KR20210052367A

KR20210052367A - 황산아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 q를 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20210052367A
Application number: KR1020200143854A
Authority: KR
Inventors: 조미라; 박성환; 이선영; 이아람; 김다솜; 전주연; 이아름; 정윤선
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-05-10
Also published as: KR102506076B1

Abstract

본 발명에 따른 조성물은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q를 유효성분으로 포함하는 것으로, 상기 각 성분의 최적 배합 비율을 도출하여 적용하였다. 미토콘드리아 기능 조절과 관련하여 본 발명의 유효성분을 이용하여 STAT3의 활성을 유도하였다. 따라서, STAT3의 활성 유도에 따라 미토콘드리아 기능이 향상되어, Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고, Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, Treg의 활성을 증가시키며, 항염증성 사이토카인 IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시킴을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 유효성분은 미토콘드리아 기능을 효과적으로 조절하여, 면역 질환 중 특히 류머티스 관절염을 효과적으로 치료 및 예방하는 바 관련 산업에 유용하게 이용할 수 있다.

Description

황산아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q를 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING IMMUNE DISEASES COMPRISING ZINC SULFATE, LACTOBACILLUS ACIDOPHILLUS AND COENZYME Q}

본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

면역시스템은 내부 및 외부의 병원성 물질로부터 인체를 보호하기 위해 다양한 세포로 구성된 방어 체계를 구축하고 있으며 이는 각각의 세포가 가진 특이적 기능 및 각 세포간의 신호 전달을 통해 이루어진다. 인체의 면역계는 면역을 억제하고 조절하는 면역 관용(tolerance)와 면역을 촉진하는 면역반응(immunity)으로 크게 나눠 볼 수 있는데 이 두 가지 면역 작용이 서로 균형을 이뤄 면역학적 항상성(immunological homeostasis)이 이루어지게 된다. 그러나, 어떤 이유에서 이의 균형이 깨져 면역반응이 면역 관용보다 항진되어 있을 경우 면역 질환 및 염증 질환이 초래되게 된다.

면역 질환 또는 염증 질환의 예방 또는 치료를 위한 면역억제에는 그 반응만을 억제하는 특이적 억제제와 비특이적 억제제가 있으며, 이론적으로 특이적 억제제의 작용이 뛰어나야 하나, 비특이적 억제제가 주로 사용된다.

임상적으로 가장 흔히 사용되는 면역억제제로는 싸이클로스포린 (cyclosporine, Neoral, Cipol A), 아자치오프린(imuran), 프레드니솔론(일종의 스테로이드)이 있으며 최근에는 FK 506, RATG, OKT3, Cellcept 등 여러 가지 면역억제제가 개발되어 사용되고 있다.

그러나 이들 치료제들의 경우 고혈압과 신독성(콩팥기능이 저하됨)과 같은 부작용이 유발되며 이러한 부작용의 발생률이 높기 때문에 사용할 때 충분히 경과를 관찰해야 하는 등의 문제가 있어 왔다. 그 외 부작용으로 드물게 떨림, 발작, 간염, 담액 저류, 혈중 뇨산증가, 근육기력 저하, 조모증 (hypertrichosis), 치은 비대(gingival hypertrophy)등이 있어 부작용이 없으면서도 치료 효과가 우수한 새로운 치료제의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 각종 병원체에 대한 생체 방어 시스템으로 면역계에서 중심적 역할을 담당하는 세포군의 하나로 T 세포가 있다. T 세포는 인체의 흉선에서 생성되며 일련의 분화 과정을 거치면서 고유의 특성을 지닌 T 세포로 분화하게 되는데, 분화를 완료한 T 세포는 그 기능에 따라 크게 1형 보조 세포(Th1)와 2형 보조 세포(Th2)로 구분된다. 이 중에서 Th1 세포의 주된 기능은 세포 매개성 면역에 관여하고, Th2 세포는 체액성 면역에 관여하며, 면역계에서 이러한 두 세포 집단은 서로 과 활성화되지 않도록 서로 견제를 통해 면역계의 균형을 유지하고 있다.

