올 대사에 의하여 활성화된 IL-6로 인해 STAT3의 활성화시키지만, 본 발명의 경우 아스타잔틴이 STAT3에 직접적으로 결합하여 STAT3의 활성을 막음으로써 알코올성 간 질환 발생을 감소시킬 수 있다. 또한, ROS로 인해 생성된 IL-6가 STAT3를 활성화하는 것을 감소시킴으로써 알코올성 간 질환을 위한 잠재적인 접근 방법을 제공한다.One of the major reasons for liver disease is inflammation and fatty liver formation due to the activation of signal and transcription activator-3 (STAT3) and the accumulation of reactive oxygen species (ROS). STAT3 is an important factor in the regulation of hepatitis and fatty liver and is activated by interleukin-6 (IL-6). When alcohol is ingested, STAT3 is activated by IL-6 activated by alcohol metabolism. In the present invention, astaxanthin directly binds to STAT3 to block the activity of STAT3, thereby reducing the incidence of alcoholic liver disease have. It also provides a potential approach for alcoholic liver disease by reducing the activation of STAT3 by IL-6 produced by ROS.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 지방간 질환(fatty liver disease)을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized by reducing fatty liver disease.

지방간 질환(fatty liver disease)이란, 지방간이라고도 불리며 간세포에 지방(트리글리세리드 등)이 이상 축적 되는 것에 기인하여 간 장애를 초래하는 질환이다. 지방간 질환의 초기 병태는 간세포에 지방 침착만을 인정하는 단순성 지방간이며, 그 후에 지방간염(간섬유증을 포함), 또한 간경변이나 간세포암으로 병태가 진행되는 것이 알려져 있다. Fatty liver disease, also called fatty liver disease, is a disease caused by abnormal accumulation of fat (triglycerides, etc.) in hepatocytes, leading to liver damage. It is known that the initial condition of fatty liver disease is a simple fatty liver that recognizes only fat deposition in hepatocytes, and then the condition progresses to fatty liver (including liver fibrosis), and also cirrhosis or hepatocellular carcinoma.

일반적으로, 간장에 지방이 침착되는 원인으로서는, 알콜 섭취, 비만, 당뇨병, 지질대사 이상, 약제(스테로이드, 테트라사이클린 등), Cushing 증후군, 중독(황린 등), 고도의 영양 장해 등을 들 수 있다. 지방간질환의 원인은 크게 알콜성과 비알콜성으로 나누어지며, 전자를 원인으로 하는 간 질환을 알콜성 지방간 질환(알콜성 간장해라고도 불린다)이라고 하며, 알콜성 지방간질환은, 초기의 단순성 지방간으로부터 진행성으로 지방간염, 간경변으로 이행한다. In general, the causes of fatty deposits in the liver include alcohol consumption, obesity, diabetes, lipid metabolism disorders, drugs (steroids, tetracyclines, etc.), Cushing's syndrome, poisoning . The cause of fatty liver disease is largely divided into alcohol and non-alcoholic. Liver disease caused by the former is called alcoholic fatty liver disease (also called alcoholic liver disease), and alcoholic fatty liver disease is the progressive Liver transplantation, and liver cirrhosis.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 간 조직의 손상을 예방 또는 치료하는 것을 특징으로 한다.The pharmaceutical composition and food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized by preventing or treating damage to liver tissue.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 COX-2와 iNOS의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and the food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient are characterized by decreasing the expression amount of COX-2 and iNOS.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 또한, CYP2E1의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and the food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient are also characterized by decreasing the expression amount of CYP2E1.

CYP2E1(cytochromeP450 2E1)은 NADPH-cytochrome P-450 reductase와 함께 MEOS에서 알코올의 산화에 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 급성 알코올 섭취시 ADH에 의해 산화되어 아세트알데하이드로 전환되는 반면 알코올 중독자 또는 만성 알코올 섭취자의 경우 CYP2E1이 관여하면서 아세트알데하이드의 생성과 동시에 HER을 비롯한 수종의 ROS를 생성한다. 특히 알코올의 만성섭취에 의해 inducible form으로 유도된 CYP2E1은 각종 radical을 과량생성함으로써 GSH에 의해 소거되지 않고 지질과산화를 비롯하여 활성산소에 의한 손상을 일으킨다. CYP2E1 (cytochrome P450 2E1) plays a key role in the oxidation of alcohol in MEOS with NADPH-cytochrome P-450 reductase. Acute alcohol is oxidized by acetylcholinesterase (ADH) and converted to acetaldehyde. In the case of alcoholics or chronic alcoholics, CYP2E1 is involved and produces HER and other ROS simultaneously with the production of acetaldehyde. In particular, CYP2E1 induced by induction of alcohol by chronic intake of alcohol induces excessive radicals, which are not eliminated by GSH but cause lipid peroxidation and damage by reactive oxygen species.

