KR20210098205A - 노화세포 회춘용 조성물 및 노화세포 회춘방법 - Google Patents

Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는, 노화세포 회춘(rejuvenation)용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]

(상기 화학식 1에서, 각 치환기는 명세서에 정의된 바와 같다.)

Description

노화세포 회춘용 조성물 및 노화세포 회춘방법{Composition for rejuvenation of senescent cell and rejuvenation method of senescent cell}

본 기재는 노화세포 회춘용 조성물 및 이를 이용한 노화세포 회춘방법에 관한 것이다.

노화를 지연시켜 퇴행성질환이 발병하지 않고 건강하게 질병 없이 오래 사는 것은 모든 사람의 바람으로 노화를 억제시키는 물질을 찾는 노력은 과거부터 현재까지도 계속해서 진행되고 있다. 노화를 촉진시키는 원인으로 슈퍼옥사이드, 과산화수소, 수산화기 및 일중항산소와 같은 활성산소종들에 의한 산화 작용을 들 수 있다.

활성산소종들의 대사산물로 생성된 자유기(free radical)들이 생체 내에서 단백질, 생체막, DNA 등에 작용하여 산화적 손상을 주는데, 이들 작용을 억제시키기 위해서 항산화 성분에 대해 많은 연구가 이루어졌고, 항산화 작용을 갖는 새로운 소재를 탐색하기 위한 연구가 국내외에서 활발하게 이루어지고 있다.

그러나 노화현상은 산화에 의해서만 이루어지는 것이 아니고 텔로미어, 세포복제능력, 유전자손상 및 회복능력 등 수많은 요인에 의해서 영향을 받는 것으로 알려져 있기 때문에 천연물 및 약제의 항산화 효과가 아닌 노화억제능력을 평가를 위해서는 세포의 노화를 이용하는 방법이 필요하다.

세포노화(cell senescence)는 세포의 형질 및 기능 퇴화와 그것에 이어지는 세포사 혹은 증식 정지가 일어날 때까지의 과정을 의미한다. 정상적인 증식세포가 분열을 거듭하여 세포수명에 접근하면 분열능을 상실하여 분열할 수 없게 되는 분열가령(aging)과 비분열 세포가 세포내 대사를 계속함에 따라 세포가 퇴행하는 대사가령의 2가지가 있는데 일반적으로는 전자를 지적하며, 세포의 비정상적인 증식과 암 형성을 억제하는 중요한 기전이다. 세포노화는 반복되는 체세포의 분열로 인해 염색체의 끝 부분인 텔로미어가 짧아지므로 생기거나, 암유전자 또는 암억제 유전자의 활성 증가, 과다한 산화스트레스, 자외선이나 방사선 조사, 항암제와 같은 세포독성 물질, 염증반응 등에 의해서도 생긴다.

현재까지 노화의 원인에 관하여 확실히 밝혀진 바는 없으며 다만 이에 관한 가설이 수백 가지 이상이 발표되었으며 앞으로 더 늘어날 것이다. 그러나 이처럼 많은 가설도 크게 세 군으로 분류할 수 있다. 첫째는 내적 인자인 유전자에 의해 생명체의 노화와 수명이 예정되어 있다는 노화 예정설(genetic programme theories of aging)이고, 둘째는 여러가지 해로운 인자들에 의한 생체물질의 손상이 축적되어 노화에 이른다는 유해인자 손상설(theories of aging related to primary damage)이다. 마지막으로는 위의 두 가설을 통합하여 하나의 가설로 발전시킨 노화의 통합 모델(unifying model of the programmed and stochastic theories of aging)이다.

노화 예정설을 주장하는 노화학자들은 수정란이 분열을 거듭하여 발육하고 성장하기까지 모두 유전자에 의해 조절되듯이 성장의 다음 과정인 노화도 역시 유전정보에 의해 조절될 것이라고 믿고 있다. 이 가설은 노화현상을 수정란으로 부터 생명체가 성장할 때까지의 정상 유전신호 흐름의 연장선으로 보는 견해로서, 이의 주장자들은 나이가 듦에 따라 생화학적 대사경로가 둔화되거나 멈춰져서 노화에 따라 나타나는 현상들(예컨대, 백발, 폐경 및 운동능력의 감소 등)을 지시하는 소위 노화유전자(senescence-associated genes)가 존재한다고 믿고 있다. 정상세포의 복제노화현상이 밝혀지고, 이를 조절하는 인자가 염색체에 존재한다는 사실이 알려진 후로, 배양세포에서 노화유전자를 찾으려는 연구가 많이 시도되어 왔다. 유한한 수명을 가진 정상세포와 불멸세포(immortalized cell)를 융합시켜서 생긴 잡종세포는 유한한 수명을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이는 in vitro 배양에서 유한한 수명을 지시하는 표현형이 우성이고 세포가 영원히 분열할 수 있는 불멸성을 지시하는 표현형은 열성임을 의미한다.

