KR20210133852A - 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화살나무속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 화살나무속 식물 추출물이 파골세포 분화 억제 및 조골세포의 분화 촉진 효과가 있는 것이다. 따라서 본 발명의 화살나무속 식물 추출물은 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 건강기능식품 또는 의약품으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, improving or treating bone disease comprising Euonymus alatus extract as effective component}
본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
뼈(bone)는 인체의 연조직과 체중을 지탱해주고 내부기관을 둘러싸서 내부 장기를 외부의 충격으로부터 보호한다. 또한, 근육이나 장기를 구조적으로 지탱할 뿐만 아니라 체내의 칼슘이나 다른 필수 무기질 즉 인이나 마그네슘과 같은 물질을 저장하는 인체의 중요한 부분 중 하나이다.
뼈(bone)는 세포, 콜라겐성 기질 및 무기질 성분으로 구성된 매우 복잡한 조직이다. 이들은 장기의 보호뿐만 아니라, 조혈화에 필요한 미세 환경제공과 같은 기본적이며 다양한 기능을 제공하여 준다. 또한, 근육이나 장기를 구조적으로 지탱할 뿐만 아니라 체내의 칼슘이나 다른 필수 무기질 즉, 인이나 마그네슘과 같은 물질을 저장하는 인체의 중요한 부분 중 하나이다.
성장이 끝난 성인의 뼈는 멈추지 않고 죽는 날까지 오래된 뼈는 제거하고 새로운 뼈로 대체하는 생성과 흡수 과정을 매우 역동적이고, 지속적으로 반복 재생하면서 균형을 유지하게 된다. 이를 골재형성(bone remodeling)이라고 한다.
오래된 뼈는 제거하고 새로운 뼈로 대체하는 순환(turnover)은 성장과 스트레스에 의해서 일어나는 뼈의 미세한 손상을 회복시키고 적절히 뼈의 기능을 유지하는데 필수적이다. 골재형성은 크게 두 종류의 세포가 관여하는 것으로 알려졌다. 두 세포 중 하나는 뼈를 생성하는 조골세포(osteoblast)이고, 다른 하나는 뼈를 파괴하는 파골세포(osteoclast)이다. 조골세포는 RANKL(receptor activator of nuclear factor-κB ligand)과 이것의 유도 수용체(decoy receptor)인 OPG(osteoprotegerin)를 생성한다. RANKL이 파골 전구세포(osteoclast progenitor cells) 표면에 있는 수용체인 RANK(receptor activator of nuclear factor-κB)에 결합하면 파골 전구세포가 거대 다핵 파골세포로 성숙화(PLturation)되어 골 흡수(bone resorption)가 일어난다. 그러나 OPG가 RANKL과 결합하면 RANKL과 RANK 사이의 결합이 차단되어 파골세포의 형성이 억제되고 필요 이상의 골 흡수가 일어나지 않게 된다. 이러한 파골세포의 활성으로 오래된 뼈의 흡수 또는 파괴가 이루어지며 이는 뼈에 구멍을 내어 적은 양의 칼슘이 혈류로 방출되어 신체기능을 유지하는데 사용된다.
한편, 회잎나무(Euonymus alata)는 크기와 너비가 3m에 달하며 줄기와 가지가 많이 갈라진다. 화살나무와 비슷하지만 줄기에 날개가 없다. 잎은 마주나며 타원형으로 가장자리에 잔톱니가 있으며 짧은 잎자루가 있다. 5월에 잎겨드랑이에서 황록색의 꽃이 3개씩 모여 취산화서로 달린다. 꽃잎과 꽃받침잎, 수술은 각각 4개이다. 삭과인 열매는 10월에 적색으로 익으며 흰색의 종자가 황적색의 헛씨껍질에 싸여 있다. 전국 각처의 산기슭 및 산 중턱의 암석지대에서 자라는 낙엽활엽관목이다.