따라서 면역질환의 대부분은 이러한 두 면역 세포간의 불균형에 기인하는 것으로 볼 수 있는데, 예를 들어 Th1 세포의 활성이 비정상적으로 증가하는 경우 자가면역질환이 발생할 수 있고, Th2 세포의 활성이 비정상적으로 증가하는 경우 과민반응에 의한 면역질환이 발생하는 것으로 알려져 있다.

Th1 세포의 분화에 대한 최근 연구 결과에 따르면, Th1 세포의 활성을 조절할 수 있는 새로운 그룹인 면역조절 T 세포(Treg)의 존재가 알려지면서 이를 이용한 면역질환의 치료에 대한 연구가 대두되고 있는데, Treg 세포는 비정상적으로 활성화된 면역세포의 기능을 억제하여 염증 반응을 제어하는 특성이 있어, Treg 세포의 활성을 증가시키는 작용을 통해 면역질환을 치료하는 실험들이 많이 보고되고 있다.

또한, Treg 세포 이 외에 분화 과정에서 만들어지는 또 다른 그룹으로 Th17 세포가 있는데, Th17 세포는 미분화 T세포의 분화 과정에서 Treg 세포의 분화와 유사한 과정을 거치며 형성되는 것으로 알려져 있다. 즉, Treg 세포와 Th17 세포의 분화는 공통적으로 TGF-β의 존재 하에서 이루어지지만 Treg 세포의 경우 IL-6을 필요로 하지 않는 반면, Th17 세포의 경우에는 TGF-β와 함께 IL-6가 존재하는 상황에서 분화를 한다. 또한, 분화된 Th17 세포는 IL-17을 분비하는 것을 특징으로 한다.

Th17 세포는 Treg 세포와는 달리 면역질환에서 보이는 염증반응의 최전방에서 관여하여 염증 반응의 신호를 최대화시켜 질병의 진행을 가속화시키는 것이 밝혀지고 있다. 그러므로 자가면역질환 중 Treg 세포에 의해 제어되지 않는 자가면역질환의 경우, Th17 세포 활성의 억제를 표적으로 한 자가면역질환의 치료제 개발이 크게 부각되고 있다.

현재 사용되고 있는 면역질환치료제로는 T 세포에서의 신호변환 경로를 차단하는 면역 억제제가 가장 많이 사용되고 있는데, 이러한 면역억제제들은 독성, 감염, 임파종, 당뇨병, 진전(tremor), 두통, 설사, 고혈압, 오심, 신기능 장애 등의 부작용이 발생하는 문제점이 있다.

또한, T 세포의 활성화를 억제하는 방법을 통해 면역질환을 치료하는 방법 이외에도 면역 세포로부터 분비되는 사이토카인의 양을 조절하는 치료법 및 면역 세포로부터 분비되는 사이토카인을 표적으로 하는 항체를 이용한 치료법이 개발 중에 있다. 그러나 이러한 방법은 실제적으로 임상실험을 거쳐 환자들에게 적용하기까지 많은 시간이 소요되어야 하고, 항체를 이용하는 방법은 항체 제작 과정에서 너무 많은 비용이 든다는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 면역질환치료제 적용은 감염이나 세포의 기능저하와 손상(미토콘드리아 기능저하에 따른 염증성 세포 사멸 등)을 유발할 수 있다.

미토콘드리아는 심혈관질환, 노화, 제 2형 당뇨병과 대사성질환, 암, 퇴행성뇌질환(알츠하이머병, 파킨슨병), 비만증, 약물중독 등의 주요 발생기작은 스트레스에 의한 미토콘드리아 손상에서 유래하는 것으로 보고되었다. 주요 질환들을 개시하고 진행 시키는 주요 기여 인자: 세포 소실(죽음; 세포사멸이나 세포괴사)미토콘드리아는 인체 활동에 필요한 에너지(ATP)를 만드는 파워플랜트의 기능을 하지만 그 과정동안 유해 산소라디칼(활성산소)을 발생시킴. 이 산소라디칼은 DNA나 각종단백질을 손상시켜 세포 소실을 일으켜 각종 질환을 야기한다(Brown Lee, Nature, 2005).