유해 인자 손상설은 세포나 조직에 불가역적인 변화를 초래하는 내적인 또는 외적인 손상 인자에 의한 생체물질의 손상 축적을 노화의 주된 원인으로 보는 가설로서 학자에 따라 많은 주장이 있으나 현재 가장 많이 연구되고 있는 것으로 1956년 Harman에 의해 제안된 노화의 활성산소설(free radical theory of aging)을 들 수 있다. 이는 정상적인 대사 과정중에 부수적으로 발생되기 마련인 여러가지 활성산소들에 의해 생체물질이 산화적 손상을 받게되고 이러한 손상들이 축적되어 노화에 이르게 된다는 설이다.

이러한 두 종류의 가설 단독으로는 노화현상을 충분히 설명할 수 없어서 Papacons-tantinou는 1994년 두 종류의 가설을 통합한 노화 가설을 제기하였다. 이 가설에 따르면 노화의 생물학적인 특징은 체내의 내재적인 생명과정의 나이에 따른 변화 때문이며 이 변화는 외부의 환경적인 인자에 의해 촉진된다고 하였다. 이러한 내재적 인자로는 사이토카인(cytokines)과 산화적 대사 매개물 등을 들 수 있으며 외부 인자로는 활성산소, 자외선, 중금속, 및 대기오염물질 등을 들 수 있다. 이들이 세포막의 수용체를 통하거나 또는 직접 세포내의 신호전달계를 자극하여 NF-kB, AP-1, bZIP, C/EBP 및 HSF(heat shock factors) 등 전사인자를 활성화시키면 이들이 핵내에서 스트레스 반응 유전자(stress response genes)의 발현을 유도하여 세포를 보호하려 한다. 그러나 나이가 들면 내재적 인자들의 항상성에 변화가 오고 외부 인자에 의해 이 변화가 심해지면 스트레스 반응 유전자의 생성이 제대로 조절되지 못하여 외부의 스트레스에 반응을 못하거나 과민 반응을 하게 되어 노화의 특징들이 나타나게 된다.

세포노화는 단순히 개체나 조직의 노화에 기여할 뿐만 아니라, 여러 가지 다양한 질병의 병인에 중요한 역할을 한다. 노화세포는 류마티스성 관절염, 골관절염, 간염, 만성 피부손상 조직, 동맥경화 혈관조직 등과 같은 염증성 병변 조직에서 많이 관찰된다. 또한, 전립샘 증식증과 간염, 간암 등에서도 세포노화 현상이 관찰된다.

이와 같이 노화세포가 축적되면 노화세포는 잘 분열하지 못하므로 손상된 조직이 적절히 복구되지 못할 뿐만 아니라, 주위 조직을 분해하는 효소나 염증성 싸이토카인 등을 분비하여 조직의 손상을 가속시키므로, 노화와 관련된 질병의 병인에 기여한다.

특히 세포성 노화가 노화의 필수 원인 요소인 것으로 여겨지기 때문에, 세포성 노화를 지연시키는 방법을 개발하려는 노력이 계속되어왔다. 그 중에서 세포노화를 조절할 수 있는 물질을 탐색하여, 이를 질병의 예방과 치료에 활용하고자 하는 연구가 일부 보고되고 있다.

세포노화를 조절하는 것으로 알려진 물질로는 SIRT1 활성을 증가시키는 것으로 알려진 붉은 포도주에 많이 들어있는 레스베라트롤(resveratrol), 각질세포(keratinocyte)에서 세포성 노화를 지연시키기 위한 레티노산의 용도 등이 대표적이다. 아울러 식물 추출물로부터 세포노화를 조절할 수 있는 물질을 동정하고 분리하여 화장품과 건강 기능성 식품 등에 활용하고자 하는 연구가 보고되고 있다.

그러나, 최근까지의 연구는 노화를 예방 또는 지연하는 방법에 그칠 뿐, 노화된 세포를 젊고 건강한 세포로 되돌리는 적극적인 개념인 세포 회춘(rejuvenation)에 대한 연구는 보고된 바 없다. 최근에 젊은 동물의 피가 세포회춘을 가능케하는 물질로서 그 가능성을 보이고 있으나, 이 또한 이미 노화가 진행된 세포에 처리할 경우 다시 젊은 세포처럼 증식할 수 있게 하는 것은 아니므로, 적극적인 개념의 세포회춘을 의미하지는 않는다. 더구나, 젊은 동물의 피를 이용한 기술은 in vitro에서 분자유전학적인 기법으로 수행되기 때문에, 사실상 그 이용이 제한적이라는 문제점이 있다. 따라서, 부작용이 적고 in vivo 상에서 널리 적용 가능한 천연물로부터, 세포 회춘 효능이 있는 물질을 찾고자하는 연구가 계속되고 있다.

본 발명자들은 매우 오랜 연구 끝에, 비가역적으로 중단된 세포재생을 다시 가역반응으로 전환시킬 수 있는 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

일 구현예는 이미 노화가 진행된 세포에 처리할 경우, 상기 세포가 다시 젊은 세포처럼 증식을 시작할 수 있도록 하는, 노화세포 회춘용 조성물을 제공하려는 것이다.

