KR20220157645A - 페로스타틴-1을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페로스타틴-1(Ferostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증, 특히 폐경에 의한 구강건조증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 폐경을 유발한 동물 모델에 상기 페로스타틴-1을 처리하였을 때, 침샘에서 증가된 지방 축적 및 지질 과산화가 감소되었고 저하되었던 미토콘드리아의 기능 및 항산화 효소의 활성이 회복되었으며 항염증 및 항섬유화 효과와 더불어, 최종적으로 저하된 침 분비 기능이 회복됨을 확인한 바, 이를 폐경기에 의해 유발된 구강건조증을 포함한 다양한 원인의 구강건조증의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용할 수 있다.

Description

페로스타틴-1을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 조성물{Composition for prevention or treatment of xerostomia comprising ferrostatin-1}

본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증, 특히 폐경에 의하여 유발되는 구강건조증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물, 또는 타액 분비 증강용 조성물에 관한 것이다.

구강건조증(xerostomia)은 타액이 어떠한 원인에 의해서 지속적으로 분비되지 않아 입안이 마르게 되는 증상으로 타액 분비량이 분당 0.1㎖ 이하로 떨어지면 발생한다. 타액은 귀밑샘, 턱밑샘, 혀밑샘의 3개의 대타액선과 구강 내에 골고루 분보해 있는 작은 소타액선들에 의해 분비된다. 이러한 조직의 기능이 저하되면 타액의 분비가 감소되어 구강건조증의 증상이 나타나게 된다. 구강건조가 나타나면 타액성의 용액, 단백질 및 뮤신에 의한 구강 내 보호 효과가 현저히 감소하여 침샘 조직의 파괴가 나타난다. 타액의 분비가 감소되어 만성적인 구강건조증으로 발전하면 발음을 변화시키고 음식물의 저작 활동 및 목넘김을 어렵게 하며, 구강 내 작열감을 유발하고 충치 및 구강 질환의 위험을 증가시킨다.

한편, 폐경(postmenopausal)은 여성의 월경이 완전히 멈추는 것으로, 이에 대한 시기인 폐경기(Menopause)때에는 감소된 여성호르몬으로 인해 신체 및 심리적으로 많은 변화가 온다. 우리나라 중년여성의 93% 중 갱년기 증상의 발생빈도는 50% 이상으로 높게 나타나며 상당한 불편감을 경험하고 있는 것으로 보고되고 있다(송애리, 2005, 갱년기 여성의 폐경 관리와 관련된 건강요인에 대한 연구, 여성건강간호학회지, 11(1):12-19 참고).

폐경이 오게 되면 에스트로겐 생성의 감소, 난포자극호르몬 및 황체호르몬의 상승 등 호르몬의 변화에 따른 여러 질환이 발생하게 된다. 에스트로겐은 내장 지방의 축적을 막아 콜레스테롤 수치를 낮추면서 혈관을 보호하는 기능을 한다. 그러므로 폐경기 여성은 내장 지방이 축적되고, 혈관에 콜레스테롤이 쉽게 쌓이며, 에스트로겐의 분비가 감소함에 따라 총 콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질의 농도가 증가하면서 동맥경화 위험이 증가하고, 심혈관 및 간 관련 질환이 증가한다. 또한 폐경기 증상으로는 얼굴이 붉어지거나, 뼈가 약해질 수 있다.

더불어 폐경에 의하여 발생될 수 있는 증상의 예로 구강건조증, 안구 건조증, 질 건조증, 피부의 탄력감소와 건조감 등이 있다. 이러한 증상은 폐경 이후 여성들의 삶의 질을 매우 감소시킨다.