화살나무(Euonymus alatus)는 잎은 마디마디 2장이 마주 붙으며 잎 모양은 달걀꼴로 양끝이 뾰족하다. 잎의 길이는 3~5cm이고 가장자리에 작은 톱니가 있으며, 잎의 뒷면은 잿빛을 띤 녹색이다. 5월에 연한 녹색의 꽃이 피어 가을에 둥글납작한 열매가 갈색으로 익는다. 화살나무와 닮은 것으로 참빗살나무, 회잎나무, 회목나무 등이 있다.
토심이 깊고 보수력이 있는 비옥한 땅이 좋으며 중용수로 양지에서 잘 자라고 추위에 잘견뎌 노지에서 월동하고 전국적으로 재배가 가능하다. 새순은 나물로 식용하며, 위암 또는 식도암 등의 암치료에 효과가 있다는 것이 알려져 있고, 당뇨 및 가위눌리는 것을 낫게하는 효과가 알려져 있다. 또한 열매는 오래 달여 고약을 만들어 피부병 치료에 쓰기도 하였고, 고혈압, 동맥경화, 기침가래, 월경불순, 생리가 안 나오는데, 산후에 어혈로 인한 복통 등에 효험이 있다.
참빗살나무(Euonymus sieboldiana)는 500~1300m의 높은 산 기슭, 강가와 바닷가에 주로 서식한다. 길이 5~15cm 정도의 잎이 가지에 마주 달린다. 끝이 뾰족한 긴 타원형이며 가장자리에 불규칙하고 둔한 잔톱니가 있다. 털이 없고, 가을에 선명한 붉은색으로 물든다. 기침, 혈액순환 장애, 생리통, 요통, 근육통, 관절통 및 피부염에 사용하였다.
버들회나무(Euonymus trapococcus)는 산지에서 자란다. 잎은 마주나고 긴 타원형이거나 달걀 모양 타원형이며 털이 없고 양 끝이 뾰족하다. 길이 약 8cm이고 가장자리에 잔 톱니가 있다. 꽃은 6월에 녹색이 섞인 노란색으로 피고 잎겨드랑이에 취산꽃차례로 달린다. 꽃받침조각·꽃잎·수술은 4개씩이다. 열매는 삭과로서 둥글고 9∼10월에 붉은 갈색으로 익으며 4개의 날개가 있다. 날개는 길이 12mm, 나비 4mm 정도이며, 작은열매자루는 길이 7∼10mm이다. 어린 잎은 식용하고 땔감으로도 쓰며 한국의 전라북도·경상북도 이북에 분포한다.
좀참빗살나무(Euonymus bungeanus)는 산기슭에서 자란다. 높이 약 5m의 소교목도 있다. 작은 가지는 둥근 모양이다. 잎은 마주나기, 넓은 타원 모양이거나 타원 모양의 바소꼴로서 길이 5∼10cm이다. 양쪽 끝이 뾰족하고 가장자리에 뭉툭한 톱니가 있다. 꽃은 5∼6월에 녹색을 띤 흰색으로 피는데, 잎겨드랑이에 취산꽃차례로 달린다. 꽃자루는 1∼2cm로서 3∼7송이의 꽃이 달린다. 꽃받침 조각은 4갈래로 갈라지고 꽃잎과 수술도 4개이다. 열매는 지름 약 1cm의 삭과(朔果)로 10월에 연한 붉은빛으로 익으며 깊게 4개로 갈라지고 날개는 없다. 가종피(假種皮, 수정 후 태 자리나 주병이 비대해져 씨를 싸게 된 과피)는 노랑빛이다. 정원수로 심는다. 한국(제주도·경상남도·전라남도)·중국·몽골에 분포한다.
줄사철나무(Euonymus fortunei)는 덩굴성으로 자라는 줄기는 길이 10m 이상으로 공기뿌리가 나와 다른 물체에 달라붙는다. 마주나는 잎은 타원형 또는 난형으로 질이 두꺼운 편이고 가장자리에 둔한 톱니가 있다. 표면은 짙은 녹색이고 뒷면은 회록색을 띠며 양면에 털이 없다. 5~6월에 잎겨드랑이에서 15개 내외의 꽃이 취산화서로 달린다. 꽃잎과 꽃받침조각, 수술은 각각 4개이고 1개의 암술이 있다. 열매는 삭과로 10월에 적색으로 익으며 4갈래로 갈라져 종자가 나온다.