다른 일 구현예는 상기 노화세포 회춘용 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체 내 노화세포 회춘방법을 제공하려는 것이다.

일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효 성분으로 포함하는, 노화세포 회춘용 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이되, 단, R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 융합되어 고리를 형성하고,

R⁵는 할로겐원자 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기이다.

상기 R¹은 수소원자이고, 상기 R²는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

L¹은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이다.

상기 R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하고, 상기 R³은 수소원자이고, 상기 R⁴는 하기 화학식 3-1 또는 화학식 3-2로 표시될 수 있다.

[화학식 3-1]

[화학식 3-2]

상기 화학식 3-1 및 화학식 3-2에서,

L² 및 L³은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,

R⁶는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,

R⁷은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기이다.

상기 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,

X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.

상기 화학식 3-1은 하기 화학식 3-1-1 또는 화학식 3-1-2로 표시될 수 있다.

[화학식 3-1-1]

[화학식 3-1-2]

상기 화학식 3-1-1 및 화학식 3-1-2에서,

L² 및 L⁴는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,

X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,

X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.

상기 R³ 및 R⁴는 서로 융합되어 고리를 형성하고, 상기 형성된 고리는 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.

[화학식 5]

상기 화학식 5에서,

R⁸ 및 R⁹는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.

상기 R⁵는 할로겐원자 또는 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다.

[화학식 6]

상기 화학식 6에서,

R¹⁰은 치환 또는 비치환된 아미노기이고,

X³은 *=CH-* 또는 *=N-* 이고,

X⁴는 *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

상기 노화세포 회춘용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 상기 조성물 총량에 대해 1nM 내지 500nM로 포함될 수 있다.

다른 일 구현예는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체 내 노화세포 회춘방법을 제공한다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염에 대해서는 전술한 바와 같다.

일 구현예에 따르면, 노화마커의 감소와 동시에 세포증식마커를 증가시켜 노화세포를 회춘시킬 수 있는 조성물 및 개체 내 노화세포의 회춘방법을 제공한다.

도 1은 노화마커인 SA-β Gal(senescence associated-beta galactosidase)의 활성을 염색에 의해 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 2는 노화마커인 SA-β Gal(senescence associated-beta galactosidase)의 활성정도를 분석한 그래프이다.
도 3은 세포증식마커인 ki-67의 발현정도를 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 4는 세포증식마커인 ki-67의 발현정도를 정량화한 그래프이다.
도 5는 인공피부 진피층의 상처회복속도를 확인하기 위한 광학현미경 사진이다.
도 6은 인공피부 진피층의 상처회복속도를 정량화한 그래프이다.
도 7은 인공피부 진피층의 두께를 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 8은 인공피부 진피층의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 9는 인공피부 배지 내 프로콜라겐의 양을 정량화한 그래프이다.

이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 세포회춘이란, 증식을 하지 못하는 늙은세포가 다시 젊은세포처럼 활발하게 증식을 시작할 수 있도록 늙은세포를 예전 상태로 되돌리는 것을 의미하며, 이는 단순히 젊은세포에 특정 물질을 처리하여 상기 젊은세포의 노화속도를 지연(노화진행 억제)시키는 항노화와는 그 개념이 상이하다. 세포회춘이 항노화와 구별되는 점은, 항노화는 노화마커의 감소만 관찰되고 세포증식마커의 증가는 관찰되지 않지만, 세포회춘은 노화마커의 감소와 함께 세포증식마커의 증가도 관찰된다는 것이다. 예컨대, 본 명세서에서 세포회춘이란, SA-β Gal(senescence associated-beta galactosidase) 등의 노화마커의 발현을 감소시키면서 동시에 ki-67, 프로콜라겐 등의 세포증식마커의 발현을 증가시키는 것을 의미한다.

본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환" 내지 "치환된"이란, 본 발명의 작용기 중의 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(NH₂, NH(R²⁰⁰) 또는 N(R²⁰¹)(R²⁰²)이고, 여기서 R²⁰⁰, R²⁰¹ 및 R²⁰²는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기임), 아미디노기, 하이드라진기, 하이드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "알킬기"란 C1 내지 C20 알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C15 알킬기를 의미하고, "사이클로알킬기"란 C3 내지 C20 사이클로알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C18 사이클로알킬기를 의미하고, "알콕시기"란 C1 내지 C20 알콕시기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알콕시기를 의미하고, "아릴기"란 C6 내지 C20 아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C18 아릴기를 의미하고, "알케닐기"란 C2 내지 C20 알케닐기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C18 알케닐기를 의미하고, "알킬렌기"란 C1 내지 C20 알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알킬렌기를 의미하고, "아릴렌기"란 C6 내지 C20 아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C16 아릴렌기를 의미한다.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다. 또한 "공중합"이란 블록 공중합 내지 랜덤 공중합을 의미하고, "공중합체"란 블록 공중합체 내지 랜덤 공중합체를 의미한다.

본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학 결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.

또한, 본 명세서에서 "약제학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말한다.

이하 일 구현예에 따른 노화세포 회춘용 조성물에 대해 설명한다.