폐경기 증상들을 예방하거나 치료하기 위해 사용되는 대표적인 방법들 중 하나는 호르몬 대체요법 치료이다. 상기 호르몬 대체요법 치료는 여성호르몬을 주기적으로 보충해주어 폐경기 증상을 호전시키는 방법이다. 그러나 장기적인 호르몬 대체요법의 사용은 유방암 또는 뇌졸증 발생 등의 부작용이 알려져 있으며, 신체 증상으로 메스꺼움, 두통, 유방통, 복부팽만감, 부종 및 자궁출혈 등이 동반되고, 정신 증상으로 불안, 초조 및 우울증 등이 나타날 수 있다. 또한 이러한 호르몬 대체요법은 에스트로겐 분비 감소로 인한 다양한 증상들을 완전히 없애지 못한다는 한계가 있으며, 빈번한 검사를 해야 하는 번거로움과 거부감이 있다. 이에, 폐경기 증상들을 예방하거나 치료에 효과적이면서 부작용이 없는 치료법의 개발이 요구되고 있다.

더불어 현재 구강건조증 치료를 위해서 많은 연구가 진행되고 있으나, 이의 근본적인 치료법이 개발되지 못하여 대중적인 치료법이 주로 시행되고 있다. 수분 섭취를 늘려 입안을 촉촉하게 유지시키고, 무설탕 껌씹기, 레몬향 음료 복용, 인공타액 사용, 구연산 첨가 양치 용액 등이 사용되고, 그 이외에 새로 개발된 스프레이용 타액 제재들과 전기 자극법이 시험적으로 사용되고 있으나, 그 효과가 일시적이고 한정적이지 못한 문제점이 있다. 현재 화학적 약물로서는 타액분비 촉진제로서 무스카린 수용체 효능제로서 알려진 아네톨 트리티온, 및 세비멜린 염산염이 사용되는데, 이들은 그 효과가 불안정하고 오심, 구토, 식욕감퇴, 복부 불쾌감과 같은 소화기계의 부작용 발생 가능성이 있는 등의 단점이 제기되고 있다.

따라서 구강건조증, 특히 폐경기에 의한 구강건조증에 대해 효과적인 치료법의 개발이 요구되고 있다.

본 발명자들은 구강건조증, 특히 폐경에 의한 구강건조증에 대하여 효과적인 치료법에 대하여 연구하던 중, 폐경을 유발한 동물 모델에 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 처리하는 경우, 폐경에 의한 증상이 완화되고 저하된 침 분비 기능이 회복됨을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구강건조증 예방 또는 개선용 의약외품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구강건조증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 타액 분비 증강용 의약외품을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 타액 분비 증강용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

또한 상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 의약외품을 제공한다.

또한 상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

또한 상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 의약외품을 제공한다.

또한 상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명은 페롭토시스(Ferroptosis) 억제제인 페로스타틴-1(Ferostatin-1)의 구강건조증, 특히 폐경에 의한 구강건조증의 개선 또는 치료 효과를 확인한 것으로, 폐경을 유발한 동물 모델에 상기 페로스타틴-1을 처리하였을 때, 침샘에서 증가된 지방 축적 및 지질 과산화가 감소되었고 저하되었던 미토콘드리아의 기능 및 항산화 효소의 활성이 회복되었으며 항염증 및 항섬유화 효과와 더불어 최종적으로 저하된 침 분비 기능이 회복됨을 확인한 바, 이를 폐경에 의해 유발된 구강건조증을 포함한 다양한 원인의 구강건조증의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용할 수 있다.

도 1은 폐경을 유발한 동물 모델의 침샘에서 페로스타틴-1이 폐경기에 의한 지방 축적(도 1A 및 도 1B)과 지질 과산화(도 1C 및 도 1D)에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 2는 폐경을 유발한 동물 모델의 침샘에서 페로스타틴-1이 폐경기에 의하여 저하된 미토콘드리아 기능(도 2A) 및 항산화 효소 활성(도 2B)에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 3은 폐경을 유발한 동물 모델의 침샘에서 페로스타틴-1이 폐경기에 의하여 발생된 염증에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 4는 폐경을 유발한 동물 모델의 침샘에서 페로스타틴-1이 폐경기에 의하여 발생된 섬유화에 미치는 영향을, 섬유화 지표인 콜라겐 I(도 4A), 콜라겐의 mRNA아형인 Col1a1 및 Col3a(도 4B), TGFβI(도 4C), TGFβI 및 TGFβII(도 4D) 발현 분석을 통해 확인한 결과이다.
도 5는 폐경을 유발한 동물 모델의 침샘에서 페로스타틴-1이 폐경기에 의한 침 분비 기능 저하에 미치는 영향을, 침 분비의 기능 지표인 AQP5(도 5A), AQP5 및 AQP3의 mRNA(도 5B) 발현 분석을 통해 확인한 결과이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