미토콘드리아 내부에 세포사와 밀접한 관계를 갖는 신호전달기전들이 존재하고 우리가 이들 신호를 해석하고 제어할 수 있다면 질병치료에 응용할 수 있다 (Biochimica et Biophysica Acta, 2006; Cell, 2005; Trends Biochem Sci, 2005; Nature Med, 2005; Nature, 2005; J Clin Invest, 2005; Heart Lung Circ, 2005; J Nat Cancer Inst, 2005, Science, 2005). 미토콘드리아 기능저하는 단일한 증상이나 질병이 아닌 인체내 다양한 기관에서 다양한 질병으로 나타날 수 있어, 병든 미토콘드리아와 연관된 병소 및 질병 특이적이 치료법의 가능성이 제기되고 있으나 현재까지 정확한 타깃이나 합당한 치료기술 개발이 시급한 상태이다. 특히 세포내 증가한 활성산소종으로 인한 산화스트레스의 증가는 최근 심혈관·대사질환은 물론 퇴행성신경 질환에서의 세포학적·분자생물학적 근본 기전으로 제시되고 있으나, 현재까지 임상 및 전임상 단계에서 사용되는 대사성치료제 또는 항산화제 치료는 효과는 아직 논란의 여지가 있다. 미토콘드리아 기능을 직접 제어할 수 있는 막단백질 및 기질 단백질의 발현을 조절할 수 있는 미세표적화치료(micro-targetingtherapy)로서의 유전자 치료법은 영구적 또는 반영구적 치료법으로서 가능성이 높은 전략일 수 있다.

따라서 면역 조절 뿐만 아니라 감염, 미토콘드리아 기능 향상을 통한 면역 조절 세포 기능 강화등을 조절 하는 면역 조절제 및 치료법 개발이 필요하다. 또한 부작용이 없고 저렴하면서도 치료 효과가 우수한 새로운 염증면역질환 치료제 및 치료방법의 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제2018-0103772호

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 약학적 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 약학적 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고, 2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고, 3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, 4) Treg의 활성을 증가시키며, 5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 약학적 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 식품 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 식품 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고, 2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고, 3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, 4) Treg의 활성을 증가시키며, 5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 식품 조성물을 제공할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고, 2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고, 3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, 4) Treg의 활성을 증가시키며, 5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고, 2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고, 3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, 4) Treg의 활성을 증가시키며, 5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 식품 조성물을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 류마티스 관절염 환자의 질환 제어 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 류마티스 관절염 환자의 조직 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 류마티스 관절염 환자의 면역세포 조절을 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 미토콘드리아 기능 향상 효능을 확인한 결과이다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 류마티스 관절염 마우스의 면역 세포내 ROS 생성을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 마우스 면역 세포내 염증성 세포 사멸 조절과 미토콘드리아 STAT3 활성을 확인한 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 마우스 면역 세포내 Th17/Treg 면역 세포 동시 조절 효과를 확인한 결과이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연에 의한 류마티스 관절염 환자 및 FLS의 염증성 세포 사멸 조절 및 미토콘드리아 기능 향상 효능을 나타낸 결과이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연과 락토바실러스 애시도필러스에 의한 Th17 활성 제어 및 IL-10 증가 효능을 나타낸 결과이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 황산아연, 코엔자임 Q 및 락토바실러스 애시도필러스에 의한 IL-10 증가 효능을 나타낸 결과이다.

이하, 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술하는 특허청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.

본 발명은 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 용어 "STAT3"는 STAT(Signal Transducer and Transcription) 단백질의 일종으로, STAT1, STAT2, STAT3, STAT4, STAT5A, STAT5B, STAT6의 subunit 형태를 가지는 전사인자로, 특히 STAT3는 인간 세포에서 여러 유전자의 전사에 관여하며, 정상적인 경우, 외부로부터 cytokines나 growth factors들에 의한 신호전달에 반응하여, 세포질에 존재 하고 있는 STAT3는 핵 안으로 이동하여 세포의 발달, 분화, 성장, 생존, 신생혈관 합성 및 면역기능 등을 위한 유전자들을 조절한다. 하지만 이러한 STAT3 단백질의 지속적인 활성화는 다양한 암의 원인이 될 뿐만 아니라, 각종 염증 질환 및 자가면역질환의 원인 단백질로도 알려져 있다.