일 구현예에 따른 노화세포 회춘용 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효 성분으로 포함한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이되, 단, R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 융합되어 고리를 형성하고,

R⁵는 할로겐원자 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기이다.

기존 항노화 효능이 있다고 보고된 소재들은 세포의 노화와 함께 즉, 젊었을 때부터 같이 처리하여, 노화가 진행되는 것을 억제하는 효과를 보인 것으로 이미 노화가 일어난 피부 세포에 처리하여 회춘의 효과를 보인 것은 현재까지 보고된 바가 없다. 세포의 회춘과 기존 항노화와 차이점은 노화된 세포를 젊게 되돌린다는 것이기 때문에 노화마커의 감소와 함께 세포증식마커의 증가가 필수적인 요소이다. 이미 노화된 피부에 처리하여 다시 젊은 세포처럼 증식을 할 수 있게 하는 소재는 보고된 바가 없기 때문에, 현재까지 어떤 물질도 노화된 피부의 상처 재생 능력을 젊은 피부만큼 회복시킬 수는 없었다.

그러나, 일 구현예에 따른 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효 성분으로 포함하기에, 이를 노화세포에 처리할 경우, 다시 젊은 세포처럼 증식이 활발해지게 되어, 이미 노화된 세포라고 하여도 일 구현예에 따른 조성물에 의해 상처 회복 능력이 크게 개선될 수 있다.

예컨대, 상기 R¹은 수소원자이고, 상기 R²는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

L¹은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이다.

이 때, 상기 R²는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 예컨대 비치환된 C1 내지 C10 알킬기일 수 있다.

상기 R¹이 수소원자이면서 동시에 상기 R²가 상기 화학식 2로 표시되거나 비치환된 C1 내지 C20 알킬기(예컨대 비치환된 C1 내지 C10 알킬기)일 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 노화마커 발현 감소 및 세포증식마커 발현 증가 효과를 더욱 배가시킬 수 있다.

상기 화학식 1에서, R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재할 수도 있고, 서로 융합되어 (치환 또는 비치환된) 하나의 융합고리를 형성할 수도 있다.

상기 R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재할 경우, 상기 R³은 수소원자이고, 상기 R⁴는 하기 화학식 3-1 또는 화학식 3-2로 표시될 수 있다.

[화학식 3-1]

[화학식 3-2]

상기 화학식 3-1 및 화학식 3-2에서,

L² 및 L³은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,

R⁶는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,

R⁷은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기이다.

예컨대, 상기 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.

[화학식 4]

상기 화학식 4에서,

X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,

X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.

구체적으로, 상기 화학식 3-1은 하기 화학식 3-1-1 또는 화학식 3-1-2로 표시될 수 있다.

[화학식 3-1-1]

[화학식 3-1-2]

상기 화학식 3-1-1 및 화학식 3-1-2에서,

L² 및 L⁴는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,

X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,

X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.

이 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 노화마커 발현 감소 및 세포증식마커 발현 증가 효과를 더욱 배가시킬 수 있다.

상기 화학식 1에서, R³ 및 R⁴는 서로 융합되어 (치환 또는 비치환된) 하나의 융합고리를 형성할 경우, 상기 형성된 고리는 하기 화학식 5로 표시될 수 있다.

[화학식 5]

상기 화학식 5에서,

R⁸ 및 R⁹는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.

이 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 노화마커 발현 감소 및 세포증식마커 발현 증가 효과를 더욱 배가시킬 수 있다.

예컨대, 상기 R⁵는 할로겐원자 또는 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다.

[화학식 6]

상기 화학식 6에서,

R¹⁰은 치환 또는 비치환된 아미노기이고,

X³은 *=CH-* 또는 *=N-* 이고,

X⁴는 *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이다.

예컨대, 상기 화학식 6은 하기 화학식 6-1로 표시될 수 있다.

[화학식 6-1]

상기 화학식 6-1에서,

R¹⁰은 치환 또는 비치환된 아미노기이고,

X³은 *=CH-* 또는 *=N-* 이고,

X⁴는 *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이다.

예컨대, 상기 할로겐원자는 브롬원자일 수 있다.

이 경우, 상기 R⁵가 전술한 바와 같을 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 노화마커 발현 감소 및 세포증식마커 발현 증가 효과를 더욱 배가시킬 수 있다.

예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

예컨대, 상기 노화세포 회춘용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 상기 조성물 총량에 대해 1nM 내지 500nM로 포함될 수 있다. 상기와 같은 농도범위를 가지는 일 구현예에 따른 조성물은, 상기 농도범위와 상이한 농도범위를 가지되 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물보다, 세포회춘 효과가 훨씬 우수할 수 있다. 예컨대, 상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 일 구현예에 따른 조성물 총량 대비 1nM 농도 미만으로 포함될 경우에는 노화세포 내 세포증식마커의 발현량 증가가 미미하여 노화세포 회춘 기능을 가질 수 없으며, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 일 구현예에 따른 조성물 총량 대비 500nM 초과로 포함될 경우에는 세포독성이 나타나 인체에 해를 끼칠 수 있으므로 바람직하지 않다.