사철나무(Euonymus japonicus)는 경기도, 강원도 이남의 바닷가 산기슭에서 높이 2~3m정도 자라는 키가 작은 상록수이다. 요즘은 정원수로 가꾸거나 울타리에 심어서 사철 푸름을 즐기는 경우가 많다. 해풍과 염기에 강하고 습지와 건조지대에도 잘 자라며, 잎은 줄기에서 마주나고 길이 3~7cm 정도의 긴 타원형으로 두텁고 표면에서 광택이 나는 짙은 녹색이다. 한방에서는 사철나무껍질을 이뇨 또는 강장제로 쓰며, 관절염, 신경통, 요통, 치열, 통경, 혈액순환에도 사용한다. 또한 잔가지와 뿌리는 소염제로 사용하기도 한다. 민간에서는 사철나무의 뿌리를 달여서 약으로 복용하였는데 여성병인 월경불순에 효과가 있다고 한다.
참회나무(Euonymus oxyphyllus)는 꽃잎이 5장이고 연보라색이고, 길이 3~8㎝ 정도의 잎이 가지에 마주 달린다. 끝이 뾰족한 달걀 모양이며 가장자리에 잔톱니가 있으며 털이 거의 없고, 가을에 붉게 물든다. 5~6월에 잎 달린 자리에 연보라색으로 핀다. 끝마다 마주 갈라지는 꽃대가 나와 각 마디와 끝에 꽃이 달리며 1송이만 달리기도 한다. 암꽃과 수꽃이 다른 나무에 핀다. 암술은 1개, 수술은 5개, 꽃잎은 5장, 꽃받침잎은 5장이다. 9~10월에 5개의 조각으로 된 지름 1㎝ 정도의 둥글납작한 열매가 붉은 연자주색으로 여문다. 다 익으면 열매껍질이 5갈래로 갈라져 붉은 씨앗이 나온다. 이질복통, 냉증, 골절통 및 관절통에 사용한다.
회목나무(Euonymus pauciflorus)는 봄에 채취하여 햇볕에 말려서 쓴다. 당뇨, 동맥경화, 생리가 불규칙한 데, 산후에 훗배 아픈 데 말린 것 10g을 물 700㎖에 넣고 달여서 마신다. 종기에 말린 것 달인 물을 바른다.
회나무(Euonymus sacnalinensis)는 4m 정도로 곧게 자라며 가지가 벌어지고 어린가지는 갈색이다. 잎은 마주나며 타원형 또는 도란형으로 가장자리에 잔톱니가 있으며 양면에 털이 없다. 6~7월에 잎겨드랑이에서 취산화서로 자주색의 꽃이 달린다. 꽃잎과 수술은 각각 5개이다. 열매는 둥글고 5개의 날개가 있으며 9월에 붉게 익는다. 안에 진분홍색의 종자가 들어있다.
화살나무속 식물 관련 선행기술로, 한국공개특허 제2004-0080641호에 화살나무 추출물을 함유한 당뇨 예방 및 치료용 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2020-0027455호에 화살나무 추출물을 이용한 호흡기 질환 개선용 조성물이 개시되어 있으나, 본 발명의 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 대해 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 화살나무 속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하고, 상기 화살나무 속 식물 추출물이 파골세포 분화 억제 및 조골세포의 분화 촉진 효과가 있으며, 파골세포의 전구세포의 생존율을 유지 또는 증가시키는 효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 중간엽줄기세포의 조골세포로의 분화용 조성물을 제공한다.
본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 화살나무 추출물이 파골세포 분화 억제 및 조골세포의 분화 촉진 효과가 있으며, 파골세포의 전구세포의 생존율을 유지 또는 증가시키는 효과가 있는 것이다.