CYP2E1이 유도되는 정도와 malondialdehyde(MDA) 생성량 증가 및 ferritin으로부터 철의 유리량 증가에 의한 지질 과산화는 직접적인 관련을 갖고 있다. 또한 알코올에 의해 유도된 CYP2E1의 양은 drug 대사에도 영향을 미쳐 정상적인 microsomal detoxication 활성을 증가시킴으로써 과량의 약물투여를 유발하여 약물증독증상의 원인이 되기도 한다(참조: Albert Y. Sun et al. Ethanol and Oxidative stress, Alcoholism;Clinical and Experimental Research, 25, No.5, 237S -243 S, 2001). 따라서 알코올성 간질환 중 지질의 과산화에 의한 간질환 및 활성산소에 의한 간손상을 예방하기 위한 phytochemicals의 소재화에 있어 이들의 직접적인 원인으로 작용하는 CYP2E1의 생합성과 활성을 억제하고 저해할 수 있는 물질의 검색이 필수적이다.The degree of induction of CYP2E1, increased malondialdehyde (MDA) production and lipid peroxidation due to increased iron content from ferritin are directly related. Alcohol-induced CYP2E1 also affects drug metabolism and increases normal microsomal detoxication activity, resulting in excessive drug administration, resulting in drug deprivation symptoms (Albert Y. Sun et al. Ethanol and Oxidative stress, Alcoholism; Clinical and Experimental Research, 25, No. 5, 237S-243 S, 2001). Therefore, it has been shown that the inhibition and inhibition of the biosynthesis and activity of CYP2E1, which directly acts as a causative factor in the formation of phytochemicals to prevent hepatic damage and hepatic injury caused by lipid peroxidation in alcoholic liver disease Search is essential.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 식품 조성물은 활성산소의 양을 감소시키는 것을 특징으로 한다.The food composition for treating or preventing an alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized by reducing the amount of active oxygen.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 식품 조성물은 인터류킨-6(IL-6)의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized by decreasing the expression amount of interleukin-6 (IL-6).

인터루킨-6(IL-6)는 B 세포 자극 인자 2(BSF2) 또는 인터페론-2(INF-2)로도 불리는 사이토카인(cytokine)으로, B임파구의 활성화에 관여하는 분화인자로 발견되었다. 그 후, 여러 가지 세포의 기능에 영향을 미치는 다기능 사이토카인이라는 것이 밝혀졌다. IL-6는 세포막 위에 두 종류의 단백질을 매개로 그 생물학적 활성을 전달한다. 하나는 IL-6가 결합하는 단백질인 IL-6 수용체로, IL-6 수용체는 세포막을 관통하여 발현되어 있으며 약 80kDa의 분자량을 가지는 막결합형 단백질이다. 다른 하나는, 비리간드 결합성의 시그날 전달에 속하는 약 130kDa의 분자량을 가지는 막단백질 gp130이다. IL-6와 IL-6 수용체는 IL-6/IL-6 수용체 복합체를 형성하고, 이어서 gp130과 결합한다. 이러한 리간드와 수용체들의 결합 후, 세포 내에서는 JAK2(Janus Kinase 2)가 인산전이 반응(transphosphorylation)에 의해 활성화된다. 활성화된 JAK2에 의해 수용체 세포질 도메인(cytoplasmic domains)의 여러 타이로신 잔기(tyrosine residues)가 인산화(phosphorylation)되고, 이것은 SH2나 다른 인산 타이로신 결합 모티프(phosphotyrosine binding motif)를 가지고 있는 STAT3(signal transducers and activators of transcription 3)와 같은 세포질 내 단백질의 도킹 사이트(docking site) 역할을 하게 된다. Interleukin-6 (IL-6), a cytokine, also called B-cell stimulating factor 2 (BSF2) or interferon-2 (INF-2), was found as a differentiator involved in the activation of B lymphocytes. It has since been found to be a multifunctional cytokine that affects various cell functions. IL-6 carries its biological activity on the cell membrane through two types of proteins. One is the IL-6 receptor, a protein that IL-6 binds. The IL-6 receptor is expressed through the membrane and is a membrane-bound protein with a molecular weight of about 80 kDa. The other is the membrane protein gp130, which has a molecular weight of about 130 kDa, which belongs to signaling of non-ligand binding. IL-6 and IL-6 receptors form an IL-6 / IL-6 receptor complex, which in turn binds to gp130. After binding of these ligands and receptors, JAK2 (Janus Kinase 2) is activated in the cell by transphosphorylation. Activated JAK2 phosphorylates several tyrosine residues of the cytoplasmic domains and is responsible for signal transducers and activators of STAT3, which have SH2 or other phosphotyrosine binding motifs transcription 3) as a docking site for proteins in the cytoplasm.

수용체의 세포질 도메인(cytoplasmic domain)에 결합한 STAT3는 JAK2에 의해 인산화가 된 후 수용체에서 떨어져 나오며, 이러한 활성화된 STAT3들은 세포질 내에 서로 결합하여 호모다이머(homodimer) 또는 헤테로다이머 (heterodimer)를 이룬 후 핵 내로 들어가 목적유전자의 인식 서열(recognition sequence)에 결합하여 전사를 증가시킨다.STAT3 bound to the cytoplasmic domain of the receptor is phosphorylated by JAK2 and then released from the receptor. These activated STAT3 bind to each other in the cytoplasm to form a homodimer or a heterodimer, Into the recognition sequence of the target gene to increase transcription.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 TNF-α와 IL-1β의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and the food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient are characterized by decreasing the expression amount of TNF-α and IL-1β.