예컨대, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 염은 각각 통상의 기술자에게 공지된 천연으로부터의 화합물 추출 방법 등으로 제조될 수도 있으며, 구체적인 제조방법은 본 명세서에서 생략하였다.

상기 노화세포란 통상의 기술자에게 알려진 모든 종류의 세포(예. 근육세포, 결합세포, 피부세포 등)가 노화된 상태를 의미하며, 구체적으로 피부 노화세포, 보다 구체적으로 노화된 인간진피섬유아세포일 수 있다.

일 구현예에 따른 조성물은 약제학적으로 유효한 양의 화합물(상기 화학식 1로 표시되는 화합물)을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있고, 이를 후술하는 것처럼 화장료 조성물, 피부 외용제, 약제학적 조성물 등으로 활용할 수 있다.

상기에서 "약제학적으로 유효한 양"이란 상기 생리활성성분이 동물 또는 사람에게 투여되어 목적하는 생리학적 또는 약리학적 활성을 나타내기에 충분한 양을 말한다. 그러나 상기 약제학적으로 유효한 양은 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.

상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 조성물은 화장료 조성물일 수 있다.

본 명세서에서 "화장료"는, 미용 기능뿐만 아니라, 미용 기능 외에 추가적으로 의학적 기능을 가질 수 있는 모든 물질을 의미할 수 있다.

상기 화장료 조성물의 제형은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 선택할 수 있다.

예를 들면, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 세정제, 토닉, 정발제, 영양화장수, 에센스, 세럼, 트리트먼트, 컨디셔너, 샴푸, 로션, 양모제 또는 염모제 등의 화장료 조성물, 수중유(O/W)형, 유중수(O/W)형 등의 기초 화장료로 제형화될 수 있다. 예컨대, 상기 조성물은 스킨로션, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 연고, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 및 분무제로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 제형을 가질 수 있다. 또한, 상기 조성물은, 각각의 제형에 있어서 상기한 필수성분 이외에 다른 성분들은 기타 외용제의 종류 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적합하게 선정하여 배합할 수 있다. 예컨대, 자외선 차단제, 헤어 컨디셔닝제, 향료 등을 더 포함할 수 있다.

상기 화장료 조성물은 화장품학적으로 허용가능한 매질 또는 기제를 함유할 수 있다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로, 예를 들면 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀) 및/또는 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적 방법에 따라 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시태양에서, 상기 화장료 조성물에 추가적으로 점증제를 함유할 수 있다. 본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 점증제는 메틸 셀룰로스, 카르복시 메틸 셀룰로스, 카르복시 메틸 하이드록시 구아닌, 하이드록시 메틸 셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 카르복시 비닐 폴리머, 폴리쿼터늄, 세테아릴 알콜, 스테아릭산, 카라기난 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 카르복시 메틸 셀룰로스, 카르복시 비닐 폴리머, 폴리쿼터늄 중에서 1종 이상을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 카르복시 비닐 폴리머가 될 수 있다.

본 발명의 일 실시태양에서 상기 화장료 조성물은 필요에 따라 적절한 각종의 기제와 첨가제를 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 발명자에 의해 용이하게 선정될 수 있다. 필요에 따라 허용 가능한 첨가제를 함유할 수 있으며, 예를 들면, 당업계에 통상적인 방부제, 색소, 첨가제 등의 성분을 추가로 포함할 수 있다.

상기 방부제는 구체적으로 페녹시에탄올(Phenoxyethanol) 또는 1,2-헥산디올 (1,2-Hexanediol) 등이 될 수 있고, 향료는 인공향료 등이 될 수 있다.

그리고, 본원 발명의 일 실시태양에서 화장료 조성물은 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 조성물을 포함할 수 있다. 이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한제, 정제수 등을 들 수 있다.

또한, 이외에 첨가해도 되는 배합 성분은 이에 한정되는 것은 아니며, 또, 상기 어느 성분도 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 배합 가능하다.

일 구현예에 따른 조성물은 상기 기술한 바와 같이 화장료 조성물로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 피부 외용제로도 사용할 수 있다.

상기 피부 외용제의 제제 형태로는 이에 한정되지는 않으나 예를 들면, 액상도포제, 분무제, 로션제, 겔제, 파스타제, 연고제, 에어로졸, 분말제, 경피흡수제 등이 있다.