도 1은 화살나무속 식물(회잎나무, 화살나무, 참빗살나무, 버들회나무, 좀참빗살나무, 줄사철나무, 사철나무, 회나무, 참회나무 및 회목나무) 부위별 추출물의 처리 농도에 따른 파골세포 형성 억제 효과를 확인한 결과이다. *, **은 본 발명의 화살나무속 식물 추출물을 처리하지 않은 대조군 대비 화살나무속 식물 추출물을 처리한 실험군의 파골세포수가 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, *은 p<0.05이고, **은 p<0.01이다.
도 2는 화살나무속 식물(회잎나무, 화살나무, 참빗살나무, 버들회나무, 좀참빗살나무, 줄사철나무, 사철나무, 참회나무, 회목나무 및 회나무) 부위별 추출물의 처리에 따른 파골세포 전구세포 생존율을 확인한 결과이다. *, **은 아무것도 처리하지 않은 대조군에 비해 화살나무속 식물 추출물을 처리한 실험군의 세포생존율이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, *은 p<0.05이고, **은 p<0.01이다.
도 3은 화살나무속 식물(회잎나무, 화살나무, 참빗살나무, 버들회나무, 좀참빗살나무, 줄사철나무, 사철나무, 참회나무, 회목나무 및 회나무) 부위별 추출물의 처리에 따른 조골세포 분화 촉진 효과를 확인한 결과이다. *, **은 아무것도 처리하지 않은 대조군에 비해 화살나무속 식물 추출물을 처리한 군의 조골세포 분화가 통계적으로 유의미하게 차이가 있다는 것으로, *은 p<0.05이고, **은 p<0.01이다.
본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
상기 화살나무 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다:
(1) 화살나무에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;
(2) 단계 (1)의 추출물을 여과하는 단계; 및
(3) 단계 (2)의 여과한 추출물을 감압 농축하고 건조하여 추출물을 제조하는 단계.
상기 단계 (1)에서 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물 중에서 선택하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 메탄올이지만 이에 한정하지 않는다.
상기 제조방법에 있어서, 추출방법은 여과법, 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 추출용매는 건조된 화살나무속 식물 중량의 1~20배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 5~15배 첨가하는 것이다. 추출온도는 20~110℃인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간은 0.5~10시간인 것이 바람직하며, 0.5~5시간이 더욱 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 상기 방법에 있어서, 단계 (3)의 감압농축은 진공 감압 농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무 건조 또는 동결 건조하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.
상기 화살나무 추출물은 화살나무의 잎, 꽃, 가지(branch), 줄기(stem), 수피(줄기 껍질), 열매, 지하부 및 전초 중에서 선택된 하나 이상의 부위를 추출한 것이 바람직하지만 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 화살나무 추출물은 파골세포의 분화를 억제하고, 골생성을 촉진하는 특징이 있고, 상기 골질환은 골소실에 의해 야기될 수 있으며, 상기 골질환은 골다공증, 골다공증성 골절, 골소실증, 골결손, 불유합골절, 골형성 부전증, 골연화증, 골연화증성 골절, 골형성 장애, 종양에 의한 골파괴(Neoplastic bone destruction), 치주질환(Periodontal diseaes)에 의한 골파괴 및 퇴행성 골질환 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 제한하는 것은 아니다.
상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 건강기능식품 조성물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 화살나무 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합 양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15중량부 이하, 바람직하게는 10중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취인 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합체 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 조성물을 건강 음료로 사용할 경우, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 텍스트린, 사이클로텐스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마린, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린 또는 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100g당 일반적으로 약 0.01~0.04g, 바람직하게는 약 0.02~0.03g이다. 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 중점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물은 100중량부 당 0.01~0.1중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 상기 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 캡슐제, 산제, 과립제, 정제, 환제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁액, 에멀전, 시럽, 에어로졸 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제, 좌제가 포함된다. 비수성 용제 및 현탁 용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로 젤라틴 등이 사용될 수 있다. 비경구 투여 시 피부 외용 또는 복강 내, 직장, 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사 방식을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효량의 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명의 조성물은 단독으로 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 중간엽줄기세포의 조골세포로의 분화용 조성물에 관한 것이다.
