KR20200034149A - Composition for preventing or treating brain damage comprising gintonin - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for preventing or treating brain damage diseases containing gintonin as an active component. The gintonin promotes glycogenolysis of brain astrocytes to increase production of ATP and absorption of glutamate in brain astrocytes, and also protects brain astrocytes from hypoxic and reoxygenation stress, thereby being able to be usefully used for preventing or treating brain damage diseases.

Description

진토닌을 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating brain damage comprising gintonin}Composition for preventing or treating brain damage comprising gintonin

본 발명은 진토닌을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for the prevention or treatment of brain injury diseases, which contains gintonin as an active ingredient.

뇌손상은 뇌가 제 기능을 하지 못하는 상태를 의미하는 것으로서, 산소 결핍이나 뇌에 대한 직접적인 타격으로 인해 일어날 수 있다. 뇌손상은 개방성 두부 손상, 폐쇄성 두부 손상, 감속손상, 독성 물질의 노출, 산소 부족, 종양, 감염, 뇌졸중과 같은 수많은 질병으로 발생할 수 있다. 뇌손상 질환 중에는 저산소성 뇌손상, 허혈성 뇌질환, 뇌졸중 또는 뇌허혈 등이 포함될 수 있고, 상기 허혈성 뇌질환은 뇌경색이라고도 하며, 혈전증, 색전증, 일과성 허혈발작, 백질이상증 또는 소경색 등으로 세분될 수 있다. 상기 뇌허혈은 세포 내로 칼슘의 과다유입이나 프리 라디칼(free radical) 관련 신경세포 손상 및 글루타메이트-수용체 매개 신경세포 손상이라고 알려져 있다. 즉, 뇌허혈이 발생하면 신경세포의 탈분극이 일어나고, 시냅스의 글루타메이트가 유리되어 세포 외 글루타메이트의 농도가 증가한다. 또한, ATP(Adenosine Triphosphate)의 감소로 인해 발생하는 능동수송의 역전은 세포 외 글루타메이트의 축적을 가속시킨다. Brain damage refers to a condition in which the brain is unable to function properly and can be caused by oxygen starvation or a direct blow to the brain. Brain damage can be caused by numerous diseases, such as open head injury, obstructive head injury, slowing damage, exposure to toxic substances, lack of oxygen, tumors, infections, and strokes. Among the brain injury diseases, hypoxic brain injury, ischemic brain disease, stroke or cerebral ischemia may be included, and the ischemic brain disease is also referred to as cerebral infarction, and may be subdivided into thrombosis, embolism, transient ischemic attack, dysplasia or small infarction. . The cerebral ischemia is known to be an excessive influx of calcium into the cells, free radical-related neuronal damage, and glutamate-receptor-mediated neuronal damage. That is, when cerebral ischemia occurs, depolarization of neurons occurs, and synaptic glutamate is released, thereby increasing the concentration of extracellular glutamate. In addition, reversal of active transport caused by a decrease in ATP (Adenosine Triphosphate) accelerates the accumulation of extracellular glutamate.

뇌성상세포 (astrocytes)는 뇌에서 가장 많은 세포로서 정상 또는 비정상 조건에서 다양한 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다 (Trends Mol Med 13(2): 54-63. 2007). 다른 뇌세포에 비해, 뇌성상세포의 독득한 특성은 글리코젠(glycogen)을 저장할 수 있다는 것으로서, 이러한 글리코젠은 뇌의 에너지 대사에 쓰일 수 있고, 인지 과정과 같은 고도의 뇌기능을 수행하는 동안 (Front Integr Neurosci 9:70, 2016) 및 저산소증과 같은 병리 생리학적 조건 동안 (Neurosci Lett 637:18-25, 2015) 뉴런을 도와주는데 사용될 수 있다고 보고되고 있다. 뇌성상세포-뉴런의 젖산 셔틀 (astrocyte-neuron lactate shuttle)에 대한 가설에 따르면, 뇌성상세포는 글리코젠을 젖산으로 대사 작용을 하고, 젖산은 산화적 대사를 위해 뉴런으로 흡수되는 것이다 (Dev Neurosci 20(4-5):291-299, 1998). 그러므로, 뇌성상세포의 글리코젠의 주요 기능은 정상 조건 및 저산소증, 허혈 및 저혈당과 같이 혈관을 통한 뇌(brain)로의 포도당 공급이 손상되는 비정상 조건에서 에너지 저장소로서 역할을 하는 것으로 볼 수 있다 (Nature Neuroscience 10(11):1377 - 1386, 2007). Astrocytes are the most numerous cells in the brain and are known to perform various functions in normal or abnormal conditions (Trends Mol Med 13 (2): 54-63. 2007). Compared to other brain cells, the unique characteristic of brain astrocytes is that they can store glycogen, which can be used for energy metabolism in the brain, while performing advanced brain functions such as cognitive processes. (Front Integr Neurosci 9:70, 2016) and during pathophysiological conditions such as hypoxia (Neurosci Lett 637: 18-25, 2015) are reported to be used to assist neurons. According to the hypothesis of the astrocyte-neuron lactate shuttle, brain astrocytes metabolize glycogen to lactic acid, and lactic acid is absorbed into neurons for oxidative metabolism (Dev Neurosci 20 (4-5): 291-299, 1998). Therefore, the main function of glycogen of cerebral astrocytic cells can be seen as acting as an energy reservoir in normal conditions and abnormal conditions such as hypoxia, ischemia and hypoglycemia, where glucose supply to the brain through the blood vessels is impaired (Nature Neuroscience 10 (11): 1377-1386, 2007).

진토닌(Gintonin)은 사포닌이 제거된 인삼(Panax ginseng) 유래의 G 단백질-연결 LPA 수용체 (G protein-couple LPA receptor)에 대한 외인성의 리간드(ligand)로서 인삼 메이저 라텍스-유사 단백질 151 및 지질의 복합체로 이루어져 있고, 주요 활성 성분은 LPA C18:2 (lysophosphatidic acid 18:2)이다 (Acta Crystallogr D Biol Crystallogr D 71:1039-1050, 2015). 진토닌은 신경계에서 in vitroin vivo 효과를 유도하기 위해 G 단백질-연결 LPA 수용체 신호전달경로를 사용한다고 알려져 있다 (Neurochem Res. 25(5):573-82, 2000). Gintonin is an exogenous ligand for the G protein-coupled LPA receptor from Panax ginseng from which saponin has been removed, and ginseng major latex-like protein 151 and lipids. Consists of a complex, the main active ingredient is LPA C 18: 2 (lysophosphatidic acid 18: 2) (Acta Crystallogr D Biol Crystallogr D 71: 1039-1050, 2015). Gintonin is known to use the G protein-linked LPA receptor signaling pathway to induce in vitro and in vivo effects in the nervous system (Neurochem Res. 25 (5): 573-82, 2000).

한국공개특허 재10-2011-0005144호Korean Patent Publication No. 10-2011-0005144

본 발명의 목적은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of brain injury diseases, including gintonin (Gintonin) as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a food composition for the prevention or improvement of brain damage diseases, including gintonin (Gintonin) as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 약학적으로 유효한 양의 진토닌(Gintonin)을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating brain injury disease, comprising administering a pharmaceutically effective amount of Gintonin to an individual other than a human.

본 발명의 또 다른 목적은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌성상세포(astrocyte) 보호용 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a composition for the protection of astrocytes (astrocytes) comprising gintonin as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시키는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for promoting astrocytic glycogenolysis of astrocytic cells, including the step of treating Gintonin in astrocytes in vitro.

본 발명의 또 다른 목적은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 ATP 생산을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for increasing ATP production in brain astrocytes, comprising the step of treating in vitro astrocytes with gintonin (Gintonin).

본 발명의 또 다른 목적은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 글루타메이트(glutamate)의 흡수를 증가시키는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for increasing the uptake of glutamate (glutamate) in the brain astrocytes, including the step of treating in vitro a gintonin (Gintonin) to astrocytes.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of brain injury diseases, including gintonin (Gintonin) as an active ingredient.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진토닌은 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시키는 것일 수 있다. In one embodiment of the invention, the gintonin may be to promote astrocytic glycogenolysis of astrocytic cells.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진토닌은 뇌성상세포 내에서 ATP의 생산 및 글루타메이트의 흡수를 증가시키는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the gintonin may be to increase production of ATP and absorption of glutamate in cerebral stellate cells.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진토닌은 저산소 및 재산소화 스트레스로부터 뇌성상세포를 보호하는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the gintonin may be to protect cerebral stellate cells from hypoxia and reoxygenation stress.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 뇌손상 질환은 저산소성 뇌손상, 허혈성 뇌질환, 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증, 색전증, 일과성 허혈발작, 백질이상증 또는 소경색인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment of the present invention, the brain injury disease may be hypoxic brain injury, ischemic brain disease, stroke, cerebral infarction, cerebral ischemia, thrombosis, embolism, transient ischemic attack, dysplasia or small infarction, but is not limited thereto. no.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 진토닌은 0.1 내지 10 μg/mL의 농도로 투여되는 것일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 1 μg/mL의 농도인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1 μg/mL의 농도인 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the gintonin may be administered at a concentration of 0.1 to 10 μg / mL, preferably at a concentration of 0.1 to 1 μg / mL, more preferably 0.3 to It may be a concentration of 1 μg / mL.

또한, 본 발명은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a food composition for the prevention or improvement of brain damage disease, which contains Gintonin (Gintonin) as an active ingredient.

또한, 본 발명은 약학적으로 유효한 양의 진토닌(Gintonin)을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of preventing or treating brain injury diseases, comprising administering a pharmaceutically effective amount of Gintonin to an individual other than a human.

또한, 본 발명은 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌성상세포(astrocyte) 보호용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a composition for protecting astrocytes (astrocytes) containing Gintonin as an active ingredient.

또한, 본 발명은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시키는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for promoting astrocytic glycogenolysis of astrocytic cells, comprising the step of treating Gintonin in astrocytes in vitro.

또한, 본 발명은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 ATP 생산을 증가시키는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of increasing ATP production in brain astrocytes comprising the step of treating Gintonin in astrocytes in vitro.

또한, 본 발명은 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 글루타메이트(glutamate)의 흡수를 증가시키는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for increasing the uptake of glutamate (glutamate) in the brain astrocytes, comprising the step of treating in vitro in the brain astrocytes.

본 발명에 따른 진토닌은 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시켜 뇌성상세포 내에서 ATP의 생산 및 글루타메이트의 흡수를 증가시키고, 저산소 및 재산소화 스트레스로부터 뇌성상세포를 보호함으로써 뇌손상 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다. Gintonin according to the present invention promotes astrocytic glycogenolysis of brain astrocytes, thereby increasing the production of ATP and absorption of glutamate in brain astrocytes, and protecting brain astrocytes from hypoxia and reoxygenation stress. It can be usefully used for the prevention or treatment of damaged diseases.