TNF-α는, 인간을 포함하는 동물의 대식 세포가 세균의 독성물질인 내독소 (endotoxin)를 포함하는 다양한 면역 자극체에 반응하여 생산하는 사이토카인으로, 면역 체계에 중요한 역할을 담당하고 있는 물질이다. 동물 또는 인간에게 TNF-α를 투여하는 경우, 급성 감염 및 쇼크 상태에서와 유사한 염증, 열, 심혈관 작용, 출 혈, 응집 및 급성 상반응 (acute phase)이 일어나게 되는데, 체내에서 TNF-α의 생산이 지나치거나 조절되지 않으면 여러 질병이 유발되는 것으로 알려져 있다. TNF-α is a cytokine that is produced by macrophages in animals, including humans, in response to a variety of immunostimulating substances including endotoxin, a toxic substance of bacteria, and is a substance that plays an important role in the immune system to be. When TNF-α is administered to animals or humans, inflammation, heat, cardiovascular effects, hemorrhage, flocculation, and acute phase similar to those in acute infection and shock conditions occur. Production of TNF-α in the body It is known that many diseases are caused if not overdosed or controlled.

염증성 사이토카인 중 핵심적인 역할을 하는 IL-1β는 특이적 수용체와 결합하여 염증성 전사인자인 NF-kB등을 활성화시킴으로써 IL-1β를 포함하는 염증성 사이토카인들의 합성 및 분비를 유도하고, 분비된 염증성 사이토카인들은 면역세포들을 활성화시켜 염증 반응을 유도하고 지속시킨다. 따라서, IL-1β 등의 염증성 사이토카인은 자가면역질환 및 염증성 질환에서 증가되어 있으며, 이들의 양적 증가와 함께 IL-1β에 대한 과민성 반응이 문제가 된다.IL-1β, which plays a key role in inflammatory cytokines, binds to specific receptors and activates inflammatory transcription factors such as NF-kB, thereby inducing the synthesis and secretion of inflammatory cytokines including IL-1β, Cytokines activate immune cells and induce and persist inflammatory responses. Thus, inflammatory cytokines such as IL-1 [beta] are increased in autoimmune diseases and inflammatory diseases, and the quantitative increase of these inflammatory cytokines leads to the problem of hypersensitivity to IL-1 [beta].

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 케모카인 (C-C 모티프) 리간드 2(Chemokine (C-C motif) ligand 2; CCL2)의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and food composition for the treatment or prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized in that the expression level of chemokine (CC motif) ligand 2 (CCL2) Is reduced.

케모카인 (C-C 모티프) 리간드 2(Chemokine (C-C motif) ligand 2; CCL2)는 단핵구 화학주성인자 단백질-1(monocyte chemoattractant protein-1; MCP-1) 또는 소형 유도성 사이토카인 A2로서 알려져 있으며, 이는 염증성 형태이고 CC 케모카인에서는 가장 잘 밝혀진 케모카인이다. 이는 단핵구/마크로파지 (monocyte/macrophages)에서 크게 발현되고, 내피세포, 평활근, 섬유아세포, 상피세포, 혈관간막세포 (mesangial), 성상세포(astrocytic) 및 미세교(microglial) 세포와 같은 항바이러스성 면역 반응 세포에서 폭넓게 발현된다. 성숙 CCL2는 76개의 아미노산으로 구성되어 있고, 다양한 포도당화(glycosylation)는 여러 분자량의 자연단백질(native proteins)을 나타낸다. 비록 고농도에서는 호모다이머(homodimer)를 형성할 수 있지만, 생리적 농도에서는 주로 단량체로 존재하고, 이량체는 CCR2와 결합하거나 활성화될 수 없다. 구조적 실험을 통해, 3개의 역-평행 β-가닥(anti-parallel β-strands) 및 가로놓인 카르복시-말단 α-헬릭스(carboxy-terminal α- helix)로 이루어진 CCL2의 2차 구조가 밝혀졌다. 4개의 시스테인 잔기는 Cys34와 Cys59 사이 및 Cys35와 Cys75 사이에 2개의 분자 내 이황화 결합을 형성한다. N-말단 부위는 수용체와의 상호작용에 중요한 것으로 나타났다. 2개의 잔기에 있어서의 변화는 단핵구 대신에 호중구(neutrophils)를 끌어 모으는 것으로 보고되었다. Chemokine (CC motif) ligand 2 (CCL2) is known as monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) or a small inducible cytokine A2, And is the best known chemokine in CC chemokines. It is largely expressed in monocyte / macrophages and is an antiviral immunity such as endothelial cells, smooth muscle, fibroblasts, epithelial cells, mesangial cells, astrocytic and microglial cells It is widely expressed in reactive cells. Mature CCL2 is composed of 76 amino acids, and various glycosylations represent native proteins of different molecular weights. Although homodimers can be formed at high concentrations, they are predominantly monomers at physiological concentrations, and dimers can not bind or activate CCR2. Structural experiments revealed a secondary structure of CCL2 consisting of three anti-parallel β-strands and a carboxy-terminal α-helix. The four cysteine residues form two intramolecular disulfide bonds between Cys34 and Cys59 and between Cys35 and Cys75. The N-terminal region was found to be important for interaction with the receptor. Changes in the two residues have been reported to attract neutrophils instead of monocytes.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 호중구(Neutrophil)의 발현량을 감소시키는 것을 특징으로 한다. The pharmaceutical composition and food composition for the treatment or prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient is characterized by decreasing the expression amount of Neutrophil.