상기 아연은 염화아연(zinc chloride), 황산아연(zinc sulfate) 및 산화아연(zinc oxide)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 황산아연이나 본 발명의 목적을 달성하기 위해서라면 이에 제한되지 않는다.

상기 조성물은 황산아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q를 0.1 내지 10 : 0.1 내지 10 : 0.1 내지 10의 농도비로 포함될 수 있으며, 예를 들어, 1 : 1 : 1의 농도비로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 면역질환은 류마티스 관절염 (Rheumatoid Arthritis), 강직성 척추염(Ankylosing spondylitis), 천식 (Asthma), 피부염 (Dermititis), 건선 (Psoriasis), 낭섬유증 (Cystic Fibrosis), 고형장기 이식 후기 및 만성 거부증 (Post transplantation late and chronic solid organ rejection), 다발성 경화증 (Multiple Sclerosis), 전신성 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus), 쇼그렌 증후군(Sjogren syndrome), 하시모토 갑상선(Hashimoto thyroiditis), 다발성근염(polymyositis), 경피증(scleroderma), 아디슨병(Addison disease), 백반증(vitiligo), 악성빈혈(pernicious anemia), 사구체신염(glomerulonephritis) 및 폐섬유증 (pulmonary fibrosis), 염증성장질환 (Inflammatory Bowel Dieseses), 자가면역성 당뇨 (Autoimmune Diabetes), 당뇨 망막증 (Diabetic retinopathy), 비염 (Rhinitis), 혀혈-재관류 손상 (Ischemia-reperfusion injury), 혈관성형술후 재협착 (Post-angioplasty restenosis), 만성 폐색성 심장 질환 (Chronic obstructive pulmonary diseases; COPD), 그레이브병 (Graves disease), 위장관 알러지 (Gastrointestinal allergies), 결막염 (Conjunctivitis), 죽상경화증 (Atherosclerosis), 관상동맥질환 (Coronary artery disease), 협심증 (Angina), 암 전이 및 소동맥 질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있으나, 바람직하게는 류마티스 관절염이고 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 조성물은 면역 질환을 예방 및 치료할 수 있는 약학 조성물로 사용될 수 있으며, 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).

본 발명에 따른 약학 조성물은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 적합한 형태로 제형화될 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.

또한, 본 발명은 상기 골관절염 예방 또는 치료용 조성물을 치료가 필요한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 면역질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.

본 발명의 치료 방법은 상기 골관절염 예방 또는 치료용 조성물을 치료적 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함한다. 특정 개체에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 개체의 연령, 체중, 일반건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 목적에 적합한 조성물의 유효량은 전술한 사항을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

상기 개체는 임의의 포유동물에 적용가능하며, 상기 포유동물은 인간 및 영장류뿐만 아니라, 소, 돼지, 양, 말, 개 및 고양이 등의 가축을 포함한다.

본 발명의 건강기능식품은 상기와 같은 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.

본 발명에서 "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.

본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.

상기 "식품 첨가물 공전"에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 들 수 있다.

예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다.

캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 본 발명의 유효성분을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 본 발명의 조성물의 유효성분과 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.

환 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다.

과립 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.

상기 건강기능식품은 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강보조식품류 등일 수 있다.

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.

[실시예]

실시예 1. 아연의 류마티스 관절염의 치료 효과

본 발명자들은 여러 아연 화합물의 류마티스 관절염 치료 효과를 확인하기 위하여, 류마티스 관절염이 유발된 동물모델에 염화아연(zinc chloride), 황산아연(zinc sulfate) 및 산화아연(zinc oxide)을 각각 주입한 후 치료 효과를 분석하는 실험을 수행하였다.

DBA1/J 마우스에 type II　collagen을 주입하여 류마티스 관절염 질환 마우스를 제작하였으며, 관절염 유발 후 3주부터 염화아연(zinc chloride), 황산아연(zinc sulfate) 및 산화아연(zinc oxide)을 각각 5mg/kg의 농도로 경구 투여하였다. 그런 다음, 질환 관찰 후 6주차에 마우스를 희생하였으며, 희생된 마우스의 관절 조직에서 연골 손상정도를 safranin O 및 H&E 염색하여 조직학적 지수를 관찰하였다.