도 1A 및 1B는 정상 산소 조건에서 뇌성상세포의 글리코젠분해 정도를 확인하기 위하여, 진토닌 (GT)을 농도 (0.1, 03. 1 및 3 μg/mL, A) 또는 시간 (0.5, 1, 2 및 8 시간, B)에 따라 처리한 후, 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.001, 대조군 (Con)과 비교; # p < 0.05, 1 및 3 μg/mL의 진토닌과 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4)).
도 1C 및 1D는 진토닌-중재 글리코젠분해에 관한 신호 조절자를 확인하기 위하여, 진토닌을 처리하기 전에 LPA1/3 수용체의 길항제인 Ki16425 (10 μM), PLC (phospholipase C) 억제제인 U73122 (5 μM), IP3 (inositol 1,4,5-triphosphate) 수용체의 길항제인 2-APB (2-aminoethoxydiphenyl borate, 100 μM) 및 세포 내 Ca2+ 킬레이트인 BAPTA-AM (50 μM)을 처리한 후, 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, Ki16425이 처리되지 않은 경우와 비교; ** p < 0.001, 대조군 (Con)과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001, 1 μg/mL의 진토닌 단독으로 처리된 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4)).
도 1E는 0.1 μg/mL의 진토닌 단독 또는 동시에 ATP (10 μM) 또는 글루타메이트 (10 μM)를 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이고, 도 1F는 1 μg/mL의 진토닌 단독 또는 동시에 ATP (100 μM) 또는 글루타메이트 (100 μM)를 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.001, 대조군 (Con)과 비교; # p < 0.05, 진토닌, ATP 또는 글루타메이트 단독으로 처리된 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4)).
도 2A는 진토닌 또는 LPA를 처리하기 전에 포스포릴라제 키나제 (phosphorylase kinase)의 억제제인 K252a을 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이고, 도 2B는 글리코젠 포스포릴라제 (glycogen phosphorylase)의 억제제인 이소파고민 (isofagomine)을 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.001, 진토닌을 처리하지 않거나 대조군 (Con)과 비교; # p < 0.05, 진토닌 또는 LPA 단독 처리한 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 2C는 진토닌을 농도 (1, 3 및 10 μg/mL, a) 및 시간 (0.5, 1, 2, 8 및 12 시간, b)에 따라 처리한 후, 글리코젠 포스포릴라제 (glycogen phosphorylase isoenzyme BB, brain form, GPBB)에 대한 면역침강 후 면역블럿을 수행하여 GPBB의 양을 측정한 결과이다 (input은 10% 세포분해물을 넣은 것; # p < 0.05, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 2D는 진토닌을 처리한 후 글리코젠 신타제 (GS) 및 인산화된 글리코젠 신타제 (pGS)에 대한 면역블럿을 수행한 결과 및 pGS/GS의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 3은 정상 산소 (A, B), 저산소 (C, D) 및 재산소화 (E, F) 조건에서 진토닌을 처리 (B, D, F) 또는 처리하지 않은 경우 (A, C, E), 세포형태 및 세포분포를 비교한 결과이다 (Scale bar: 100 μm).
도 4A는 12시간 동안의 저산소 조건에서 진토닌을 농도(0, 0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이고, 4B는 0.5, 1, 2 및 12 시간 동안의 저산소 조건에서 진토닌을 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.05, ** p < 0.01, 대조군 (Con)과 비교 (A) 또는 진토닌이 처리된 경우와 비교 (B); # p < 0.05, ## p < 0.01, 진토닌이 처리되지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 4C는 12시간 동안 저산소 처리 후 30분 동안 재산소화 조건에서 진토닌을 농도 (0, 0.1, 0.3 및 1 μg/mL)에 따라 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이고, 4D는 12시간 동안 저산소 처리 후 30분 또는 8시간 동안 재산소화 조건에서 진토닌을 처리한 후 글리코젠의 양을 측정한 결과이다 (*** p < 0.001, 정상 산소 조건 (Con)과 비교; ## p < 0.01, 진토닌이 처리되지 않은 경우와 비교 (C); ** p < 0.01, 정상 산소 조건 (Con)과 비교 (D); *** p < 0.001, 정상 산소 조건 (Con)과 비교 (D); 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 5A 및 5B는 정상 산소 조건에서 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL, A) 또는 시간 (0.5, 2 및 8 시간, B)에 따라 처리한 후 ATP의 양을 측정한 결과이다 (글리코젠 포스포릴라제의 억제제인 이소파고민 (300 μM)은 30분 동안 처리하였음; 및 B에서 진토닌은 0.3 μg/mL로 처리하였음) (* p < 0.01, 대조군과 비교; # p < 0.05, 0.3 μg/mL의 진토닌을 처리한 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 5C는 12시간 동안 저산소 조건에서 진토닌을 농도 (0, 0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL, C)에 따라 처리한 후 ATP의 양을 측정한 결과이고, 5D는 시간 (0.5, 1, 2 및 12 시간, D)에 따라 저산소 조건에서 진토닌 (0.3 μg/mL)을 처리한 후 ATP의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, 대조군과 비교; ** p < 0.001, 0.3 μg/mL의 진토닌을 처리한 경우와 비교; ## p < 0.01, ### p < 0.005, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교 (C); # p < 0.05, ## p < 0.01, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교 (D); 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 5E는 12시간 동안 저산소 처리 후 2시간 동안의 재산소화 조건에서 진토닌을 농도 (0, 0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 처리한 후 ATP의 양을 측정한 결과이고, 5F는 12시간 동안 저산소 처리 후 시간 (0, 0.5, 2 및 8 시간)에 따른 재산소화 조건에서 진토닌 (0.3 μg/mL)을 처리한 후 ATP의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.001, 대조군과 비교; ## p < 0.01, ### p < 0.005, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; # p < 0.005, 이소파고민이 처리된 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 6A 및 6B는 정상 산소 조건에서 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL, A) 또는 시간 (5, 15, 30, 60 및 120 분, B)에 따라 처리한 후 세포 내 글루타메이트의 양을 측정한 결과이다 (글루타메이트 전달체의 억제제인 TBOA는 30 or 100 μM으로 처리하였음; 및 B에서 진토닌은 0.3 μg/mL로 처리하였음) (* p < 0.01, ** p < 0.005, 대조군 (Con)과 비교; # p < 0.01, 0.3 μg/mL의 진토닌을 처리한 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 6C는 12시간 동안 저산소 조건에서 진토닌을 농도 (0, 0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL, C)에 따라 처리한 후 세포 내 글루타메이트의 양을 측정한 결과이고, 6D는 시간 (0, 0.5, 1, 2 및 12 시간, D)에 따라 저산소 조건에서 진토닌 (0.3 μg/mL)을 처리한 후 세포 내 글루타메이트의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.005, 대조군과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 6E는 12시간 동안 저산소 처리 후 30분 동안의 재산소화 조건에서 진토닌을 농도 (0, 0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 처리한 후 세포 내 글루타메이트의 양을 측정한 결과이고, 6F는 12시간 동안 저산소 처리 후 시간 (0, 5, 15, 30, 60 및 120 분)에 따른 재산소화 조건에서 진토닌 (0.3 μg/mL)을 처리한 후 세포 내 글루타메이트의 양을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.005, 대조군과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 7A는 정상 산소 조건에서 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 30분 동안 처리한 후 XTT 어세이를 통해 세포생존율을 측정한 결과이고, 7B는 12시간 동안 저산소 처리 후 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 30분 동안 처리한 후 XTT 어세이를 통해 세포생존율을 측정한 결과이고, 7C는 저산소 조건에서 이소파고민을 처리한 후 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 30분 동안 처리한 후 XTT 어세이를 통해 세포생존율을 측정한 결과이다 (* p < 0.05, 대조군과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 7D 내지 7F는 12시간 동안 저산소 처리 후 30분 (D), 2시간 (E) 또는 8시간 (F) 동안의 재산소화 조건에서 진토닌을 농도 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL)에 따라 처리한 후 XTT 어세이를 통해 세포생존율을 측정한 결과이다 (* p < 0.05, ** p < 0.01, 대조군과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
도 8은 뇌피질의 일차배양 뇌성상세포에서 LPA 수용체 세포막 신호전달경로에 의한 진토닌-중재 글리코젠분해의 세포 내 및 세포 사이의 효과를 대략적으로 나타낸 모식도로서, 세포 내 효과는 저산소 및 재산소화로 유도된 스트레스에서 ATP 생산 증가, 글루타메이트의 흡수 증가 및 세포생존율을 향상시키는 것이고, 세포 사이의 효과는 뇌성상세포-뉴런의 젖산 셔틀 (astrocyte-neuron lactate shuttle)로 연결되는데, 이는 뉴런이 저산소 또는 재산소화 스트레스 하에서 젖산을 에너지로 사용하도록 하는 것이고, 시냅스 전달 후나 저산소 조건 하에서 초과된 세포 외의 글루타메이트를 제거하여 글루타메이트 신경독성을 약화시키는 것이다.
도 9A 및 9B는 정상 산소 조건에서 뇌성상세포에 진토닌 (10 μg/mL)을 처리하지 않거나 (A) 처리 (B) 한 후, 형광 포도당인 2-NBDG를 사용하여 포도당 흡수 여부를 확인한 결과이고 (Scale bar: 50 μm), 9C는 진토닌 (0.1, 0.3, 1 및 3 μg/mL), 글루타메이트 (Glu, 100 μM) 및 LPA (1 μM)을 처리한 후 2-NBDG (또는 2-DG)의 흡수량을 측정한 결과이다.
도 10은 정상 산소 (A) 및 저산소 (B) 조건에서 진토닌을 농도에 따라 처리한 후 BrdU를 2시간 동안 넣고 화학발광의 측정을 통해 세포증식율을 측정한 결과이다 (* p < 0.01, ** p < 0.005, 대조군과 비교; # p < 0.05, ## p < 0.01, 저산소 조건에서 진토닌을 처리하지 않은 경우와 비교; 및 데이터는 평균 ± SEM으로 표기하였음 (n = 4-5)).
1A and 1B show the concentrations of gintonin (GT) (0.1, 03. 1 and 3 μg / mL, A) or time (0.5, 1, After treatment according to 2 and 8 hours, B), the amount of glycogen is measured ( * p <0.01, ** p <0.001, compared with the control (Con); # p <0.05, 1 and 3 μg / mL compared to gintonin; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4).
1C and 1D show Ki16425 (10 μM), an antagonist of the LPA1 / 3 receptor, phospholipase C (PLC) inhibitor U73122 (5) to identify the signal modulators related to gintonin-mediated glycogenolysis. μM), IP 3 (inositol 1,4,5-triphosphate) receptor antagonist 2-APB (2-aminoethoxydiphenyl borate, 100 μM) and intracellular Ca 2+ chelate BAPTA-AM (50 μM) after treatment , It is a result of measuring the amount of glycogen ( * p <0.01, compared with Ki16425 not treated; ** p <0.001, compared with the control (Con); # p <0.05, ## p <0.01, # ## p <0.001, compared with treatment with 1 μg / mL of gintonin alone; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4)).
1E is a result of measuring the amount of glycogen after treatment with 0.1 μg / mL of gintonin alone or simultaneously with ATP (10 μM) or glutamate (10 μM), and FIG. 1F is 1 μg / mL of gintonin alone or It is the result of measuring the amount of glycogen after treating ATP (100 μM) or glutamate (100 μM) at the same time ( * p <0.01, ** p <0.001, compared with control (Con); # p <0.05, soil Compared with Nin, ATP or glutamate alone; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4).
Figure 2A is a result of measuring the amount of glycogen after treatment with K252a, an inhibitor of phosphorylase kinase, before processing of Gintonin or LPA, and Figure 2B is a glycogen phosphorylase ) Is the result of measuring the amount of glycogen after treatment with the inhibitor of isofagomine ( * p <0.01, ** p <0.001, not treated with gintonin or compared to the control (Con); # p <0.05, compared with gintonin or LPA alone treatment; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
2C shows that after treatment with gintonin according to concentrations (1, 3 and 10 μg / mL, a) and time (0.5, 1, 2, 8 and 12 hours, b), glycogen phosphorylase Immunoprecipitation for isoenzyme BB, brain form, GPBB) is performed and immunoblotting is performed to measure the amount of GPBB (input is 10% cell lysate; # p <0.05, with and without gintonin treatment) Comparison; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
2D shows the results of immunoblotting for glycogen synthase (GS) and phosphorylated glycogen synthase (pGS) after treatment with gintonin and the measurement of the amount of pGS / GS ( * p <0.01 , Compared with the case where no gintonin was treated; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
FIG. 3 shows treatment (B, D, F) with or without treatment of gintonin under normal oxygen (A, B), hypoxic (C, D) and reoxygenation (E, F) conditions (A, C, E). , Comparison of cell morphology and cell distribution (Scale bar: 100 μm).
Figure 4A is a result of measuring the amount of glycogen after treating gintonin according to concentrations (0, 0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL) under hypoxic conditions for 12 hours, and 4B is 0.5, 1, 2 And the result of measuring the amount of glycogen after treatment with gintonin under hypoxic conditions for 12 hours ( * p <0.05, ** p <0.01, compared with control (Con) (A) or gintonin treated Comparison with the case (B); # p <0.05, ## p <0.01, compared with the case where no gintonin was treated; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5)).
Figure 4C is a result of measuring the amount of glycogen after treatment with gintonin in concentrations (0, 0.1, 0.3 and 1 μg / mL) under reoxygenation conditions for 30 minutes after hypoxic treatment for 12 hours, 4D It is the result of measuring the amount of glycogen after treatment with gintonin under reoxygenation conditions for 30 minutes or 8 hours after hypoxic treatment for an hour ( *** p <0.001, compared with normal oxygen condition (Con); ## p <0.01, compared with the case where no gintonin was treated (C); ** p <0.01, compared with the normal oxygen condition (Con) (D); *** p <0.001, compared with the normal oxygen condition (Con) ( D); and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5)).
5A and 5B show the amount of ATP after treatment with gintonin at normal oxygen conditions according to concentration (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL, A) or time (0.5, 2 and 8 hours, B). Results (Isophagomine (300 μM), an inhibitor of glycogen phosphorylase, was treated for 30 minutes; and Gintonin at B was treated at 0.3 μg / mL) ( * p <0.01, compared to control; # p <0.05, compared with treatment with 0.3 μg / mL of gintonin; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
5C is a result of measuring the amount of ATP after treating gintonin at a low oxygen condition for 12 hours according to concentrations (0, 0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL, C), and 5D is time (0.5, 1 , 2 and 12 hours, D) is the result of measuring the amount of ATP after treatment with gintonin (0.3 μg / mL) in hypoxic conditions ( * p <0.01, compared with the control group; ** p <0.001, 0.3 Comparison with μg / mL of gintonin treatment; ## p <0.01, ### p <0.005, comparison with no gintonine treatment (C); # p <0.05, ## p <0.01, Comparison with no gintonin treatment (D); and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
Figure 5E is the result of measuring the amount of ATP after treatment with gintonin according to the concentration (0, 0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL) in hypoxic conditions for 2 hours after hypoxic treatment for 12 hours, 5F Is the result of measuring the amount of ATP after treatment with gintonin (0.3 μg / mL) under reoxygenation conditions according to the time (0, 0.5, 2 and 8 hours) after hypoxic treatment for 12 hours ( * p <0.01, ** p <0.001, compared with control; ## p <0.01, ### p <0.005, compared with no gintonin treatment; # p <0.005, compared with isopagomin treatment; and data Is expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
6A and 6B are intracellular after treatment with gintonin at normal oxygen conditions according to concentration (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL, A) or time (5, 15, 30, 60 and 120 min, B). It is the result of measuring the amount of glutamate (TBOA, an inhibitor of glutamate transporter, was treated with 30 or 100 μM; and in the B, gintonin was treated with 0.3 μg / mL) ( * p <0.01, ** p <0.005, Comparison with the control (Con); # p <0.01, compared with the case where 0.3 μg / mL of gintonin was treated; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5)).
Figure 6C is the result of measuring the amount of glutamate in the cell after treatment with gintonin according to concentrations (0, 0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL, C) under hypoxic conditions for 12 hours, and 6D is the time (0 , 0.5, 1, 2 and 12 hours, D) is the result of measuring the amount of glutamate in the cell after treatment with gintonin (0.3 μg / mL) under hypoxic conditions ( * p <0.01, ** p <0.005 , Comparison with the control group; # p <0.05, ## p <0.01, ### p <0.001, compared with the case where no gintonin was treated; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5)) .
Figure 6E is the result of measuring the amount of glutamate in the cell after treatment with gintonin in concentrations (0, 0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL) under conditions of reoxygenation for 30 minutes after hypoxic treatment for 12 hours. , 6F is the amount of glutamate in the cell after treatment with gintonin (0.3 μg / mL) under reoxygenation conditions according to the time (0, 5, 15, 30, 60 and 120 minutes) after hypoxic treatment for 12 hours. Results are ( * p <0.01, ** p <0.005, compared with control; # p <0.05, ## p <0.01, ### p <0.001, compared with no gintonin treatment; and data are average ± SEM (n = 4-5)).
7A is a result of measuring cell viability through XTT assay after treating gintonin under normal oxygen conditions for 30 minutes according to concentrations (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL), and 7B is hypoxic for 12 hours. After treatment, gintonin was treated for 30 minutes according to concentrations (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL), and then the cell viability was measured through XTT assay. 7C was treated with isopagomine under hypoxic conditions. after the results of measurement of cell viability through the after XTT assay for 30 minutes according to the dust the non-concentration (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL) (* p <0.05, the control and comparison; # p < 0.05, ## p <0.01, compared with the case where no gintonin was treated; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
7D to 7F show concentrations of gintonin in hypoxic conditions for 30 minutes (D), 2 hours (E) or 8 hours (F) after hypoxic treatment for 12 hours (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL). Cell viability was measured through XTT assay after treatment according to ( * p <0.05, ** p <0.01, compared with control group; # p <0.05, ## p <0.01, without gintonin treatment) Comparison with case; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5).
Figure 8 is a schematic diagram showing the intracellular and intercellular effects of gintonin-mediated glycogenolysis by the LPA receptor cell membrane signaling pathway in primary cultured brain astrocytes of the cerebral cortex, and the intracellular effects are hypoxic and reoxygenated. Increased ATP production, increased glutamate uptake and improved cell viability in stress induced by, and the effect between cells is linked to astrocyte-neuron lactate shuttle, which is hypoxic or It is intended to use lactic acid as energy under reoxidation stress, and weakens glutamate neurotoxicity by removing extracellular glutamate after synaptic transmission or under hypoxic conditions.
9A and 9B are results of confirming whether or not glucose is absorbed using fluorescence glucose 2-NBDG after treatment with (A) or (A) treatment with gintonin (10 μg / mL) in cerebral stellate cells under normal oxygen conditions. (Scale bar: 50 μm), 9C is 2-NBDG (or 2-) after treatment with gintonin (0.1, 0.3, 1 and 3 μg / mL), glutamate (Glu, 100 μM) and LPA (1 μM) It is a result of measuring the absorption amount of DG).
10 is a result of measuring cell proliferation through measurement of chemiluminescence by adding BrdU for 2 hours after treatment with gintonin in normal oxygen (A) and hypoxic (B) conditions according to concentration ( * p <0.01, * * p <0.005, compared with the control group; # p <0.05, ## p <0.01, compared with the case of not treated with gintonin in hypoxic conditions; and data are expressed as mean ± SEM (n = 4-5)) .