호중구(neutrophil)는 정상 상태(steady state)에서 골수(bone marrow), 비장(spleen), 림프절(lymph node), 간, 폐, 혈액 등에 있는 수명이 짧은 다형핵 백혈구(polymorphonuclear leukocyte)이다. 이런 집단(population)은 감염에 대한 초기 면역 반응에 중요한 역할을 한다. 호중구는 대식작용(phagocytosis), 활성산 소의 생산(ROS production), 및 호중구 세포 외 트랩 형성(neutrophil extracellular trap formation)을 통해 살균 효과를 유도한다. 그리고 사이토카인 분비(cytokine secretion) 및 항원 제시(antigen presentation)를 통해 다양한 선천 또는 후천 면역 세포를 모집하고 활성화 시킨다. Neutrophil is a polymorphonuclear leukocyte with a short life span in bone marrow, spleen, lymph node, liver, lung, and blood in a steady state. These populations play an important role in the initial immune response to infection. Neutrophils induce bactericidal effects through phagocytosis, ROS production, and neutrophil extracellular trap formation. And recruits and activates various innate or acquired immune cells through cytokine secretion and antigen presentation.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 및 예방용 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있으며, 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다.The pharmaceutical composition for the treatment and prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient can be in the form of a tablet, a pill, a powder, a granule, a capsule, a suspension, a solution, an emulsion, a syrup, Aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations and suppositories, and may be oral or parenteral formulations.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 식품 조성물의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품 및 건강기능식품 등을 포함한다.Examples of the food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient include meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, , Dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, drinks, alcoholic beverages, and vitamin complexes, and may include foods in the conventional sense, including functional foods and health functional foods.

본 발명은 또한, 상술한 바와 같은 특징을 갖는 하기 화학식 1로 표시되는 아스타잔틴(astaxanthin)을 포함하는 시험관 내에서(in vitro) STAT3(signal transducers and activators of transcription 3)의 활성 억제용 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a composition for inhibiting the activity of STAT3 (signal transducers and activators of transcription 3) in vitro comprising astaxanthin represented by the following formula (1) .

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

또한, 본 발명은 1) 활성화된 STAT3 단백질에 피검물질을 처리하는 단계; 및 2) 상기 STAT3 단백질의 활성을 무처리 대조군에 비해 저해하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 알코올성 간 질환 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a method for detecting a STAT3 protein comprising the steps of: 1) treating a test substance with activated STAT3 protein; And 2) selecting a test substance which inhibits the activity of the STAT3 protein as compared to the untreated control group. The present invention also provides a method for screening a therapeutic agent for an alcoholic liver disease.

상기 알코올성 간 질환은 상술한 바와 같은 특징을 가질 수 있고, 구체적으로 지방간질환(fatty liver disease)일 수 있다.The above-mentioned alcoholic liver disease may have the above-mentioned characteristics, and may be specifically fatty liver disease.

나아가, 본 발명은 1) 활성화된 STAT3 단백질을 발현하는 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 및 2) 상기 세포주에서 STAT3 단백질의 활성을 무처리 대조군에 비해 저해하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 알코올성 간 질환 치료제의 스크리닝 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention relates to a method for producing a STAT3 protein comprising the steps of: 1) treating a test substance with a cell line expressing an activated STAT3 protein; And 2) screening a test substance that inhibits the activity of STAT3 protein in the cell line as compared to the untreated control group. The present invention also provides a method for screening a therapeutic agent for an alcoholic liver disease.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 항염증 및 항산화 효과로 알코올성 간 질환을 완화시킨다. The pharmaceutical composition and food composition for treating or preventing alcoholic liver disease comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient alleviate alcoholic liver disease by anti-inflammatory and antioxidative effects.