첫 번째 접종을 시작점으로 하여 3주 후부터 실험의 내용을 알고 있지 않은 관찰자 네 명이 일주일에 세 번씩 관절 염증의 위중도를 평가하여 6주까지 관찰하였다. 이 때 관절염 평가는 투여한 다리를 제외한 나머지 세 다리에서 아래의 척도에 따라 매긴 점수를 합하여 3으로 나눈 평균치를 얻고, 다시 각 동물 모델에서 관찰자가 얻은 수치를 합산하여 나눈 평균치를 사용하였다. 관절염 평가에 따른 점수와 기준은 다음과 같다.

-평가 기준-

0점: 부종이나 종창이 없다.

1점: 발 또는 발목관절에 국한된 경한 부종과 발적

2점: 발목관절에서 족근골(metatarsal)에 걸친 경한 부종과 발적

3점: 발목관절에서 족근골에 걸친 중등도의 부종과 발적

4점: 발목에서 다리 전체에 걸쳐 부종과 발적이 있는 경우

그 결과, 염화아연, 황산아연 및 산화아연의 각각 단독 처리군에서, 황산아연을 투여했을 때 류미티스 관절염 유발 모델인 CIA 그룹에 비해 관절염 지수와 발병율이 개선됨을 확인하였다(도 1).

또한, 염화아연, 황산아연 및 산화아연의 각각 단독 처리군에서 투여에 의한 연골 손상 및 뼈 손상이 저해되며 특히, 황산아연에 의해 다리관절의 연골 및 뼈 손상이 현저하게 저해됨을 확인하였다(도 2).

실시예 2. 황산아연의 류마티스 관절염 관련 면역 세포 조절 효과

실시예 2에서와 같이 류마티스 관절염 마우스를 희생시킨 후 관절염 마우스와 황산아연을 투여한 마우스의 비장세포에서 면역 T 세포를 유세포 분석하였다. 구체적으로, Th1 (IFNγ+CD4+), Th2 (IL-4+CD4+), Th17(IL-17+CD4+), B10(IL-10+CD19+), Treg(Fox3+CD25+CD4+) 각 세포 아형을 유세포 분석 하였다.

그 결과, Th2 및 Th17 세포의 활성이 저해되었으며, 특히 조절 기능을 가지는 IL-10을 발현하는 B 세포(B10)의 활성이 특이적으로 증가함을 확인하였다. 이에 따라, 황산아연에 의해서 면역 T 세포의 활성이 조절되며, 특히 조절 기능을 가지는 B 세포의 활성이 증가하여 황산아연이 면역 세포 조절 능을 가짐을 확인하였다(도 3).

실시예 3. 황산아연에 의한 미토콘드리아 기능 향상 효과

마우스 비장 세포 내에서 황산아연에 의해 미토콘드리아 기능 저하된 Th17 세포의 미토콘드리아 기능을 향상시킬 수 있는지 유세포 분석을 통해서 확인하였다. 마우스의 비장 세포를 Th0 및 Th17 각 세포로 분화시켰으며 이때 황산아연을 처리하여 Th17 세포에서 미토콘드리아 기능향상이 되는지를 JC1 미토콘드리아 포텐셜을 분석하여 확인하였다.

그 결과, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, Th17 세포에서 저하되어 있는 미토콘드리아 포텐셜이 황산아연에 의해서 증가됨을 확인하였으며, mitosox 유세포 분석을 통해서 Th17 세포에서 증가되어 있는 ROS의 활성을 저해함을 확인하였다.

실시예 4. 황산아연에 의한 면역세포내 ROS 생성 조절 효과

실시예 1에서와 같이 류마티스 관절염을 발병시킨지 6주째에 마우스를 희생하였으며, 황산아연이 투여된 마우스와 관절염 마우스의 비장세포에서 실제로 미토콘드리아 ROS의 활성이 감소되었는지 ex vivo 유세포 분석을 통해서 확인하였다.

그 결과, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연이 투여된 마우스의 면역 세포 내에서 ROS의 활성이 감소된 것을 확인하였다.