본 발명은 뇌손상 질환을 예방 및 치료할 수 있는 약학 조성물을 제공하며, 상기 약학 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 약학적으로 허용되는 담체로는, 예를 들면, 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등과 같은 경구투여용 담체 및 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등과 같은 비경구 투여용 담체 등이 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed, Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995). The present invention provides a pharmaceutical composition capable of preventing and treating brain injury diseases, and the pharmaceutical composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier. As used herein, “pharmaceutically acceptable” refers to a composition that is physiologically acceptable and does not cause an allergic reaction or similar reaction, such as gastrointestinal disorder, dizziness, etc., when administered to a human. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, oral administration carriers such as lactose, starch, cellulose derivatives, magnesium stearate, stearic acid and the like, and for parenteral administration such as water, suitable oils, saline, aqueous glucose and glycols, etc. Carriers and the like, and may further include stabilizers and preservatives. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-parabens and chlorobutanol. As other pharmaceutically acceptable carriers, reference may be made to those described in the following documents (Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed, Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

본 발명에 따른 약학 조성물은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 적합한 형태로 제형화 될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학 조성물은 공지의 방법에 따라 다양한 비경구 또는 경구 투여용 형태로 제조될 수 있으며, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것으로는 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다. 주사용 제형은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 당업계에 공지된 기술에 따라 제조할 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 식염수 또는 완충액에 용해시켜 주사용으로 제형화될 수 있다. 또한, 경구 투여용 제형으로는, 분말, 과립, 정제, 환약 및 캡슐 등이 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition according to the present invention may be formulated in a suitable form according to a method known in the art together with a pharmaceutically acceptable carrier as described above. That is, the pharmaceutical composition of the present invention may be prepared in various parenteral or oral dosage forms according to a known method, and isotonic aqueous solutions or suspensions are preferred as injectable dosage forms as representatives of parenteral dosage forms. Injectable formulations can be prepared according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents. For example, each component can be formulated for injection by dissolving it in saline or buffer. In addition, oral dosage forms include, but are not limited to, powders, granules, tablets, pills and capsules.

본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명의 용어, "투여"란 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한, 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount. The term "administration" of the present invention means the introduction of a predetermined substance to an individual in a suitable manner, and the route of administration of the composition can be administered through any general route as long as it can reach the target tissue. Intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, oral administration, topical administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, and rectal administration, but are not limited thereto.

상기 용어, "개체"란 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다. 바람직하게는, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.The term, “individual,” refers to all animals, including humans, mice, mice, and livestock. Preferably, it can be a mammal, including a human.