뼈속 골수에서의 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cell, MSC)는 연골, 골조직, 인대, 골수기질로 분화하며 면역조절 및 억제기능이 있는 조직 재생에 적합한 줄기세포이다. 중간엽줄기세포는 수정란이 분열하여 생기 중배엽에서 분화된 연골, 골조직, 지방조직, 골수의 기질(stroma) 등에 존재하는 줄기세포를 의미한다. 본 발명에서의 중간엽줄기세포는 배양조건에서 바닥에 부착되어 자라야 하며, 시험관내에서 뼈모세포, 지방세포, 연골세포로 분화하는 능력이 있는 것이며, CD73, CD90 및 CD105를 발현하고, c-kit, CD11b, CD19, CD14, CD34, CD45, CD14, CD79 및 HLA-DR의 발현이 없는 것이 특징이다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
실시예 1. 화살나무속 식물 추출물의 제조
화살나무속 식물의 추출물은 한국생명공학연구원의 한국식물추출물은행에서 구입하였다. 화살나무속 식물명 및 추출부위는 하기 표 1과 같다.
식물명 학명 추출 부위
회잎나무 Euonymus alata for. ciliato-dentatus 전초
화살나무 Euonymus alatus 줄기(stem)
잎+줄기
줄기(수피)
가지(branch)
잎
참빗살나무 Euonymus sieboldiana 열매
줄기
잎
잎+줄기
줄기(수피)
버들회나무 Euonymus trapococcus 잎
줄기
좀참빗살나무 Euonymus bungeanus 잎+줄기
줄사철나무 Euonymus fortunei var. radicans 전초
잎+줄기+꽃
잎+줄기
잎
가지
사철나무 Euonymus japonicus 줄기
잎+줄기
잎
가지
참회나무 Euonymus oxyphyllus 잎
줄기
잎+줄기
회목나무 Euonymus pauciflorus 잎
줄기
회나무 Euonymus sacnalinensis 잎
줄기
각 식물의 부위를 음지에서 건조하여 분쇄한 분말시료를 메탄올을 가하여 초음파추출기(SDN-900H, SD-ULTRASONIC CO., LTD)를 이용하여 상온에서 30회(40KHz, 1500W, 15분 추출-120분 정지) 반복 추출하였다. 그런 다음 여과하여 감압 농축한 후, 추출물을 수득하고 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide)로 녹인 후 실험에 사용하였다. 상기 표 1에서 줄기는 줄기 전체를 의미하고, 줄기(수피)는 줄기에서 수피만 분리한 것이다.
실시예 2. 화살나무속 식물 추출물의 파골세포 분화에 대한 효과 분석
화살나무속 식물 추출물이 파골세포의 전구세포가 파골세포로 분화하는 것을 억제하는지 여부를 확인하고자 하였다. 파골세포 전구세포에 화살나무속 식물 추출물을 농도별로 처리하고 이에 따른 파골세포 수를 분석하였다.
구체적으로, 마우스의 골수 세포를 M-CSF(60ng/㎖)와 10% FBS를 함유한 α-MEM 배지에 3일 동안 배양하여 골수세포 유래 대식세포(BMM)를 수득하여 이를 파골세포 전구세포로 사용하였다. 파골세포를 생성하기 위해, 96웰 플레이트의 웰당 1×104개의 상기 수득한 골수세포 유래 대식세포를 넣은 후 M-CSF(60ng/㎖) 및 RANKL(50ng/㎖)을 포함하는 배지에 4일 동안 배양하였고, 동일한 배양조건에서 BMM에 화살나무속 식물 추출물의 농도(11.1, 33.3, 100㎍/㎖)로 처리하였다. 세포를 10% 포르말린으로 고정한 후, 나프톨 AS-MS 포스페이트 및 패스트 레드 바이올렛 LB 염(Fast red violet LB salt)을 이용하여 TRAP(Tartrate-resistant acid phosphatase) 염색을 하였고, 핵이 3개 이상인 TRAP 양성세포(파골세포, osteoclast)를 계수하였다.
그 결과, 도 1에 개시한 바와 같이, 화살나무속 식물 추출물 처리에 의해서 파골세포 분화 억제 효과가 나타났다.