상기 피부 외용제에서 약제학적으로 허용되는 담체로는 그의 제형에 따라 다르나, 바셀린, 유동 파라핀, 겔화 탄화수소(플라스티베이스) 등의 탄화수소류; 중쇄지방산트리글리세라이드, 돈지, 하드 팻, 카카오지 등의 동식물성 오일; 세탄올, 스테아릴알코올, 스테아린산, 팔미틴산이소프로필 등의 고급지방산 알코올 및 지방산 및 그의 에스테르류; 폴리에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 글리세롤, 젤라틴, 백당, 당알코올 등의 수용성 기제; 글리세린 지방산 에스테르, 스테아린산폴리옥실, 폴리옥시에틸렌경화 피마자유 등의 유화제; 아크릴산에스테르, 알긴산나트륨 등의 점착제; 액화석유가스, 이산화탄소 등의 분사제; 파라옥시벤조산에스테르류 등의 방부제 등을 들 수 있다. 또한, 이들 외에도 안정제, 향료, 착색제, pH 조정제, 희석제, 계면활성제, 보존제, 항산화제 등을필요에 따라 배합할 수 있다. 상기 피부 외용제의 사용은 통상의 방법에 의해 노화된 세포에 도포하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피부 외용제는 통상적인 반창고의 창상 박리 커버 등과 같은 고체 지지체 상에 점착되어 사용될 수 있다. 점착은 일 구현예에 따른 조성물을 고체 지지체에 포화시킨 후 탈수시켜 달성할 수 있다. 예컨대, 고체 지지체를 먼저 점착제로 피복하여 고체 지지체에 일 구현예에 따른 조성물의 부착을 향상시킬 수 있다. 상기 점착제의 예로는 폴리아크릴레이트 및 시아노아크릴레이트 등이 있다. 이러한 형태의 제형은 시판되고 있는 것이 많으며, 예컨대 천공된 플라스틱 필름 형태의 비부착성 상처 박리 커버를 갖는 반창고(Smith ＆ Nephew Ltd); Johnson＆ Johnson의 얇은 스트립(strip), 패취(patch), 스팟(spot), 가소성 스트립 형태의 밴드-에이드(BAND-AID); Colgate-Palmolive Co.(Kendall)의 큐리티 큐러드 오우취리스(Curity CURAD Ouchless) 반창고; 및 American White Cross Laboratories Inc.의 스틱-타이트(STIK-TITE) 탄성 스트립을 들 수 있다. 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 화합물의 혼합물은 이러한 형태의 제형에 유효성분으로서 적용될 수 있다.

일 구현예에 따른 조성물은 상기 기술한 바와 같이 화장료 조성물로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 건강기능식품 등의 식품 조성물로도 사용할 수 있다. 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.

상기 "식품"이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.

상기 식품 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합체, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 특수영양식품(예, 조제유류, 영, 유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스낵류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등)를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 "기능성 식품" 또는 "건강기능성 식품"이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물 공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

상기 건강보조식품의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태일 수 있다.

다른 일 구현예는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체 내 노화세포 회춘방법을 제공한다.

상기 조성물에 대해서는 전술한 바와 같다.

투여는 당업계에 알려진 방법에 의하여 투여될 수 있다. 투여는 예를 들면, 정맥내, 근육내, 경구, 경피 (transdermal), 점막, 코안 (intranasal), 기관내 (intratracheal) 또는 피하 투여와 같은 경로로, 임의의 수단에 의하여 개체로 직접적으로 투여될 수 있다. 상기 투여는 전신적으로 또는 국부적으로 투여될 수 있다. 상기 투여는 피부 노화가 존재하는 부위에 국소적으로 투여하는 것일 수 있다. 상기 투여는 예를 들면 도포에 의한 것일 수 있다. 상기 도포는 적절한 방법으로 개체의 피부에 상기 조성물을 접촉시키는 모든 방법을 의미하며, 이를 통하여 상기 조성물을 피부 내부로 흡수시킬 수 있다.

상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 사람, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다. 상기 개체는 세포 노화를 개선, 지연, 또는 억제시키는 것과 동시에 새로운 세포증식을 늘리는 것을 필요로 하는 개체일 수 있다. 상기 개체는 세포증식마커 사멸을 억제시키는 것, 세포증식마커 분해를 억제제시키는 것 및 세포노화마커 활성을 억제시키는 것을 필요로 하는 개체일 수 있다.

상기 투여는 일 구현예에 따른 조성물을 개체당 일당 0.01mg 내지 10,000 mg, 0.1 mg 내지 1,000 mg, 예를 들면, 0.1 mg 내지 500 mg, 0.1 mg 내지 100 mg, 0.1 mg 내지 50 mg, 0.1 mg 내지 25 mg, 1 mg 내지 1,000 mg, 1 mg 내지 500 mg, 1 mg 내지 100 mg, 1 mg 내지 50 mg, 1 mg 내지 25 mg, 5mg 내지 1,000 mg, 5 mg 내지 500 mg, 5 mg 내지 100 mg, 5 mg 내지 50 mg, 5 mg 내지 25 mg, 10mg 내지 1,000 mg, 10 mg 내지 500 mg, 10 mg 내지 100 mg, 10 mg 내지 50 mg, 또는 10 mg 내지 25 mg을 투여하는 것일 수 있다. 또는 상기 투여는 일 구현예에 따른 조성물을 0.01nM 내지 25μM, 0.05nM 내지 5μM, 0.075nM 내지 3.75μM, 0.1nM 내지 2.5μM, 0.15nM 내지 2μM, 0.25nM 내지 1.5μM, 0.4nM 내지 1.25μM, 0.5nM 내지 1.2μM, 0.75nM 내지 1.15μM의 농도, 0.01μM 내지 25μM, 0.05μM 내지 5μM, 0.075μM 내지 3.75μM, 0.1μM 내지 2.5μM, 0.15μM 내지 2μM, 0.25μM 내지 1.5μM, 0.4μM 내지 1.25μM, 0.5μM 내지 1.2μM 또는 0.75μM 내지 1.15μM의 농도(working concentration)로 작용하도록 투여하는 것일 수 있다.