상기 용어, "약학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며, 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강 상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 투여는 상기 권장 투여량을 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.The term, “pharmaceutically effective amount” means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and does not cause side effects, and the effective dose level is the patient's gender and age. Factors and other medical fields, including weight, health condition, type of disease, severity, activity of the drug, sensitivity to the drug, method of administration, time of administration, route of administration, and rate of discharge, duration of treatment, combination or drug used concurrently It can be easily determined by those skilled in the art according to the well-known factors. For the administration, the recommended dosage may be administered once a day, or may be divided into several times.

본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.The food composition of the present invention may include all foods in a conventional sense, and can be mixed with terms known in the art, such as functional foods and health functional foods.

본 발명의 용어, "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.The term "functional food" of the present invention means food manufactured and processed using raw materials or ingredients having functional properties useful for the human body according to Act No. 6727 of the Health Functional Food Act, and "functional food" means It means to intake for the purpose of obtaining useful effects for health purposes such as adjusting nutrients for structure and function or physiological action.

본 발명의 용어, "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다. The term "health functional food" of the present invention refers to food produced and processed by a method of extracting, concentrating, refining, mixing, or the like, as a raw material for a specific component for the purpose of health supplementation or by extracting, concentrating, refining, mixing, etc. A food designed and processed to fully exert bioregulatory functions such as biodefense, biorhythm control, and disease prevention and recovery by ingredients, and the composition for health foods prevents disease and recovers disease It can perform the functions related to.

본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러, 본 발명의 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 포함될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 추출물 및 이의 분획물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.There are no restrictions on the types of foods in which the composition of the present invention can be used. In addition, the composition of the present invention may be prepared by mixing a known additive with other suitable auxiliary ingredients that may be included in food according to the choice of those skilled in the art. Examples of foods that can be added include meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, dairy products including gums, ice cream, various soups, beverages, teas, drinks, alcoholic beverages, and There are vitamin complexes, etc., and can be prepared by adding the extract according to the present invention and its fractions as a main component, and adding it to juice, tea, jelly, and juice.

또한, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예:스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.In addition, foods that can be applied to the present invention include, for example, special nutritional foods (eg, formulas, infants, infant food, etc.), processed meat products, fish products, tofu, jelly, noodles (eg ramen, noodles, etc.), health supplements , Seasoned foods (e.g. soy sauce, miso, red pepper paste, mixed sauce, etc.), sauces, confectionery (e.g. snacks), dairy products (e.g. fermented milk, cheese, etc.), other processed foods, kimchi, pickled foods (various kimchi, pickles, etc.) ), Beverages (eg fruits, vegetable drinks, soy milk, fermented beverages, etc.), natural seasonings (eg, ramen soup, etc.).

본 발명의 건강기능식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.When the health functional food composition of the present invention is used in the form of a beverage, it may contain various sweeteners, flavoring agents, or natural carbohydrates, etc., as additional components, like a conventional beverage. In addition to the above, the health functional food composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, coloring agents, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin , Alcohol, carbonic acid used in carbonated beverages, and the like. In addition, it may contain flesh for the production of natural fruit juices, fruit juice drinks and vegetable drinks.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1. 실험재료 및 방법Example 1. Experimental materials and methods

1.1. 실험재료1.1. Experimental material

인삼 사포닌이 제거된 진토닌은 인삼(Panax ginseng)에서 기존에 기재된 방법에 따라 준비되었다 (Neurosci Lett. 603:19-24, 2015). 진토닌은 실험에 사용하기 전에 탈염수에 녹이고 배지에 희석하였다. DMEM (Dulbecco's Minimum Essential Medium), FBS (fetal bovine serum), 페니실린 및 스트렙토마이신은 Invitrogen (Camarillo, CA, USA)에서 구입하였다. LPA (1-oleoyl-2-hydroxy-sn-glycero-3-phosphate)는 Avanti Polar Lipids, Inc. (AL, USA)에서 구입하였고, Ki16425 및 이소파고민 (isofagomine)은 Cayman Chemicals (Ann Arbor, MI, USA)에서 구입하였다. ATP, BAPTA-AM (1,2-Bis(2-aminophenoxy)ethane-N,N,N',N'-tetraacetic acid tetrakis-acetoxymethyl ester), 글루타메이트 (glutamate) 및 K252a를 포함한 다른 시약은 Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA)에서 구입하였다. TBOA (DL-threo-β-benzyloxyaspartate)은 Tocris Bioscience (Bristol, UK)에서 구입하였다.Gintonin from which ginseng saponin has been removed was prepared according to the method previously described in Panax ginseng (Neurosci Lett. 603: 19-24, 2015). Gintonin was dissolved in demineralized water and diluted in media before use in the experiment. Dulbecco's Minimum Essential Medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS), penicillin and streptomycin were purchased from Invitrogen (Camarillo, CA, USA). LPA (1-oleoyl-2-hydroxy- sn -glycero-3-phosphate) is Avanti Polar Lipids, Inc. (AL, USA), Ki16425 and isofagomine were purchased from Cayman Chemicals (Ann Arbor, MI, USA). Other reagents, including ATP, BAPTA-AM (1,2-Bis (2-aminophenoxy) ethane-N, N, N ', N'-tetraacetic acid tetrakis-acetoxymethyl ester), glutamate and K252a, are Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA). TBOA (DL- threo- β-benzyloxyaspartate) was purchased from Tocris Bioscience (Bristol, UK).

1.2. 마우스 대뇌피질 유래 뇌성상세포(astrocytes)의 일차배양1.2. Primary culture of mouse astrocytes

뇌성상세포의 일차배양은 Kim et al. 의 방법 (Neurosci Lett. 603:19-24, 2015)에 따라 생후 1일된 ICR (CD-1®) 마우스의 대뇌피질로부터 준비되었다. 세포는 폴리-L-라이신 하이드로브로마이드(poly-L-lysine hydrobromide, 100 μg/mL; Sigma-Aldrich)가 코팅된 culture dish에 접종되었고, 10% FBS, 100 units/mL 페니실린 및 100 μg/mL 스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배지를 이용하여 37°C, 5 % CO2 인큐베이터에서 배양되었다. 일차배양세포가 100% confluence로 자란 시점(5일 내지 7일)에, 세포는 0.05% 트립신/EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) 용액 (Life technologies, Carlsbad, CA, USA)으로 모아졌고, 미리 처리된 폴리-L-라이신 하이드로브로마이드(100 μg/mL; Sigma-Aldrich)가 코팅된 culture dish에 접종되었으며, 10% FBS, 100 units/mL 페니실린 및 100 μg/mL 스트렙토마이신이 포함된 DMEM 배지를 이용하여 배양한 후 다른 실험에 사용되었다. The primary culture of cerebral astrocytes is Kim et al . It was prepared from the cerebral cortex of 1-day-old ICR (CD-1®) mice according to the method (Neurosci Lett. 603: 19-24, 2015). Cells were inoculated in a culture dish coated with poly-L-lysine hydrobromide (100 μg / mL; Sigma-Aldrich), 10% FBS, 100 units / mL penicillin and 100 μg / mL strepto The cells were incubated in a 37 ° C, 5% CO 2 incubator using DMEM medium containing mycin. When primary cultured cells grew to 100% confluence (days 5-7), cells were collected with a 0.05% trypsin / EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) solution (Life technologies, Carlsbad, CA, USA) and pretreated poly- Inoculated into culture dish coated with L-lysine hydrobromide (100 μg / mL; Sigma-Aldrich) and cultured using DMEM medium containing 10% FBS, 100 units / mL penicillin and 100 μg / mL streptomycin. It was then used in other experiments.

1.3. 뇌성상세포의 글리코젠분해 측정1.3. Measurement of glycogen decomposition of brain astrocytes

일차배양세포가 가득 자란 후에, 글리코젠 어세이가 기존에 기재된 방법과 같이 수행되었다 (J Neurosci 12(12):4923-4931, 1992). 글리코젠 어세이가 수행되기 전에는 5 mM 글루코오스를 포함하는 serum-free DMEM 배지로 갈아주었다. 교환된 배지로 4시간 동안 배양한 후, 세포는 37℃에서 진토닌이 포함 또는 포함되지 않은 배지로 처리되었다. 세포 내 글리코젠의 수준은 Glycogen Assay Kit (Cayman Chemicals)를 이용하여 제조사에 의해 제시된 방법에 따라 측정되었다. 모든 샘플의 글리코젠 양은 각 샘플의 단백질 양으로 표준화하였다. After primary cultured cells were overgrown, the glycogen assay was performed as previously described (J Neurosci 12 (12): 4923-4931, 1992). Before the glycogen assay was performed, it was replaced with serum-free DMEM medium containing 5 mM glucose. After incubation for 4 hours with the exchanged medium, the cells were treated with medium with or without gintonin at 37 ° C. The level of intracellular glycogen was measured according to the method suggested by the manufacturer using the Glycogen Assay Kit (Cayman Chemicals). The amount of glycogen in all samples was normalized to the amount of protein in each sample.

1.4. 저산소증 (hypoxia) 또는 재산소화 (re-oxygenation)의 유도1.4. Induction of hypoxia or re-oxygenation

뇌성상세포는 BD GasPakTM EZ anaerobic system을 이용하여 저산소 조건에 노출되었다 (Stroke 24(6):855-63, 1993). 세포가 0, 0.5, 1, 2 또는 12 시간 동안 저산소 조건에 노출된 후에는 세척되었다. 재산소화 조건의 경우에는 새로운 배지로 교환되었고, 이후, 세포는 실험 과정에 따라 정상 배양 조건에서 0, 0.5, 2 또는 8 시간 동안 0 내지 0.3 μg/mL의 진토닌이 처리되었다. Cerebral astrocytes were exposed to hypoxic conditions using the BD GasPak TM EZ anaerobic system (Stroke 24 (6): 855-63, 1993). Cells were washed after exposure to hypoxic conditions for 0, 0.5, 1, 2 or 12 hours. In the case of reoxygenation conditions, the medium was replaced with fresh medium, and then cells were treated with 0 to 0.3 μg / mL of gintonin for 0, 0.5, 2 or 8 hours in normal culture conditions according to the experimental procedure.

1.5. 세포 내 ATP 생산 및 세포 내 글루타메이트 측정1.5. Intracellular ATP production and intracellular glutamate measurement

세포 내 ATP 양은 ATP Assay Kit (Abcam, Cambridge, UK)을 이용하여 제조사의 프로토콜에 따라 수행되어 결정되었다. 뇌성상세포는 6-well plate에 1 × 106 cells/well로 접종되어 밤새 부착되도록 하였다. 세포는 4시간 동안 교환된 배지에서 배양된 후, 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 진토닌이 포함되거나 포함되지 않은 배지로 주어진 시간 및 농도에 따라 처리되었다. 이후, 세포는 차가운 PBS (phosphate-buffered saline)로 세척되었고, 세포 스크랩퍼 (cell scraper)를 이용하여 ATP Assay Buffer에 세포를 모았다. ATP 값은 샘플에 있는 단백질 양으로 보정되었고, 대조군 ATP 값으로 표준화하였다. The amount of ATP in the cells was determined by performing according to the manufacturer's protocol using the ATP Assay Kit (Abcam, Cambridge, UK). Cerebral astrocytes were inoculated at 1 × 10 6 cells / well in a 6-well plate and allowed to adhere overnight. Cells were incubated in medium exchanged for 4 hours and then treated with medium and with or without gintonin under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions according to the given time and concentration. Thereafter, the cells were washed with cold phosphate-buffered saline (PBS), and cells were collected in the ATP Assay Buffer using a cell scraper. ATP values were corrected for the amount of protein in the sample and normalized to control ATP values.