실시예 5. 황산아연에 의한 면역세포내 염증성 세포 사멸 조절과 미토콘드리아 STAT3 활성

미토콘드리아 내에도 pSTAT3가 존재하며, 미토콘드리아 내에서 ROS의 활성을 억제하는 등 미토콘드리아의 기능을 조절 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 황산아연이 미토콘드리아의 기능을 조절할 때, 미노콘드리아 내의 pSTAT3를 증가시키는지 확인하였다. 마우스의 비장 세포를 분리한 후, 면역 세포에 황산아연을 10uM의 농도로 처리하였다. 그런 다음 세포로부터 단백질을 추출하였으며, 각 특이 항체를 이용하여, WB(웨스턴 블롯)을 진행하였다.

그 결과, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연에 의해서 미토콘드리아 내에 존재하는 pSTAT3 727이 증가한 것을 확인하였다. 이로부터 황산아연이 미토콘드리아 내의 pSTAT3 727 활성 유도를 통해서 미토콘드리아 기능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 6. 황산아연에 의한 면역세포내 Th17/Treg 면역세포 동시 조절 효과

황산아연이 정상인 면역세포에서도 효력을 가지는지 평가하였다. 정상인의 혈액으로부터 PBMC를 분리한 후, 분리된 PBMC에 antiCD3/antiCD28을 처리하여 활성시켰으며, 이때 황산아연을 처리하여 면역 Th1, Th17, Treg 세포의 활성에 변화를 보이는지 유세포 분석하였다.

그 결과, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연에 의해서 Th1, Th17 세포의 활성은 감소되고 TReg 세포의 활성이 증가됨을 확인하였다.

실시예 7. 황산아연에 의한 류마티스 관절염 환자 및 FLS 의 염증성 세포 사멸 조절과 미토콘드리아 기능 향상

류마티스 관절염 환자의 혈액으로부터 분리한 PBMC의 미토콘드리아 기능을 평가하였다. 그 결과, 도 8의 A에서 볼 수 있는 바와 같이, 류마티스 관절염 환자의 PBMC에 염증성 사이토카인 IL-6 처리에 의해서 미토콘드리아 포텐셜이 감소함을 확인하였으며(JC1 PE), 황산아연 처리에 의해서 미토콘드리아 포텐셜이 증가됨을 확인였다.

또한, 류마티스 관절염 환자의 활막으로부터 fibroblast like synoviocyte(FLS)를 분리하였으며, 분리된 FLS에 염증성 사이토카인 IL-17이 처리된 미토콘드리아 기능 저하 환경에서 황산아연에 의한 미토콘드리아 STAT3와 염증성 세포사멸 인자의 활성 저해를 분석하기 위해 웨스턴 블롯(WB)을 진행하였다. 그 결과, 도 8의 B에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연에 의해서 IL-17에 의해 기능 저하된 미토콘드리아 내에서 pSTAT3 727의 활성이 증가됨을 확인하였으며, RIP1과 같은 염증성 세포사멸 인자의 활성이 저해됨을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 류마티스 관절염 병인 면역세포 및 병인 FLS 내에서 황산아연이 미토콘드리아 기능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

실시예 8. 황산아연과 락토바실러스 애시도필러스에 의한 Th17 활성 제어 및 IL-10 증가 효과

미토콘드리아 기능 향상 효력이 있는 zinc sulfate와 면역 세포 활성 조절을 가지는 L. 애시도필러스의 복합 처리에 의해서 항염증성 인자인 IL-10의 활성이 증가되는지 확인하였다. 마우스 비장 세포에 각 시료를 처리하였으며, 세포 배양 3일 후 배양액에서 IL-10 단백질의 발현을 elsia 분석하였다.

그 결과, 도 9의 A에서 볼 수 있는 바와 같이, 미토콘드리아 기능 조절 효력을 보이는 황산아연과 면역 조절 기능을 가지는 L. 애시도필러스의 복합을 통해서 면역 세포의 조절 기능이 극대화됨을 확인할 수 있었다. 또한, 도 9의 B에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연 단독 사용시보다 황산아연과 락토바실러스 애시도필러스와의 조합일 때 IL-10의 발현이 증가되며, 특히 황산아연과 락토바실러스 애시도필러스의 조합에서 락토바실러스 애시도필러스의 함량이 증가했을 때 더 높은 IL-10 발현을 보임을 확인할 수 있다.