본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 알코올성 간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물 및 식품 조성물은 아스타잔틴(astaxanthin)이 직접적으로 STAT3와 결합하여 STAT3의 활성을 감소시키며, 이를 통하여 CYP2E1의 발현량을 감소시키고, 활성산소의 양을 감소시킨다. 이에 따라 인터류킨-6(IL-6), TNF-α와 IL-1β의 발현량을 감소시키고, CCL2의 발현량을 감소시킴으로써 호중구의 발현양을 감소시켜서, 알코올성 지방간을 포함하는 간 질환을 치료, 억제할 수 있으므로, 본 발명에 의한 아스타잔틴(astaxanthin)을 유효성분으로 포함하는 조성물은 알코올성 간 질환의 예방, 치료 또는 개선용 의약 및 기능성 식품으로 개발될 수 있다.The pharmaceutical composition and food composition for the treatment or prevention of alcoholic liver diseases comprising astaxanthin according to the present invention as an active ingredient are useful for the treatment of astaxanthin by directly binding STAT3 to reduce the activity of STAT3, Thereby decreasing the expression amount of CYP2E1 and reducing the amount of active oxygen. Therefore, it is possible to reduce the expression level of interleukin-6 (IL-6), TNF-α and IL-1β and reduce the expression amount of CCL2, thereby decreasing the expression amount of neutrophils and treating liver diseases including alcoholic fatty liver, The composition containing astaxanthin according to the present invention as an active ingredient can be developed as a medicament and a functional food for prevention, treatment or improvement of alcoholic liver disease.

도 1a, 1b는 마우스에 알코올성 간 질환을 유도한 후, 아스타잔틴(astaxanthin)을 경구투여 하여 체중 대비 간의 무게를 비교하여 나타낸 것이다.
도 1c는 아스타잔틴(astaxanthin)농도 의존적으로 AST수치가 감소됨을 나타낸 것이다.
도 1d는 아스타잔틴(astaxanthin)의 알코올성 간 질환에 대한 효과를 확인하기 위해 H&E 염색을 한 것을 나타낸 것이다.
도 2a는 AutoDock VINA를 이용하여 docking modeling을 수행한 것을 나타낸 것이다.
도 2b는 pull-down assay를 통해 astaxanthin이 묶여있는 bead에서의 발현량이 더 크게 나타난 것을 나타낸 것이다.
도 2c는 아스타잔틴(astaxanthin)을 투여하였을 때와 그렇지 않았을 때, STAT3의 활성차이를 알아보기 위해 단백질 발현정도를 western blot으로 확인한 것을 나타낸 것이다.
도 3a는 아스타잔틴(astaxanthin)을 투여하였을 때와 그렇지 않을 때, 염증차이를 알아보기 위해 염증성 단백질의 발현정도를 western blot으로 확인한 것을 나타낸 것이다.
도 3b는 아스타잔틴 농도 의존적으로 NO의 농도가 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 3c는 아스타잔틴 농도 의존적으로 CYP2E1의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 3d는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 total GSH가 증가하는 것을 나타낸 것이다.
도 4a는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 IL-6의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 4b는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 TNF-α의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 4c는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 IL-1β의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 4d는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 CCL2의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 5a는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 호중구의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 5b는 아스타잔틴(astaxanthin) 농도 의존적으로 Ly6g의 발현량이 감소하는 것을 나타낸 것이다.
도 5C는 neutrophils 발현량을 확인하기 위해 간 조직을 잘라서 Ly6g를 염색한 것을 나타낸 것이다.
FIGS. 1A and 1B show the results of oral administration of astaxanthin after inducing an alcoholic liver disease in mice and comparing the weights of the liver and the liver.
Figure 1c shows that AST levels are decreased in astaxanthin concentration-dependent manner.
Figure 1d shows H & E staining to confirm the effect of astaxanthin on alcoholic liver disease.
2A shows docking modeling performed using AutoDock VINA.
FIG. 2b shows that the amount of expression in astaxanthin-bound beads is larger than that in pull-down assays.
FIG. 2c shows the western blot analysis of the expression level of STAT3 protein when astaxanthin was administered and when astaxanthin was not administered.
FIG. 3A shows western blot analysis of the degree of inflammatory protein expression in order to examine the difference in inflammation between when astaxanthin was administered and when it was not.
FIG. 3B shows that the concentration of NO is decreased depending on the concentration of astaxanthin.
FIG. 3C shows that the amount of CYP2E1 expression decreases in astaxanthin concentration-dependent manner.
FIG. 3D shows that total GSH increases in astaxanthin concentration-dependent manner.
Figure 4a shows that the expression level of IL-6 is decreased in astaxanthin concentration-dependent manner.
4B shows that the amount of TNF-a expression decreases in astaxanthin concentration-dependent manner.
FIG. 4c shows that the amount of IL-1? Expression is decreased in astaxanthin concentration-dependent manner.
Figure 4d shows that the expression level of CCL2 decreases in astaxanthin concentration-dependent manner.
FIG. 5A shows that the expression level of neutrophils decreases in astaxanthin concentration-dependent manner.
FIG. 5B shows that the expression amount of Ly6g decreases in astaxanthin concentration-dependent manner.
FIG. 5C shows that Ly6g was stained by cutting off liver tissue to confirm the amount of neutrophils.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예1> 지방간 유도 쥐에서의 astaxanthin의 지방간 감소 효과 확인Example 1: Effect of astaxanthin on the reduction of fatty liver in liver-induced rats

아스타잔틴(astaxanthin)이 항염증 및 항산화 효과를 통하여 알코올성 간 질환에 지방간 생성 억제 효과가 있을지 조사하기 위해 11일 동안 8주령의 마우스에 0.2, 2 and 20 mg/kg 농도의 astaxanthin을 경구투여(oral gavage) 하였고, 동시에 liquid-diet에 ethanol (5% v/v)을 섞어 자유롭게 먹도록 하여 알코올성 간 질환을 유도하였다. To investigate whether astaxanthin inhibits fatty liver formation in alcoholic liver disease through antiinflammatory and antioxidant effects, astaxanthin at 0.2, 2 and 20 mg / kg was orally administered to 8-week-old mice for 11 days oral gavage). At the same time, ethanol (5% v / v) was added to liquid-diet to induce alcoholic liver disease.