실시예 3. 화살나무속 식물 추출물의 세포 생존에 대한 효과 분석
화살나무속 식물 추출물의 파골세포의 전구세포의 생존을 억제하는지 여부를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 96웰 플레이트의 웰당 상기 실시예 2에서 수득한 2×104개의 골수세포 유래 대식세포(BMM)를 넣은 후, M-CSF(60ng/㎖)를 함유하는 배지에 1일 동안 다양한 농도의 화살나무속 식물 추출물 시료를 첨가하여 배양하였다. 세포 계수 키트-8(Cell counting Kit-8, Dojindo Inc.)을 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정하여 세포 생존율(Cell viability)을 확인하였다.
그 결과, 도 2에 개시한 바와 같이, 세포생존율이 대조군과 유사하게 유지되거나 증가하였다.
실시예 4. 화살나무속 식물 추출물의 조골세포 분화에 대한 효과 분석
화살나무속 식물 추출물이 조골세포 분화를 촉진하는지 여부를 확인하고자 하였다. 중간엽줄기세포에 화살나무속 식물 추출물을 농도별로 처리하고 이에 따른 조골세포로의 분화 정도를 Alizarin Red S 염색으로 분석하였다.
구체적으로, 96웰 플레이트의 웰당 1.7×104개의 마우스의 골수 유래 중간엽줄기세포(D1 ORL UVA)를 넣은 후 10% FBS를 함유한 DMEM 배지에 2일 동안 배양하였다. 10% FBS를 함유한 α-MEM 배지로 교체 후 아스코르브산(ascorbic acid, 50㎍/㎖) 및 β-글리세롤포스페이트(β-glycerophosphate, 5mM)를 8일 동안 처리하여 조골세포 분화를 유도하였고, 동일한 배양조건에서 화살나무속 식물 추출물의 농도 (11.1, 33.3, 100㎍/㎖)로 처리하였다. 세포를 10% 포르말린으로 고정한 후 조골세포 분화에 따른 석회화(mineralization) 정도를 확인하기 위해 Alizarin red S로 염색하였다. 10% 아세트산을 이용하여 염색된 Alizarin red S를 추출하여 농도를 측정하였다.
그 결과, 회잎나무(전초), 화살나무(줄기, 잎+줄기, 줄기(수피), 가지, 잎), 참빗살나무(줄기, 잎+줄기, 줄기(수피)) 및 버들회나무(잎) 추출물 처리에 의해서 조골세포 분화 촉진 효과를 나타내었다.
또한 줄사철나무(전초, 잎+줄기+꽃, 잎+줄기, 가지), 사철나무(줄기, 잎+줄기, 잎, 가지), 참회나무(줄기, 잎+줄기) 및 회나무(잎, 줄기) 추출물 처리에 의해서 조골세포 분화 촉진 효과를 나타내었다(도 3).
[통계처리]
본 발명의 실시예 2~4에서 획득한 데이터는 평균±표준편차로 나타냈으며, 통계분석은 던네트 테스트를 수반하는 일원배치 분산분석으로 계산하였다.

Claims (11)

  1. 화살나무(Euonymus alatus) 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화살나무 추출물의 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화살나무 추출물은 화살나무의 잎, 꽃, 가지(branch), 줄기(stem), 수피(줄기 껍질), 열매, 지하부 및 전초 중에서 선택된 하나 이상의 부위를 추출한 추출물인 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화살나무 추출물은 파골세포의 분화를 억제하는 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  5. 제1항 있어서, 상기 화살나무 추출물은 골생성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 골질환은 골소실에 의해 야기되는 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 골질환은 골다공증, 골다공증성 골절, 골소실증, 골결손, 불유합골절, 골형성 부전증, 골연화증, 골연화증성 골절, 골형성 장애, 종양에 의한 골파괴(Neoplastic bone destruction), 치주질환(Periodontal diseaes)에 의한 골파괴 및 퇴행성 골질환 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  9. 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  11. 화살나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 중간엽줄기세포의 조골세포로의 분화용 조성물.

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