세포 내 글루타메이트의 양은 Glutamate Assay Kit (Abcam)을 이용하여 제조사의 지시에 따라 수행되어 측정되었다. 세포 내 글루타메이트 어세이를 수행하기 위해, 상기와 같이 세포를 준비하고 진토닌이 포함되거나 포함되지 않은 배지로 처리한 후, 100 μM 글루타메이트를 배지에 넣고, 7분 후에 종료시켰다. 글루타메이트 값은 샘플에 있는 단백질 양으로 보정하였고, 대조군의 글루타메이트 값으로 표준화하였다. The amount of glutamate in the cell was measured using the Glutamate Assay Kit (Abcam) according to the manufacturer's instructions. To perform the intracellular glutamate assay, cells were prepared as above and treated with medium with or without gintonin, then 100 μM glutamate was added to the medium and terminated after 7 minutes. The glutamate values were corrected for the amount of protein in the sample and normalized to the glutamate value of the control.

1.6. XTT (2,3-bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide) 어세이 및 세포 형태(morphology)1.6. XTT (2,3-bis- (2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl) -2H-tetrazolium-5-carboxanilide) assay and cell morphology

세포생존율은 XTT Assay Kit (Daeillab Service, Seoul, Korea)으로 결정되었다. 세포는 96-well plate에 접종되었고, 밤새 부착되었으며, 이후, 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 진토닌이 처리되었다. 2시간 동안 XTT를 처리한 후, 450 nm에서 Microplate Reader (SpectraMax®Plus 384 Microplate Reader)로 측정되었다. Cell viability was determined by XTT Assay Kit (Daeillab Service, Seoul, Korea). Cells were seeded in 96-well plates, attached overnight, and then treated with gintonin under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions. After 2 hours of XTT treatment, it was measured at 450 nm with a Microplate Reader (SpectraMax®Plus 384 Microplate Reader).

세포 형태를 관찰하기 위하여, 세포는 6-well plate에 있는 커버 글라스에 5 x 105 cells/well로 접종되었다. 정상 산소, 저산소증 또는 재산소화 조건에서 진토닌을 처리한 후, 세포는 4% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)로 1시간 동안 고정되었고, PBS로 세척되었다. 이미지는 AE2000 Inverted Phase Contrast Microscope로 관찰되었다 (×20 objective). To observe cell morphology, cells were seeded at 5 x 10 5 cells / well in a cover glass on a 6-well plate. After treatment with gintonin under normal oxygen, hypoxia or reoxygenation conditions, the cells were fixed with 4% paraformaldehyde for 1 hour and washed with PBS. Images were observed with an AE2000 Inverted Phase Contrast Microscope (× 20 objective).

1.7. 인산화된 글리코젠 포스포릴라제 (phosphorylated glycogen phosphorylase)의 면역블럿 1.7. Immune blot of phosphorylated glycogen phosphorylase

세포 분해물은 12% SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)로 분리되었고, NC 멤브레인 (nitrocellulose membranes, Bio-Rad, Hercules, CA, USA)으로 옮겨졌다. 멤브레인은 TTBS (20 mM Tris [pH 7.6], 137 mM NaCl, 및 0.1% Tween 20)에 넣은 5% BSA (bovine serum albumin)으로 1시간 동안 블러킹되었고, 이후, anti-GPBB (glycogen phosphorylase isoenzyme BB) antibody (Abcam), anti-pGS (phospho-glycogen synthase), anti-GS (glycogen-synthase) antibody (Cell signaling), 또는 mouse monoclonal β-actin antibody (Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA)를 넣은 후 4℃에서 밤새 반응시켰다. 다음으로, 멤브레인은 5분 간격으로 TTBS로 여러 번 세척되었고, anti-rabbit HRP (horseradish peroxidase)-conjugated secondary antibody (Millipore)를 넣은 후 상온에서 2시간 동안 반응시켰다. 단백질 밴드는 ECL Kit (Abfrontier, Seoul, Korea)를 사용하여 화학발광에 의해 가시화되었다. Cell lysates were separated by 12% SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) and transferred to NC membranes (nitrocellulose membranes, Bio-Rad, Hercules, CA, USA). The membrane was blocked with 5% bovine serum albumin (BSA) in TTBS (20 mM Tris [pH 7.6], 137 mM NaCl, and 0.1% Tween 20) for 1 hour, and then, anti-GPBB (glycogen phosphorylase isoenzyme BB) Antibody (Abcam), anti-pGS (phospho-glycogen synthase), anti-GS (glycogen-synthase) antibody (Cell signaling), or mouse monoclonal β-actin antibody (Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA) After reacting at 4 ℃ overnight. Next, the membrane was washed several times with TTBS at intervals of 5 minutes, and then an anti-rabbit horseradish peroxidase (HRP) -conjugated secondary antibody (Millipore) was added and reacted at room temperature for 2 hours. Protein bands were visualized by chemiluminescence using the ECL Kit (Abfrontier, Seoul, Korea).

1.8. 인산화된 글리코젠 포스포릴라제 (phosphorylated glycogen phosphorylase)의 면역침강법1.8. Immunoprecipitation method of phosphorylated glycogen phosphorylase

세포 분해물은 변형된 Radioimmunoprecipitation Assay Buffer (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 1% NP-40, 0.25% sodium deoxycholate, 1 mM ethylene glycol tetraacetic acid, protease inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich) 및 phosphatase inhibitor cocktail (phosStop; Roche, USA))를 사용하여 준비되었다. 이후, 350 μg의 세포 분해물에 3 μg의 anti-phosphoserine antibody (Abcam)를 넣고 4℃에서 밤새 반응시키고, protein A-agarose beads (GE Healthcare)가 있는 anti-phosphoserine antibody를 넣고 4℃에서 밤새 침전시켰다. 면역블럿은 anti-GPBB antibody (Abcam)으로 수행되었다. 각 인산화 강도는 처리되지 않은 대조군으로 표준화하였다. Cell lysates were modified Radioimmunoprecipitation Assay Buffer (50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 1% NP-40, 0.25% sodium deoxycholate, 1 mM ethylene glycol tetraacetic acid, protease inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich) and phosphatase inhibitor cocktail ( phosStop; Roche, USA)). Subsequently, 3 μg of anti-phosphoserine antibody (Abcam) was added to 350 μg of the cell lysate and reacted overnight at 4 ° C., and anti-phosphoserine antibody with protein A-agarose beads (GE Healthcare) was added and precipitated at 4 ° C. overnight. . Immune blot was performed with anti-GPBB antibody (Abcam). Each phosphorylation intensity was normalized to an untreated control.

1.9. 데이터 분석1.9. Data analysis

그룹 간의 차이는 unpaired Student's t-tests, Bonferroni post-hoc test와 함께 one-way 또는 two-way ANOVA (analyses of variance)로 결정되었고, p < 0.05에서 유의한 것으로 간주되었다. 데이터는 평균±SEM (standard error of the mean)으로 표기하였다. Differences between groups were determined by one-way or two-way ANOVA (analyses of variance) with unpaired Student's t-tests, Bonferroni post-hoc test, and were considered significant at p <0.05. Data are expressed as mean ± SEM (standard error of the mean).

실시예 2. 피질의 일차 뇌성상세포에서 글리코젠분해 (glycogenolysis)에 관한 진토닌 또는 LPA (Lysophosphatidic acid)의 효과 및 이의 신호전달경로Example 2. Effect of Gintonin or LPA (Lysophosphatidic acid) on Glycogenolysis in Cortical Primary Cerebral Astrocytes and its Signaling Pathway

뇌성상세포(astrocytes)는 에너지 대사를 위해 뇌에서 글리코젠을 저장하고, [Ca2+]i transients에 연결된 G protein-coupled receptor의 리간드는 뇌성상세포에서 글리코젠분해를 촉진시킨다는 것 (Dev Neurosci 20(4-5):291-299, 1998)을 근거로, 본 발명자들은 배양된 마우스 피질의 일차 뇌성상세포에서 글리코젠분해에 관한 진토닌의 효과를 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과, 진토닌(GT) 또는 LPA C18:1 을 뇌성상세포에 30분 동안 처리한 경우 농도-의존적으로 글리코젠분해가 촉진된다는 것을 확인하였다 (도 1A 및 1D). 또한, 진토닌(1 μg/mL)은 시간-의존적으로 뇌성상세포의 글리코젠분해를 촉진시켰다 (도 1B). 흥미롭게도, 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해는 진토닌을 처리하고 30분 후에 최대로 분해가 일어난 것으로 확인되었고, 2시간 까지는 분해가 감소되다가 다시 8시간까지는 글리코젠분해가 증가된 것으로 확인되었다 (도 1B). Astrocytes store glycogen in the brain for energy metabolism, and the ligand of the G protein-coupled receptor linked to [Ca 2+ ] i transients promotes glycogen degradation in brain astrocytes (Dev Neurosci 20 (4-5): 291-299, 1998), the present inventors conducted experiments to confirm the effect of gintonin on glycogenolysis in primary astrocytic cells of cultured mouse cortex. As a result, it was confirmed that glycogenolysis is promoted in a concentration-dependent manner when gintonin (GT) or LPA C 18: 1 is treated with cerebral stellate cells for 30 minutes (FIGS. 1A and 1D). In addition, gintonin (1 μg / mL) promoted glycogen degradation of astrocytic cells in a time-dependent manner (FIG. 1B). Interestingly, the glycogen decomposition of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells was found to occur to a maximum extent after 30 minutes of treatment with gintonin, and the degradation was reduced by 2 hours, and then the glycogen degradation was increased by 8 hours. It was confirmed (Fig. 1B).