알코올성 간 질환의 첫 단계인 지방간의 회복정도를 측정하기 위해 유도 및 투여기간동안 마우스의 무게를 측정하였고, 마지막 날 간의 무게도 측정하여 몸무게 대비 간의 무게를 비교하였다. (도 1a, 1b) In order to measure the degree of recovery of fatty liver, the first stage of alcoholic liver disease, mice were weighed during induction and administration, and the weight of the last day was measured to compare the weight of the liver. (Figs. 1A and 1B)

도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하여 아스타잔틴을 투여한 군에서 비교예의 에탄올을 투여한 비교예보다 체중이 감소하는 것으로 보아 astaxanthin이 간 내의 지방축적을 감소시킨다고 볼 수 있다.As shown in FIG. 1, the astaxanthin-treated group according to the present invention showed a decrease in body weight compared to the comparative example in which ethanol was administered.

<실시예2> astaxanthin의 간 조직 손상 치료 효과 확인<Example 2> The effect of astaxanthin on liver tissue damage treatment

상기 실시예 1에서 알코올성 간질환 유도 및 astaxanthin 투여한 마우스의 혈액을 이용하여 생화학적 간 기능 검사를 하였다. In Example 1, biochemical liver function tests were performed using blood of mice induced with alcoholic liver disease and astaxanthin.

피리독살인산화효소인 아스파르테이트아미노전달효소(AST)와 트랜스아미나아제인 알라닌아미노전달효소(ALT)는 조직이 손상되면 혈액으로 유리되는 특징을 갖는데, 도 1c 에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하여 아스타잔틴을 투여한 군보다 비교예의 에탄올을 투여한 군에서 AST 수치가 더 높은 것으로 보아 간 조직에 염증과 같은 손상이 생겼고, 약물 농도 의존적으로 AST 수치가 감소하는 것으로 보아 astaxanthin이 간 조직의 손상을 예방 혹은 치료한다고 볼 수 있다. (도 1c)Aspartate aminotransferase (AST), which is a pyridoxal phosphorylase, and alanine aminotransferase (ALT), which is a transaminase, are characterized by being liberated into blood when a tissue is damaged. As shown in FIG. 1C, , Astaxanthin showed a higher AST level in the ethanol-treated group than the astaxanthin-treated group, indicating that inflammation-like damage occurred in liver tissue and AST level was decreased in dependence on drug concentration. Of the patients. (Fig. 1C)

Astaxanthin의 알코올성 간 질환에 대한 효과를 확인하기 위해 H&E 염색을 하였다. H & E staining was performed to determine the effect of astaxanthin on alcoholic liver disease.

도 1d 에서 보는 바와 같이 간 조직을 고정 시킨 다음 간을 잘라서 H&E 염색을 한 결과 본 발명의 실시예에 의하여 아스타잔틴을 투여한 군보다 비교예의 에탄올을 투여한 군에서 염증세포 및 지방세포가 증가하였다. 반면에 본 발명의 실시예에 의하여 아스타잔틴을 투여 받은 군에선 염증세포의 수가 감소하고 지방세포의 크기가 줄어드는 것으로 보아 astaxanthin이 알코올성 간 질환에 효과가 있다고 볼 수 있다.As shown in FIG. 1d, hepatic tissues were fixed and H & E staining was performed. As a result, according to the examples of the present invention, compared to the group administered with astaxanthin, the inflammatory cells and adipocytes increased Respectively. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, in astaxanthin-treated group, astaxanthin is effective for alcoholic liver disease because the number of inflammatory cells is decreased and the size of adipocytes is decreased.

<실시예3> astaxanthin와 STAT3의 결합확인Example 3 Confirmation of Binding of astaxanthin to STAT3

Astaxanthin이 STAT3에 직접적으로 결합하는지 확인하기 위해 AutoDock VINA를 이용하여 docking modeling을 수행하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. . To confirm whether astaxanthin directly binds to STAT3, docking modeling is performed using AutoDock VINA, and the results are shown in FIG. .

결합친화정도는 -9.0 kcal/mol로 상당히 높은 결합력을 보였다. HEK293 cell에 STAT3를 transfection시켜 다량 발현하게 한 뒤 lysis시킨 STAT3 단백질과 cell-free system으로 발현시킨 STAT3 단백질을 pull-down assay를 통해 astaxanthin과 직접 결합시켰다. The degree of binding affinity was as high as -9.0 kcal / mol. STAT3 was transfected into HEK293 cells, and STAT3 protein, which was lysed and cell-free system, was directly bound to astaxanthin through a pull-down assay.