실시예 9. 황산아연, 코엔자임 Q 및 락토바실러스 애시도필러스에 의한 IL-10 증가 효과

실시예 9에 기재된 실험 공정과 동일한 공정에 따라 미토콘드리아 조절자로 알려진 CoQ과 미토콘드리아 기능활성제인 황산아연, 세포 면역 조절 가능한 L. 애시도필러스의 복합에 의해서 면역 조절 기능을 가지는 항염증성 IL-10의 발현이 증가되는지 분석하였다.

그 결과, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산아연 또는 락토바실러스 애시도필러스 단독 처리시보다 황산아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q를 함께 사용했을 때 IL-10의 발현이 증가됨을 확인할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아연은 염화아연(zinc chloride), 황산아연(zinc sulfate) 및 산화아연(zinc oxide)으로 이루어진 군에서 선택된 것인, 조성물.
제1항에 있어서,상기 아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q 0.1 내지 10 : 0.1 내지 10 : 0.1 내지 10의 농도비로 포함하는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 면역질환은 류마티스 관절염 (Rheumatoid Arthritis), 강직성 척추염(Ankylosing spondylitis), 천식 (Asthma), 피부염 (Dermititis), 건선 (Psoriasis), 낭섬유증 (Cystic Fibrosis), 고형장기 이식 후기 및 만성 거부증 (Post transplantation late and chronic solid organ rejection), 다발성 경화증 (Multiple Sclerosis), 전신성 홍반성 루푸스(systemic lupus erythematosus), 쇼그렌 증후군(Sjogren syndrome), 하시모토 갑상선(Hashimoto thyroiditis), 다발성근염(polymyositis), 경피증(scleroderma), 아디슨병(Addison disease), 백반증(vitiligo), 악성빈혈(pernicious anemia), 사구체신염(glomerulonephritis) 및 폐섬유증 (pulmonary fibrosis), 염증성장질환 (Inflammatory Bowel Dieseses), 자가면역성 당뇨 (Autoimmune Diabetes), 당뇨 망막증 (Diabetic retinopathy), 비염 (Rhinitis), 혀혈-재관류 손상 (Ischemia-reperfusion injury), 혈관성형술후 재협착 (Post-angioplasty restenosis), 만성 폐색성 심장 질환 (Chronic obstructive pulmonary diseases; COPD), 그레이브병 (Graves disease), 위장관 알러지 (Gastrointestinal allergies), 결막염 (Conjunctivitis), 죽상경화증 (Atherosclerosis), 관상동맥질환 (Coronary artery disease), 협심증 (Angina), 암 전이 및 소동맥 질환으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 조성물.
제4항에 있어서, 상기 면역질환은 류마티스 관절염인 것인, 조성물.
제5항에 있어서, 상기 류마티스 관절염은 Th17 세포에 의해 매개된 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 미토콘드리아 기능 향상은 pSTAT3 727 활성을 유도하여 미토콘드리아 활성을 증가시키는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고, Treg의 활성을 증가시키는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키는 것인, 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 식품 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서,
상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 약학적 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 치료에 있어서,
1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고,
2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고,
3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고,
4) Treg의 활성을 증가시키며,
5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 약학적 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서, 미토콘드리아 기능 향상을 위한 식품 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서,
상기 면역질환은 pSTAT3-727의 활성 억제로 인한 미토콘드리아 활성이 억제된 면역질환인 것인, 식품 조성물.
아연, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 및 코엔자임 Q을 유효성분으로 포함하고, 면역질환의 예방 또는 개선에 있어서,
1) Th17 세포에 의한 면역 질환의 매개를 억제하고,
2) pSTAT3-727의 활성 증가로 인한 미토콘드리아 활성을 증가시키고,
3) Th1 및 Th17 세포의 활성을 감소시키고,
4) Treg의 활성을 증가시키며,
5) IL-10을 발현하는 B세포의 활성을 증가시키기 위한 식품 조성물.