다음으로, 본 발명자들은 LPA1/3 수용체의 길항제인 Ki16425을 처리한 경우 또는 처리하지 않은 경우에서 뇌성상세포의 글리코젠분해에 대한 진토닌의 효과를 살펴보았다. 그 결과, Ki16425을 처리한 경우에는 진토닌 또는 LPA에 의해 촉진된 글리코젠분해가 현저하게 감소되었음을 확인하였다 (도 1C 및 1D). 또한, 뇌성상세포에 PLC (phospholipase C) 억제제인 U73122, IP3 (inositol 1,4,5-triphosphate) 수용체의 길항제인 2-APB (2-aminoethoxydiphenyl borate) 및 세포 내 Ca2+ 킬레이트인 BAPTA-AM를 처리한 경우에도 진토닌에 의해 촉진된 글리코젠분해는 억제되었다 (도 1C). 상기 결과에 의해, 진토닌은 LPA1/3 수용체 신호전달경로에 의해 뇌성상세포의 글리코젠분해를 촉진시킨다는 것을 확인하였다. Next, the present inventors examined the effect of gintonin on glycogen decomposition of astrocytic cells in the case of treatment with or without treatment of Ki16425, an antagonist of the LPA1 / 3 receptor. As a result, when Ki16425 was treated, it was confirmed that glycogenolysis promoted by gintonin or LPA was significantly reduced (FIGS. 1C and 1D). In addition, in brain astrocytes, a phospholipase C (PLC) inhibitor U73122, an IP 3 (inositol 1,4,5-triphosphate) receptor antagonist, 2-APB (2-aminoethoxydiphenyl borate), and intracellular Ca 2+ chelate BAPTA- Even in the case of AM treatment, glycogen degradation promoted by gintonin was inhibited (FIG. 1C). By the above results, it was confirmed that gintonin promotes glycogen decomposition of astrocytic cells by the LPA1 / 3 receptor signaling pathway.

또한, 본 발명자들은 뇌성상세포의 글리코젠분해에서 ATP 또는 글루타메이트의 효과를 확인하는 실험을 수행하였다 (Dev Neurosci 20(4-5):291-299, 1998; 및 News Physiol Sci 14(5):177-182, 1999). 그 결과, ATP 또는 글루타메이트를 30분 동안 처리한 경우 농도-의존적으로 뇌성상세포의 글리코젠분해를 촉진시킨다는 것을 확인하였다 (도 1E 및 1F). 특히, 각각 10 μM의 ATP 또는 글루타메이트와 함께 0.1 μg/mL의 진토닌을 동시-처리한 경우에는 각각 단독으로 처리한 경우에 비해 뇌성상세포의 글리코젠분해에 대한 상승효과가 나타났다 (도 1E). 다만, 100 μM의 ATP 또는 글루타메이트와 함께 1 μg/mL의 진토닌을 동시-처리한 경우에는 글리코젠분해에 대한 상승효과가 보이지 않았는데 (도 1F), 이는 고농도의 리간드에 따른 포화 효과로 보여진다. 흥미롭게도, 진토닌은 형광 포도당인 2-NBDG를 사용한 실험에서 포도당 흡수(glucose uptake)에 관한 유의적인 효과가 없었다 (도 9).In addition, the present inventors performed an experiment to confirm the effect of ATP or glutamate on glycogen decomposition of brain stellate cells (Dev Neurosci 20 (4-5): 291-299, 1998; and News Physiol Sci 14 (5): 177-182, 1999). As a result, it was confirmed that when ATP or glutamate was treated for 30 minutes, concentration-dependently promoted glycogen decomposition of astrocytic cells (FIGS. 1E and 1F). Particularly, when co-treatment with 0.1 μg / mL of gintonin with 10 μM of ATP or glutamate each showed a synergistic effect on glycogen decomposition of astrocytic cells compared to treatment with each alone (FIG. 1E). . However, when co-treatment of 1 μg / mL of gintonin with 100 μM of ATP or glutamate did not show a synergistic effect on glycogen decomposition (FIG. 1F), this is seen as a saturation effect according to a high concentration of ligand. . Interestingly, gintonin had no significant effect on glucose uptake in experiments with fluorescent glucose 2-NBDG (FIG. 9).

실시예 3. 정상 산소 조건의 일차 뇌성상세포에서 글리코젠분해-관련 효소 및 글리코젠 신타제 (glycogen synthase)-관련 효소에 관한 진토닌의 효과Example 3. Effect of Gintonin on Glycogenase-Related Enzymes and Glycogen Synthase-Related Enzymes in Primary Cerebral Astrocytes under Normal Oxygen Conditions

본 발명자들은 진토닌 또는 LPA에 의해 촉진된 뇌성상세포의 글리코젠분해에서 포스포릴라제 키나제 (phosphorylase kinase)의 억제제인 K252a 및 글리코젠 포스포릴라제 (glycogen phosphorylase)의 억제제인 이소파고민 (isofagomine)의 효과를 확인하는 실험을 수행하였다 (Neurochem Int 36(4-5):435-440, 2000). 그 결과, 상기 두 억제제는 진토닌 또는 LPA에 의해 촉진된 뇌성상세포의 글리코젠분해를 현저하게 감소시켰음을 확인하였다 (도 2A 및 2B). 또한, 본 발명자들은 포스포릴라제 키나제에 의한 글리코젠 포스포릴라제의 인산화가 글리코젠분해의 중요 시작 단계라는 것을 근거로, 글리코젠 포스포릴라제의 인산화 정도를 평가하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 뇌성상세포에 진토닌을 처리한 경우 농도 및 시간-의존적으로 글리코젠 포스포릴라제 (glycogen phosphorylase isoenzyme BB, brain form, GPBB) 의 인산화가 향상되었음을 확인하였다 (도 2C 및 2D). 그러나, LPA1/3 수용체의 길항제인 Ki16425을 처리한 경우에는 글리코젠 포스포릴라제의 인산화가 감소되었다 (도 2C의 b). The present inventors have shown that K252a, an inhibitor of phosphorylase kinase, and isopagomine, an inhibitor of glycogen phosphorylase, in glycogenolysis of brain stellate cells promoted by gintonin or LPA ( isofagomine) was performed (Neurochem Int 36 (4-5): 435-440, 2000). As a result, it was confirmed that the two inhibitors significantly reduced the glycogen decomposition of gonocytes promoted by gintonin or LPA (FIGS. 2A and 2B). In addition, the present inventors conducted an experiment to evaluate the phosphorylation degree of glycogen phosphorylase on the basis that phosphorylation of glycogen phosphorylase by phosphorylase kinase is an important starting step of glycogen decomposition. As a result, it was confirmed that phosphorylation of glycogen phosphorylase isoenzyme BB (brain form, GPBB) was enhanced in concentration and time-dependent manner when gintonin was treated on brain astrocytes (FIGS. 2C and 2D). However, treatment with Ki16425, an antagonist of the LPA1 / 3 receptor, reduced phosphorylation of glycogen phosphorylase (FIG. 2C b).

다음으로, 본 발명자들은 글리코젠 신타제의 인산화 증가가 글리코젠분해의 감소와 연결된다는 것을 근거로, 글리코젠 신타제의 인산화에 대한 진토닌의 효과를 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과, 뇌성상세포에 진토닌을 처리한 경우 처리되지 않은 대조군 세포에 비해 글리코젠 신타제의 인산화가 감소됨을 확인하였다 (도 2D). 이는 진토닌이 LPA 수용체 - PLC (phospholipase C) - 세포 내 IP3 수용체 - [Ca2+]i transient 신호전달경로의 활성에 의한 뇌성상세포의 글리코젠분해와 연결되며, 상기 경로는 글리코젠 합성이 아닌, 글리코젠 포스포릴라제를 인산화시키는 것으로 보여진다. Next, the present inventors conducted an experiment to confirm the effect of gintonin on phosphorylation of glycogen synthase, on the basis that increased phosphorylation of glycogen synthase is associated with a decrease in glycogen decomposition. As a result, it was confirmed that phosphorylation of glycogen synthase is reduced when gintonin is treated on astrocytic cells compared to untreated control cells (FIG. 2D). It is linked to the glycogen decomposition of astrocytic cells by the activity of Gintonin LPA receptor-PLC (phospholipase C)-intracellular IP 3 receptor-[Ca 2+ ] i transient signaling pathway, the pathway is glycogen synthesis It appears to phosphorylate glycogen phosphorylase.

실시예 4. 정상 산소, 저산소증 또는 재산소화 조건에서 뇌성상세포의 세포형태 및 분포에 관한 진토닌의 효과Example 4. Effect of gintonin on cell morphology and distribution of astrocytic cells under normal oxygen, hypoxia or reoxygenation conditions

본 발명자들은 정상 뇌성상세포를 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 배양하고 진토닌을 처리한 경우 세포형태 및 세포분포에 변화가 있는지 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 진토닌은 정상 산소 조건에서 세포 형태에 어떠한 영향을 주지 않았고, 세포수는 약간 증가시키는 효과가 있었다 (도 3A 및 3B). 진토닌을 처리하지 않고, 12시간 동안의 저산소 조건(도 3C) 및 12시간 동안 저산소 조건 후 2시간 동안의 재산소화 조건(도 3E)의 경우에는 배양 시 세포형태 및 세포분포에서의 변화가 유도되었다. 상기 조건 하에서의 세포들은 고르게 분포되어 있지 않고 밀집되는 경향을 보였고, 정상 산소 조건의 세포들에 비해 세포 사이에서의 빈 공간이 관찰되었으며 이는 세포들 간의 연결이 적은 것으로 보여졌다 (도 3C 및 3E). 그런데, 저산소 조건 및 재산소화 조건에서도 2시간 동안 진토닌을 처리한 경우에는 정산 산소 조건에서 관찰된 것과 유사할 정도로 세포분포 및 세포형태가 다시 회복되었다 (도 3D 및 3F). 상기 결과로부터, 진토닌은 저산소증 및 재산소화에 의해 유도된 뇌성상세포의 손상으로부터 보호하는 효과가 있음을 확인하였다. The present inventors carried out an experiment to check whether normal brain astrocytes were cultured under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions, and if there was a change in cell morphology and cell distribution when gintonin was treated. As a result, gintonin had no effect on the cell morphology under normal oxygen conditions, and the cell number was slightly increased (Figs. 3A and 3B). In the case of no treatment with gintonin, hypoxic conditions for 12 hours (Figure 3C) and reoxygenation conditions for 2 hours after hypoxic conditions for 12 hours (Figure 3E) induced changes in cell morphology and cell distribution during culture. Became. Cells under these conditions were not evenly distributed and tended to be dense, and empty spaces between cells were observed compared to cells under normal oxygen conditions, and it was shown that the connections between cells were small (FIGS. 3C and 3E). However, in the case of treatment with gintonin for 2 hours under hypoxic conditions and reoxygenation conditions, the cell distribution and cell morphology were recovered again to a degree similar to that observed in the oxygenated oxygen condition (FIGS. 3D and 3F). From the above results, it was confirmed that gintonin has an effect of protecting against damage to brain astrocytes induced by hypoxia and reoxygenation.