도 2b 에서 보는 바와 같이 astaxanthin이 묶여있는 bead에서의 발현량이 더 크게 나타난 것으로 보아 astaxanthin과 STAT3가 직접적으로 결합하는 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 2B, the amount of astaxanthin-bound beads in the beads is larger than that of astaxanthin, indicating that astaxanthin and STAT3 bind directly to each other.

<실시예4> astaxanthin의 STAT3 활성 감소 효과<Example 4> Effect of astaxanthin on STAT3 activity

알코올성 간 질환을 유도한 마우스에서 astaxanthin을 투여하였을 때와 그렇지 않았을 때, STAT3의 활성차이를 알아보기 위해 단백질 발현정도를 western blot으로 확인하였다. To determine the difference in STAT3 activity between astaxanthin-treated mice and non-astaxanthin-treated mice, western blot analysis was performed.

도 2c 에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 아스타잔틴을 투여한 군보다 대조군인 에탄올 투여군(EtOH-fed)에서 phospho-STAT3 (p-STAT3)의 발현량이 증가하였다. As shown in FIG. 2C, the amount of phospho-STAT3 (p-STAT3) expression was increased in the ethanol-treated group (EtOH-fed), which was a control group, compared with the astaxanthin-treated group according to the example of the present invention.

에탄올로 인해 STAT3가 활성화되었고, 약물 농도 의존적으로 p-STAT3의 발현량이 감소하는 것으로 보아 astaxanthin이 STAT3에 결합하여 STAT3의 활성을 감소시켜 간 조직의 손상을 유도하는 염증성 싸이토카인과 산화적 스트레스가 줄어들었다고 볼 수 있다.STAT3 was activated by ethanol and p-STAT3 expression decreased in a dose-dependent manner, indicating that astaxanthin binds to STAT3, reducing the activity of STAT3, reducing oxidative stress and inflammatory cytokines that induce liver damage can see.

<실시예5> astaxanthin의 염증완화 효과Example 5 Effect of astaxanthin on inflammation

알코올성 간 질환을 유도한 마우스에서 astaxanthin을 투여하였을 때와 그렇지 않을 때, 염증차이를 알아보기 위해 염증성 단백질의 발현정도를 western blot으로 확인하였다. The expression of inflammatory proteins was determined by western blot analysis to determine the difference in inflammation when astaxanthin was administered or not in mice induced with alcoholic liver disease.

본 발명의 실시예에 의한 아스타잔틴을 투여한 군보다 대조군인 에탄올 투여군(EtOH-fed)에서 COX-2와 iNOS의 발현량이 증가한 것으로 보아 EtOH로 인해 간 조직에 염증이 생겼고, 약물 농도 의존적으로 COX-2와 iNOS의 발현량이 감소하는 것으로 보아 astaxanthin이 염증반응을 완화시킨다고 볼 수 있다. (도 3a)The expression level of COX-2 and iNOS was increased in the ethanol-treated group (EtOH-fed) as compared with the astaxanthin-administered group according to the example of the present invention. As a result, EtOH induced inflammation of liver tissues, The decrease in expression of COX-2 and iNOS suggests that astaxanthin alleviates the inflammatory response. (Fig. 3A)

<실시예6> astaxanthin의 활성산소 감소효과<Example 6> Reduction effect of astaxanthin on active oxygen

ROS를 생성시키는 CYP2E1의 발현정도를 보기위해 western blot 및 qPCR로 확인한 결과를 도 3에 나타내었다. Fig. 3 shows the results of western blot and qPCR in order to examine the expression level of CYP2E1 that produces ROS.

도 3에서 약물 농도 의존적으로 CYP2E1의 발현량이 감소함을 확인할 수 있다. FIG. 3 shows that the expression level of CYP2E1 decreases in a drug concentration-dependent manner.

또한 ROS의 생성 정도를 비교하기 위해 NO concentration을 측정하였다. 대조군인 에탄올 투여군(EtOH-fed)보다 본 발명의 실시예에 의하여 astaxanthin을 투여 받은 군에서 NO concentration이 감소하였다 (도 3b). NO concentration was also measured to compare the degree of ROS production. The concentration of NO in the astaxanthin-treated group according to the example of the present invention was lower than that of the control group (EtOH-fed) (FIG. 3B).

total GSH도 측정한 결과, GSH는 ROS와 반응하여 산화되면 GSSG의 형태로 변화 하는데, 약물 농도 의존적으로 total GSH가 증가하는 것으로 보아 본 발명의 실시예에 의하여 astaxanthin을 투여 받은 마우스의 간이 투여 받지 않은 마우스의 간보다 산화정도가 적은 것으로 볼 수 있다. (도 3d) Total GSH was also measured. As a result, when GSH was oxidized in response to ROS, it changed into GSSG form, and total GSH increased depending on the drug concentration. As a result, astaxanthin- It can be seen that the degree of oxidation is lower than that of mouse liver. (Fig. 3d)

마지막으로 과산화지질의 양을 측정하기 위해 TBARS assay를 수행한 결과, 본 발명의 실시예에 의하여 astaxanthin을 투여 받은 군에서 농도가 감소하는 것으로 보아 지방에서의 산화정도가 적은 것으로 볼 수 있다 (도 3d).Finally, TBARS assay was performed to measure the amount of lipid peroxidation. As a result, the concentration of astaxanthin in the group treated with astaxanthin was reduced according to the present invention, ).