본원 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 본원 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예들은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

시험예 1: 노화마커 SA-beta gal 발현 정도 확인

(1) 늙은피부 세포 배양

인간진피섬유아세포인 normal human dermal fibroblast (NHDF; Lonza, Switzerland)를 10% 우혈청 (fetal bovin serum)을 포함한 DMEM 배지 (Dulbecco's modified Eagle's Medium, Gibco 1210-0038)에서 배양하였고, 배양은 모두 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 수행하였다. 개대숫자가 6-9인 세포를 젊은 세포로 하고, 이를 1:5 개대배양하여 37번 개대하여 노화된 진피섬유아세포를 얻었다.

(2) 노화마커 SA-beta gal 발현 활성 분석

상기 (1)의 늙은피부 세포에 DMSO, 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 하기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 하기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)을 각각 100μM 농도로 7일 동안 처리하였다. 8일째 PBS로 세척하고, 세포 노화 분석 키트(Cellular Senescence Assay kit)(Cell Biolabs, Inc., San Diego, CA, USA)에서 제공한 고정액과 염색약으로 37℃에서 16시간 동안 염색하였다. 다음날 PBS로 세척하고, 20% 글리세롤 용액으로 덮어서 현미경으로 초록색으로 염색된 세포 수를 측정한 후 노화 표지자인 SA-beta-Gal 발현 정도를 평가하여, 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.

도 1 및 도 2에서 볼 수 있듯이, 늙은 세포는 젊은 세포와 비교하여 현저하게 초록색으로 염색된 세포 수가 증가하였다. 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 하기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 하기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)을 각각 처리한 경우, 늙은 세포에서 증가한 SA-beta gal positive 세포가 통계적으로 유의하게 감소되었음을 확인할 수 있다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

시험예 2: 젊은 세포 증식 마커 ki-67 발현 정도 확인

상기 (1)의 늙은피부 세포에 DMSO, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)을 각각 7일 동안 처리하였다. 8일째 PBS로 세척하고, 3.7% 포름알데하이드 용액을 이용하여 세포를 고정하고, ki-67에 대한 1차 항체를 반응시키고, Alexa Fluor 488 dye 가 붙은 2차 항체를 반응시킨 후 공초점 현미경에서 ki-67 positive 세포의 수를 측정하였고, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. 젊은 세포는 재생능력을 보유하기 때문에 ki-67 positive 세포가 많으나, 늙은 세포는 재생능력이 없어서 ki-67 positive 세포의 수가 현격하게 감소한다.

도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)을 각각 처리한 경우, 늙은 세포의 감소한 ki-67 positive 세포를 통계적으로 유의하게 증가시켰음을 확인할 수 있다.

시험예 3: 늙은 세포의 상처 회복 정도 확인

상기 (1)의 늙은피부 세포를 24-well plate with CytoSelectTM Wound healing Insert에 1x10⁵ cells/well씩 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양하였다. 다음날, insert를 빼고 96시간 배양하였다. 현미경을 통하여 대조군과 상처후 재생증가량을 비교한 결과, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)들을 각각 처리한 경우, 늙은 세포의 상처 회복이 2배 증가하는 것을 확인하였다. (도 5 및 도 6 참조. 도 5에서 0h에서는 대조군과 실험군(상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)들을 각각 처리)에서 두 점선 간의 거리 간격이 동일하였는데, 96h에서는 대조군과 달리 실험군 모두 두 점선 간의 거리가 완전히 좁혀진 것으로부터, 일 구현예에 따른 조성물은 노화된 세포의 상처 회복 속도를 빠르게 함을 확인할 수 있다)

시험예 4: 늙은 인공피부의 진피층 두께 확인

(A) 인공피부 제조

상기 (A)의 늙은피부 세포(노화된 섬유아세포) 또는 젊은 섬유아세포 6.0 x 10⁴ 을 type I collagen과 media cocktail [DMEM, F12, NaHCO3, neutralized with NaOH]에 섞어 6-wellplate에 분주하고 3시간 동안 polymerization을 시켰다. 이러한 진피층에 DMSO, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)들을 각각 100μM씩 7일 동안 처리하면서 배양하였다. 8일째에 Human epidermal neonatal keratinocyte (2.0 x 10⁵ cells/well)를 진피층 위에 깔고 8일을 더 배양하여 인공피부(진피층)를 제조하였다.