실시예 5. 저산소증 및 재산소화 조건에서 뇌성상세포의 글리코젠분해에 대한 진토닌의 효과Example 5. Effect of Gintonin on Glycogenesis of Cerebral Astrocytes in Hypoxia and Reoxygenation Conditions

진토닌이 뇌성상세포에서 저산소 및 재산소화 스트레스에 의해 유도된 세포형태 및 세포분포의 변화를 막는 효과가 있었고, 뇌성상세포의 글리코젠분해는 저산소 조건에서 증가하는 경향이 있다는 기존 보고(Stroke 24(6):855-63, 1993)를 근거로, 본 발명자들은 진토닌이 저산소 및 재산소화 조건에서 뇌성상세포의 글리코젠분해에 어떠한 영향을 주는지 확인하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과, 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해는 저산소 및 재산소화 조건에서 이중효과를 보였는데, 특히, 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해는 저산소 조건에서 진토닌을 처리한 후 30분 및 1시간에 증가되었고, 2시간 까지 약간 증가되었으나, 12시간에서는 글리코젠분해가 감소되어 글리코젠의 양이 증가되었다 (도 4A 및 4B). 이러한 진토닌의 이중효과는 진토닌이 뇌성상세포에 작용될 때, 저산소증 후의 초기 단계에서는 뇌성상세포의 글리코젠분해를 증가시키고, 후기 단계에서는 글리코젠의 양을 증가시키는 것으로 보여진다. 유사하게도, 진토닌을 뇌성상세포에 처리하고, 12시간 동안 저산소증에 처리된 후 30분 동안의 재산소화 조건에 노출시킨 경우에는 농도-의존적으로 글리코젠분해가 촉진되었으나 (도 4C), 12시간 저산소증에 처리된 후 8시간 동안의 재산소화 조건에 노출된 경우에는 진토닌이 처리되지 않은 뇌성상세포에 비해 글리코젠의 양이 증가되었다 (도 4D). 상기 결과로부터, 저산소증 및 재산소화 조건에서 진보닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해는 저산소증 또는 재산소화된 기간에 따라 이중효과를 보였음을 확인하였다. Existing reports that gintonin had the effect of preventing changes in cell morphology and cell distribution induced by hypoxia and reoxygenation stress in brain astrocytes, and glycogen decomposition of cerebral astrocytes tends to increase in hypoxic conditions (Stroke 24 On the basis of (6): 855-63, 1993), the present inventors conducted experiments to confirm how ginstonin affects the glycogen decomposition of astrocytic cells under hypoxic and reoxygenation conditions. As a result, glycogen decomposition of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells showed a dual effect in hypoxic and reoxygenation conditions. Particularly, glycogen decomposition of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells after treatment with gintonin in hypoxic conditions It increased at 30 minutes and 1 hour, slightly increased to 2 hours, but at 12 hours, glycogen decomposition was reduced to increase the amount of glycogen (FIGS. 4A and 4B). This dual effect of gintonin is shown to increase glycogen decomposition of astrocytic cells in the early stages after hypoxia and increase the amount of glycogen in the later stages when gintonin acts on astrocytic cells. Similarly, when gintonin was treated to astrocytic cells, treated with hypoxia for 12 hours, and exposed to reoxygenation conditions for 30 minutes, glycogen decomposition was accelerated in a concentration-dependent manner (FIG. 4C), 12 hours When exposed to hypoxia conditions for 8 hours after being treated with hypoxia, the amount of glycogen was increased compared to astrocytic cells that were not treated with gintonin (FIG. 4D). From the above results, it was confirmed that the glycogen decomposition of progressive nin-mediated brain astrocytes under hypoxia and reoxygenation conditions showed a dual effect depending on the hypoxia or reoxygenation period.

실시예 6. 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 ATP 생산에 관한 진토닌의 효과Example 6. Effect of gintonin on ATP production under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions

본 발명자들은 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해가 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 ATP 생산과 연결되는지 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 정상 산소 조건에서 뇌성상세포에 진토닌을 처리한 경우에는 농도-의존적으로 ATP 생산이 증가되었고 (도 5A), 시간에 따른 결과에서는 진토닌을 처리한 후 30분에서 ATP 생산이 가장 증가되었고, 이후에는 약간 상승된 정도였다 (도 5B). 그러나, 뇌성상세포의 진토닌에 의해 중재된 ATP 생산의 향상은 글리코젠 포스포릴라제의 억제제인 이소파고민(isofagomine)에 의해 억제되었다 (도 5A). The present inventors conducted an experiment to confirm that glycogen decomposition of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells is linked to ATP production under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions. As a result, ATP production was increased in a concentration-dependent manner when gintonin was treated in cerebral stellate cells under normal oxygen conditions (FIG. 5A), and over time, ATP production was most pronounced at 30 minutes after gintonin treatment. Increased, then slightly elevated (Fig. 5B). However, enhancement of ATP production mediated by gintonin in cerebral astrocytic cells was inhibited by isofagomine, an inhibitor of glycogen phosphorylase (FIG. 5A).

저산소증은 ATP 생산을 현저하게 감소시키는데, 이는 저산소 조건에서 대사적 스트레스로 인해 뇌성상세포가 손상될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 저산소 조건에서 진토닌을 처리한 경우 ATP 수준이 현저하게 상승되었음을 확인하였고, 반면, 이소파고민은 진토닌에 의한 ATP 생산을 억제시켰음을 확인하였다 (도 5C). 더욱이, 저산소증의 기간이 길어지면 ATP 생산은 더욱 감소되었고, 반면, 저산소 상태에서 진토닌이 처리된 경우에는 ATP 고갈이 방지되고 대조군 수준으로 ATP 생산을 유지하였음을 확인하였다 (도 5D). Hypoxia significantly reduces ATP production, which means that metabolic stress can damage astrocytic cells under hypoxic conditions. It was confirmed that ATP levels were significantly increased when gintonin was treated under these hypoxic conditions, whereas it was confirmed that isopagomin inhibited ATP production by gintonin (FIG. 5C). Moreover, ATP production was further reduced when the period of hypoxia was prolonged, whereas it was confirmed that ATP depletion was prevented and ATP production was maintained at a control level when gintonin was treated in a hypoxic state (FIG. 5D).

또한, 본 발명자들은 12시간 동안의 저산소 조건을 처리한 후 2시간 동안의 재산소화 조건을 처리하고 ATP 수준에 대한 진토닌의 효과를 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 저산소 처리 후 재산소화 조건은 대조군에 비해 ATP 수준을 감소시켰으나, 진토닌을 처리한 경우에는 ATP 수준이 증가되었고, 1 μg/mL 농도에서 최대 증가 효과를 보였다 (도 5E). 이러한 진토닌의 효과는 저산소증에서와 같이 농도-의존적으로 증가되는 것은 아니었다. 시간에 따른 결과에 있어서, 진토닌은 시간-의존적으로 ATP 생산을 촉진시켰으며, 2시간에서 포화된 것으로 보여졌다 (도 5F). 정상 산소 조건에서와 같이, 저산소 조건 및 재산소화 조건에서도 이소파고민을 처리한 경우에는 진토닌에 의한 ATP 생산을 억제하였다 (도 5C 및 5E). 상기 결과로부터, 진토닌-중재 ATP 생산에서의 증가는 뇌성상세포의 글리코젠분해와 매우 관련이 있으며, 뇌성상세포에 진토닌을 처리한 경우 저산소증 및 재산소화 스트레스에 노출된 후 관찰되는 ATP 고갈을 약화시키는 것으로 확인되었다. In addition, the present inventors performed an experiment to treat hypoxic conditions for 12 hours and then to treat for 2 hours for reoxygenation conditions and to confirm the effect of gintonin on ATP levels. As a result, after hypoxic treatment, the conditions of reoxygenation decreased ATP levels compared to the control group, but when treated with gintonin, ATP levels increased and showed a maximum increase effect at a concentration of 1 μg / mL (FIG. 5E). The effect of this gintonin was not increased in a concentration-dependent manner as in hypoxia. In the results over time, gintonin promoted ATP production in a time-dependent manner and appeared to be saturated at 2 hours (FIG. 5F). As in normal oxygen conditions, the treatment of isopagomine under hypoxic conditions and reoxygenation conditions inhibited ATP production by gintonin (FIGS. 5C and 5E). From the above results, an increase in the production of gintonin-mediated ATP is highly related to the glycogenation of astrocytic cells, and ATP depletion observed after exposure to hypoxia and reoxygenation stress when gintonin is treated on astrocytic cells. It was confirmed to weaken.

실시예 7. 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 세포 내 글루타메이드의 수준에 관한 진토닌의 효과Example 7 Effect of Gintonin on the Level of Glutamade in Cells under Normal Oxygen, Hypoxia and Reoxygenation Conditions

글루타메이트는 주요 신경전달물질 (neurotransmitter)로서, 뇌의 정상 시냅스 활성 동안 뉴런에서 분비되는 물질이며, 뇌 허혈증 (brain ischemia)은 뉴런에서 많은 양의 글루타메이트의 분비를 유도한다고 보고되었다 (J Cereb Blood Flow Metab 5(3): 413-419, 1985; 및 Brain Res Bull 25(2): 319-324, 1990). 뉴런 밖에 글루타메이트가 축적되면 신경계에 흥분성의 신경독성이 유도되는 것이므로, 뇌성상세포의 주요 역할 중 하나는 글루타메이트의 흡수를 통해 세포 외의 글루타메이트 농도를 감소시키는 것이다 (Acta Pharmacol Sin 30(4):379-387, 2009). 뇌성상세포-중재의 글루타메이트 흡수는 일정한 ATP 공급이 필수적이며, 이를 통해 정상적인 글루타메이트의 평형을 유지할 수 있다. 이를 근거로, 본 발명자들은 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 진토닌에 의한 ATP 생산의 증가가 뇌성상세포의 세포 내 글루타메이트 수준의 상승과 연결되는지 확인하는 실험을 수행하였다. Glutamate is a major neurotransmitter, a substance secreted by neurons during normal synaptic activity in the brain, and brain ischemia has been reported to induce the release of large amounts of glutamate in neurons (J Cereb Blood Flow Metab) 5 (3): 413-419, 1985; and Brain Res Bull 25 (2): 319-324, 1990). Since accumulation of glutamate outside neurons induces excitatory neurotoxicity in the nervous system, one of the main roles of astrocytic cells is to reduce the concentration of extracellular glutamate through absorption of glutamate (Acta Pharmacol Sin 30 (4): 379- 387, 2009). Cerebral astrocyte-mediated glutamate uptake requires a constant supply of ATP, thereby maintaining the equilibrium of normal glutamate. On the basis of this, the present inventors conducted experiments to confirm whether the increase in ATP production by ginstonin under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions is associated with an increase in intracellular glutamate levels.