<실시예7> astaxanthin의 cytokine 발현량 감소효과<Example 7> Reduction effect of astaxanthin on cytokine expression

염증반응관련 cytokine들의 발현량을 비교해보기 위해 qPCR을 수행하였다. QPCR was performed to compare the expression levels of inflammatory cytokines.

STAT3를 활성화시키는 cytokine인 IL-6의 발현량이 pair-fed 군에 비하여 대조군인 에탄올 투여군(EtOH-fed)에서 더 높았고, 약물 농도 의존적으로 감소하였다. (도 4a) The expression level of IL-6, a cytokine that activates STAT3, was higher in the ethanol-treated group (EtOH-fed) than in the pair-fed group and decreased in a dose dependent manner. (Fig. 4A)

또한 염증발생에 중요한 cytokine인 TNF-α와 IL-1β의 발현량도 약물 농도 의존적으로 감소하였다. (도 4b, c)In addition, the expression levels of TNF-α and IL-1β, which are important cytokines for inflammation, also decreased in a dose dependent manner. (Figs. 4B and 4C)

염증이 일어났을 때 Immune cells을 끌고 오는 케모카인인 CCL2의 발현량을 qPCR로 확인해본 결과, 약물 농도 의존적으로 CCL2의 발현량이 감소하였다.The expression level of CCL2, which is a chemokine that attracts immune cells when inflammation occurs, is confirmed by qPCR. As a result, the amount of CCL2 expression is decreased depending on the drug concentration.

<실시예8> astaxanthin의 호중구 발현량 감소효과<Example 8> Reduction effect of astaxanthin on neutrophil expression

체내에 침입한 외부독성물질을 식작용으로 분해하는 호중구의 발현량을 비교해보기 위해 CBC검사를 통해 확인하였다. To compare the expression levels of neutrophils, which break down the external toxic substances entering the body into pharmacological effects, we checked them by CBC test.

도 5a 에서 보는 바와 같이 혈액 내의 호중구의 발현량이 본 발명의 실시예에 의하여 아스타잔틴을 투여한 pair-fed 군에 비하여 비교예에 의하여 에탄올을 투여한 EtOH-fed 군에서 더 높았고, 약물을 투여한 군에서 농도 의존적으로 감소하였다. As shown in FIG. 5A, the expression level of neutrophils in blood was higher in the EtOH-fed group administered with ethanol compared to the pair-fed group administered with astaxanthin according to the example of the present invention, And decreased in a concentration-dependent manner in one group.

도 5b 에서 보는 바와 같이 호중구의 마커인 Ly6g를 qPCR로 확인한 결과 Ly6g의 발현량이 약물 농도 의존적으로 감소하였다. As shown in FIG. 5B, Ly6g, a marker of neutrophils, was confirmed by qPCR, and the amount of expression of Ly6g was decreased depending on the drug concentration.

도 5c에서 간 조직에서의 neutrophils 발현량을 확인하기 위해 고정된 간 조직을 잘라서 Ly6g를 염색해보았다. 그 결과 약물을 투여 받은 군에서 그렇지 않은 군보다 neutrophils의 양이 줄어들었다.In FIG. 5c, to determine the amount of neutrophils expressed in liver tissues, fixed liver tissue was cut and stained with Ly6g. As a result, the amount of neutrophils was reduced in the drug-treated group than in the non-treated group.

Claims (4)

하기 화학식 1로 표시되는 아스타잔틴(astaxanthin)을 포함하는 시험관 내에서(in vitro) STAT3(signal transducers and activators of transcription 3)의 활성 억제용 조성물.
[화학식 1]
Figure pat00003

A composition for inhibiting the activity of STAT3 (signal transducers and activators of transcription 3) in vitro comprising astaxanthin represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pat00003

1) 활성화된 STAT3 단백질에 피검물질을 처리하는 단계; 및
2) 상기 STAT3 단백질의 활성을 무처리 대조군에 비해 저해하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 알코올성 간 질환 치료제의 스크리닝 방법.
1) treating the test substance with the activated STAT3 protein; And
2) screening a test substance which inhibits the activity of the STAT3 protein compared to the untreated control group.
제2항에 있어서, 상기 알코올성 간 질환은 지방간질환(fatty liver disease)인, 알코올성 간 질환 치료제의 스크리닝 방법.
3. The method according to claim 2, wherein the alcoholic liver disease is fatty liver disease.
1) 활성화된 STAT3 단백질을 발현하는 세포주에 피검물질을 처리하는 단계; 및
2) 상기 세포주에서 STAT3 단백질의 활성을 무처리 대조군에 비해 저해하는 피검물질을 선별하는 단계를 포함하는 알코올성 간 질환 치료제의 스크리닝 방법.
1) treating the test substance with a cell line expressing the activated STAT3 protein; And
2) screening a test substance that inhibits the activity of STAT3 protein in the cell line as compared to the untreated control group.
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