(B) 인공피부 진피층 두께 측정

상기 (A)에서 제조한 인공피부를 hematoxylin and eosin (H&E) staining 한 후 사진을 찍어 진피층 두께를 측정하였다. 늙은 인공피부는 젊은 인공피부에 비교하여 진피층이 60% 이상 감소하였고, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)들을 각각 처리한 경우, 통계적으로 유의하게 진피층의 두께가 증가되었음을 확인할 수 있다. (도 7 및 도 8 참조)

시험예 5: 프로콜라겐 생성 정도 확인

상기 (A)에서 얻은 인공피부의 배지를 가지고 R&D 시스템(R&D system, 미국)의 ELISA 키트(QuantikineTM high sensitivity ELISA kit)를 사용하여 제조사의 지침에 따라, 채취한 배양액에서 생성된 프로콜라겐의 양을 측정하였다. 프로콜라겐의 양 측정에 필요한 시료는 모두 상기 키트에서 제공하는 것을 사용하였다. 먼저, 프로콜라겐 항체가 균일하게 도포된 96-웰 마이크로 플레이트에 채취한 세포 배양액을 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 항원-항체 반응이 일어나도록 하였다. 웰 내의 세포 배양액을 제거하고 PBS 완충용액으로 3회 세척하였다. 각 웰에 발색 효소 호스라디쉬 퍼옥시다제(horseradish peroxidase)가 결합된 2차 항체를 첨가하여 1시간 동안 항원-항체 반응이 일어나도록 하였다. 다음으로, 각 웰에 발색 유발 물질 테트라메틸벤지딘(tetramethylbenzidine)을 넣고 상온에서 15분간 반응시킨 후, 1N 황산 용액을 첨가하여 반응을 중지시켰다. 분광 광도계로 450 ㎚의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 표준 용액을 이용하여 표준 곡선을 작성하고, 측정한 흡광도를 표준 곡선에 대입하여 각 시료가 첨가된 세포 배양액의 프로콜라겐 생성량을 계산하였으며, 그 결과를 도 9에 나타내었다. 늙은 세포는 젊은 세포에 비해 현저하게 프로콜라겐 생성양이 감소하였다. 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물(sigma-aldrich), 상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물(sigma-aldrich) 및 상기 화학식 1-4로 표시되는 화합물(sigma-aldrich)들을 각각 처리한 경우, 통계적으로 유의하게 프로콜라겐이 증가되었음을 확인할 수 있었다. (도 9 참조)

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효 성분으로 포함하는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 화학식 1에서,
   R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이되, 단, R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 융합되어 고리를 형성하고,
   R⁵는 할로겐원자 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기이다.
2. 제1항에서,
   상기 R¹은 수소원자이고,
   상기 R²는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 하기 화학식 2로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 2]
   

   

   
   상기 화학식 2에서,
   L¹은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이다.
3. 제1항에서,
   상기 R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하고,
   상기 R³은 수소원자이고,
   상기 R⁴는 하기 화학식 3-1 또는 화학식 3-2로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 3-1]
   

   

   
   [화학식 3-2]
   

   

   
   상기 화학식 3-1 및 화학식 3-2에서,
   L² 및 L³은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,
   R⁶는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이고,
   R⁷은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기이다.
4. 제3항에서,
   상기 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로아릴기는 하기 화학식 4로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 4]
   

   

   
   상기 화학식 4에서,
   X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,
   X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.
5. 제3항에서,
   상기 화학식 3-1은 하기 화학식 3-1-1 또는 화학식 3-1-2로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 3-1-1]
   

   

   
   [화학식 3-1-2]
   

   

   
   상기 화학식 3-1-1 및 화학식 3-1-2에서,
   L² 및 L⁴는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알킬렌기이고,
   X¹은 *-S-*, *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이고,
   X²는 *=CH-* 또는 *=N-* 이다.
6. 제1항에서,
   상기 R³ 및 R⁴는 서로 융합되어 고리를 형성하고,
   상기 형성된 고리는 하기 화학식 5로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 5]
   

   

   
   상기 화학식 5에서,
   R⁸ 및 R⁹는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이다.
7. 제1항에서,
   상기 R⁵는 할로겐원자 또는 하기 화학식 6으로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물:
   [화학식 6]
   

   

   
   상기 화학식 6에서,
   R¹⁰은 치환 또는 비치환된 아미노기이고,
   X³은 *=CH-* 또는 *=N-* 이고,
   X⁴는 *-CH₂-* 또는 *-NH-* 이다.
8. 제1항에서,
   상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-4 중 어느 하나로 표시되는, 노화세포 회춘용 조성물.
   [화학식 1-1]
   

   

   
   [화학식 1-2]
   

   

   
   [화학식 1-3]
   

   

   
   [화학식 1-4]
   

   
9. 제1항에서,
   상기 노화세포 회춘용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 상기 조성물 총량에 대해 1nM 내지 500nM로 포함되는 노화세포 회춘용 조성물.
10. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 개체 내 노화세포 회춘방법.
    [화학식 1]
    

    

    
    상기 화학식 1에서,
    R¹ 내지 R⁴는 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이되, 단, R³ 및 R⁴는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 융합되어 고리를 형성하고,
    R⁵는 할로겐원자 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기이다.

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