그 결과, 정상 산소 조건에서 진토닌을 처리한 경우 시간-의존적으로 뇌성상세포의 세포 내 글루타메이트 수준이 증가되었음을 확인하였다 (도 6B). 흥미롭게도, 진토닌에 의한 세포 내 글루타메이트 수준은 0.3 μg/mL의 농도에서 최대로 상승하였고, 높은 농도(1 및 3 μg/mL)의 진토닌에서는 글루타메이트 수준이 약간 감소한 것으로 나타났다 (도 6A). 0.3 μg/mL의 진토닌을 시간에 따라 뇌성상세포에 처리한 경우에는 30분 후에 거의 포화된 것으로 확인되었다 (도 6B). 그런데, 진토닌 (0.3 μg/mL)과 함께 글루타메이트 전달체 (glutamate transporter)의 억제제인 TBOA를 동시-처리한 경우에는 진토닌에 의해 유도된 세포 내 글루타메이트의 증가가 억제되었다 (도 6A). 상기 결과로부터, 진토닌-중재의 세포 내 글루타메이트 농도의 상승은 글루타메이트 전달체와 관련되는 것으로 확인되었다. As a result, it was confirmed that the level of glutamate in the cells of the brain astrocytes was increased in a time-dependent manner when gintonin was treated under normal oxygen conditions (FIG. 6B). Interestingly, the level of intracellular glutamate by gintonin increased maximally at a concentration of 0.3 μg / mL, and the glutamate level was slightly decreased at high concentrations (1 and 3 μg / mL) of gintonin (FIG. 6A). When 0.3 μg / mL of gintonin was treated with astrocytic cells over time, it was found to be almost saturated after 30 minutes (FIG. 6B). However, when co-treatment with TBOA, an inhibitor of glutamate transporter, along with gintonin (0.3 μg / mL), an increase in intracellular glutamate induced by gintonin was inhibited (FIG. 6A). From the above results, it was confirmed that an increase in the concentration of glutamate in the cell of gintonin-mediated is related to the glutamate transporter.

저산소 조건에 노출된 뇌성상세포는 정상 산소 조건에서의 세포에 비해 세포 내 글루타메이트 수준이 낮았고, 진토닌 (0.3 μg/mL)을 처리한 경우에는 진토닌을 처리하지 않은 세포에 비해 세포 내 글루타메이트 수준이 최대로 증가되었다 (도 6C). 또한, 진토닌은 대조군에 비해 1 내시 12시간 동안 세포 내 글루타메이트 수준을 증가시켰다 (도 6D). 저산소 후 재산소화 조건의 뇌성상세포에서도 정상 산소 조건인 대조군에 비해 세포 내 글루타메이트 수준이 낮았으나, 진토닌이 처리된 경우 대조군에 비해 농도- 및 시간-의존적으로 세포 내 글루타메이트 수준이 현저히 증가되었다 (도 6E 및 6F). 상기 결과로부터, 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해에서 관찰된 세포 내 ATP의 상승은 글루타메이트 전달체를 통한 글루타메이트 흡수와 연결되는 것으로 보여진다. Cerebral stellate cells exposed to hypoxic conditions had lower levels of intracellular glutamate compared to cells under normal oxygen conditions, and intracellular glutamate levels compared to non-gintonin-treated cells when treated with gintonin (0.3 μg / mL). This was increased to the maximum (Figure 6C). In addition, gintonin increased intracellular glutamate levels for 1 hr 12 hours compared to the control (Figure 6D). The intracellular glutamate levels in hypoxic post-oxygenated conditions were also lower in intracellular glutamate levels than in the control group, which is a normal oxygen condition, but the levels of intracellular glutamate were significantly increased in the concentration- and time-dependent manner compared to the control group when gintonin was treated ( 6E and 6F). From these results, it is shown that the elevation of intracellular ATP observed in glycogenolysis of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells is linked to glutamate uptake through glutamate transporters.

실시예 8. 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 뇌성상세포의 세포생존율에 관한 진토닌의 효과Example 8. Effect of gintonin on cell viability of astrocytic cells under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions

본 발명자들은 정상 산소, 저산소증 및 재산소화 조건에서 뇌성상세포의 세포생존율에 관한 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해 효과를 확인하기 위하여, 대사 활성에 기초한 세포수로 세포생존율 및 세포증식율을 평가하는 XTT 어세이 및 BrdU (bromodeoxyuridine) 어세이를 수행하였다. 그 결과, 정상 산소 조건에서 뇌성상세포에 진토닌을 처리한 경우 농도-의존적으로 세포생존율 및 세포증식율이 증가하였다 (도 7A 및 도 10A). 또한, 12시간 동안 저산소 조건에서도 진토닌을 처리한 경우 농도-의존적으로 세포생존율 및 세포증식율이 증가하였다 (도 7B 및 도 10B). 그러나, 글리코젠 포스포릴라제의 억제제인 이소파고민이 처리된 경우에는 진토닌에 의한 세포생존율의 증가가 약화되었고 (도 7C), 이는 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해가 세포생존에 필수적인 역할을 하는 것으로 보여진다. The present inventors investigated the cell viability and cell proliferation rate with the number of cells based on metabolic activity in order to confirm the glycogenolysis effect of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells on the cell viability of cerebral astrocytic cells under normal oxygen, hypoxia and reoxygenation conditions. Evaluation XTT assay and BrdU (bromodeoxyuridine) assay were performed. As a result, the cell survival rate and the cell proliferation rate increased concentration-dependently when gintonin was treated with astrocytic cells under normal oxygen conditions (FIGS. 7A and 10A). In addition, when treated with gintonin even in hypoxic conditions for 12 hours, cell viability and cell proliferation rate increased in a concentration-dependent manner (FIGS. 7B and 10B). However, in the case of treatment with the isopagomine inhibitor of glycogen phosphorylase, the increase in cell viability by gintonin was attenuated (Fig. 7C), which suggests that glycogenolysis of gintonin-mediated cerebral astrocytic cells results in cell survival. It seems to play an essential role.

그런데, 저산소 처리 후 재산소화 조건에서는 진토닌에 의한 세포생존율에 있어 정상 산소 및 저산소 조건에서 관찰 된 것에 비해 약간 다른 패턴을 보였다. 저산소 처리 후 30분 및 2시간 동안의 재산소화 조건에서는 0.3 μg/mL의 진토닌이 처리된 경우 최대의 세포생존율이 보였다 (도 7D 및 7E). 저산소 처리 후 8시간 동안의 재산소화 조건에서는 진토닌이 농도-의존적으로 세포생존율 향상시키는 것으로 나타났다. 재산소화 조건에서도 이소파고민은 진토닌에 의해 증가된 세포생존율을 약화시켰다 (data not shown). 흥미롭게도, 저산소 조건에서의 세포생존율은 재산소화 조건에 비해 낮았다. 상기 결과로부터, 진토닌은 저산소증 후 재산소화 과정 동안에 적용될 때 더욱 보호 효과가 뛰어날 수 있음을 확인하였다. However, in hypoxic conditions after hypoxic treatment, the cell viability by gintonin showed a slightly different pattern than that observed in normal oxygen and hypoxic conditions. In hypoxic conditions for 30 minutes and 2 hours after hypoxic treatment, maximum cell viability was seen when 0.3 μg / mL of gintonin was treated (FIGS. 7D and 7E). It has been shown that in hypoxic conditions for 8 hours after hypoxic treatment, gintonin improves cell viability in a concentration-dependent manner. Even under reoxygenation conditions, isopagomine attenuated the increased cell viability by ginstonin (data not shown). Interestingly, the cell viability under hypoxic conditions was low compared to reoxygenated conditions. From the above results, it was confirmed that gintonin may have a better protective effect when applied during the hypoxia post-oxygenation process.

따라서, 진토닌은 저산소증에 의해 유도된 세포생존율의 감소를 회복시키는 효과가 있으며, 저산소증 및 재산소화 스트레스에 노출된 후 진토닌-중재 뇌성상세포의 글리코젠분해가 뇌성상세포의 생존에 기여할 수 있음을 확인하였다. Thus, gintonin has an effect of restoring a decrease in cell viability induced by hypoxia, and glycogenolysis of gintonin-mediated brain astrocytes after exposure to hypoxia and reoxygenation stress may contribute to the survival of astrocytic cells. Was confirmed.

Claims (14)

진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물. A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of brain injury diseases, which includes Gintonin as an active ingredient. 제 1 항에 있어서,
상기 진토닌은 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1,
The gintonin is a composition characterized in that it promotes the glycogenolysis of astrocytic cells (astrocytic glycogenolysis).
제 1 항에 있어서,
상기 진토닌은 뇌성상세포 내에서 ATP의 생산 및 글루타메이트의 흡수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1,
The composition is characterized in that to increase the production of ATP and the absorption of glutamate in the brain astrocytes.
제 1 항에 있어서,
상기 진토닌은 저산소 및 재산소화 스트레스로부터 뇌성상세포를 보호하는 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1,
The gintonin is a composition characterized in that it protects the brain stellate cells from hypoxia and reoxygenation stress.
제 1 항에 있어서,
상기 뇌손상 질환은 저산소성 뇌손상, 허혈성 뇌질환, 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증, 색전증, 일과성 허혈발작, 백질이상증 또는 소경색인 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1,
The brain injury disease is hypoxic brain injury, ischemic brain disease, stroke, cerebral infarction, cerebral ischemia, thrombosis, embolism, transient ischemic attack, dysplasia or small infarction.
제 1 항에 있어서,
상기 진토닌은 0.1 내지 10 μg/mL의 농도로 투여되는 것을 특징으로 하는 조성물.
According to claim 1,
The gintonin is a composition characterized in that it is administered at a concentration of 0.1 to 10 μg / mL.
진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물. Food composition for the prevention or improvement of brain damage diseases, including gintonin (Gintonin) as an active ingredient. 제 7 항에 있어서,
상기 진토닌은 0.1 내지 10 μg/mL의 농도로 투여되는 것을 특징으로 하는 조성물.
The method of claim 7,
The gintonin is a composition characterized in that it is administered at a concentration of 0.1 to 10 μg / mL.
제 7 항에 있어서,
상기 뇌손상 질환은 저산소성 뇌손상, 허혈성 뇌질환, 뇌졸중, 뇌경색, 뇌허혈, 혈전증, 색전증, 일과성 허혈발작, 백질이상증 또는 소경색인 것을 특징으로 하는 조성물.
The method of claim 7,
The brain injury disease is hypoxic brain injury, ischemic brain disease, stroke, cerebral infarction, cerebral ischemia, thrombosis, embolism, transient ischemic attack, dysplasia or small infarction.
약학적으로 유효한 양의 진토닌(Gintonin)을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 뇌손상 질환의 예방 또는 치료 방법. A method of preventing or treating a brain injury disease, comprising administering a pharmaceutically effective amount of Gintonin to an individual other than a human. 진토닌(Gintonin)을 유효성분으로 포함하는 뇌성상세포(astrocyte) 보호용 조성물. Gintonin (Gintonin) composition for protecting astrocytes (astrocyte) containing as an active ingredient. 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포의 글리코젠분해(astrocytic glycogenolysis)를 촉진시키는 방법. A method for promoting astrocytic glycogenolysis of brain astrocytes, comprising the step of treating Gintonin in astrocytes in vitro. 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포(astrocyte)에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 ATP 생산을 증가시키는 방법. A method for increasing ATP production in brain astrocytes comprising the step of treating Gintonin in astrocytes in vitro. 시험관 내에서 진토닌(Gintonin)을 뇌성상세포에 처리하는 단계를 포함하는 뇌성상세포 내에서 글루타메이트(glutamate)의 흡수를 증가시키는 방법.
A method for increasing the uptake of glutamate in brain astrocytes, comprising the step of treating Gintonin in brain cells in vitro.
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