철은 체내 포화지방산의 지질 과산화를 유도하며, 미토콘드리아에서 ATP 합성과 함께 활성 산소(reactive oxygen species)를 생성한다. 이에 의하여 활성산소 및 부가물이 세포 내에 많이 축적되며 지질과산화 산물에 의한 세포 장애가 발생되고 이로 인하여 세포사멸이 유발되는데 이를 페롭토시스(Ferroptosis)라 한다. 상기 페롭토시스 기전의 특징은 1) 활성산소, 특히 지질 활성산소의 생성, 2) 항산화 효소인 GPX4(Glutathione peroxidase 4)의 감소, 3) 지질 하이드로퍼옥시드(hydroperoxide)류의 축적, 4) 철의 증가로 간단하게 설명할 수 있다. 이러한 페롭토시스 기전이 다양한 암의 발생 기전 및 파킨슨병, 패혈증, 간 질환 등의 질환과 관련있는 것으로 보고되고 있다.

이러한 페롭토시스를 억제하는 페롭토시스 억제제는 1형(class I)과 2형(class II)으로 분류한다. 1형은 세포내에 철이 축적되는 것을 억제하며 2형은 지질의 산화를 억제한다. 1형에 포함되는 디페록사민(deferoxamine)은 철과 알루미늄 이온 킬레이터(chelator)로 철분 과다 복용, 수혈 또는 유전적 요인에 의한 혈색소 침착 및 투석 환자의 알루미늄 독성에 사용되어온 물질이다. 2형에 속하는 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 물질로 GPX4와 유사하게 지질산화를 저해하여 페롭토시스를 억제하는 것으로 알려져 있다.

[화학식 1]

그러나 본 발명과 같이, 구강건조증, 특히 폐경에 의한 구강건조증에 있어서 페롭토시스 억제제의 치료 효과는 보고된 바 없다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 폐경을 유발한 동물 모델에 페로스타틴-1을 투여하는 경우, 침샘에서 페롭토시스 유발 지표인 저하된 미토콘드리아 기능과 항산화 효소의 활성이 회복되었다. 따라서 페로스타틴-1이 침샘의 페롭토시스를 억제하는 것을 확인하였다.

더불어 본 발명에 또다른 실시예에 따르면, 폐경을 유발한 동물 모델에 페로스타틴-1을 투여하는 경우, 침샘에서 폐경에 의한 지방 축적, 지질과산화, 염증 또는 섬유화 등의 증상이 완화되었으며, 특히 침 분비의 기능 지표인 AQP5(Aquaporin-5)의 발현이 회복되었다.

상기 AQP5는 타액을 분비하는 선포 세포의 끝쪽막에서 발현되는 주요 수송 단백질이다. AQP5은 물을 특이적으로 수송하는 역할을 하여 타액의 99%를 차지하는 물을 분비하는데 있어 필수적인 요소로 작용한다. 구강건조증의 주요 원인으로 꼽히는 쇼그렌 증후군과 같은 자가면역질환 및 비-비만성 당뇨병 마우스에서 AQP5의 발현이 감소되는 것이 보고된 바 있다.

따라서 본 발명에 따르면 페로스타틴-1은 상기 AQP5의 발현을 증가시키는 바, 페로스타틴-1은 폐경에 의해 유발된 구강건조증을 포함한 다양한 원인의 구강건조증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물로 활용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 페로스타틴-1에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 0.1㎎/㎏/일 내지 1000㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 약학 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물의 비경구 투여를 위한 형태로는 치약, 구강세정제, 국소 투여제(크림, 연고, 드레싱 용액, 분무제, 기타 도포제등) 등을 들 수 있다. 상기 국소 투여제의 제형의 일 예로는, 본 발명에 따른 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 수용성 고분자를 포함하는 필름 또는 패치에 고정하여 치아 및 주변부위에 부착할 수 있도록 제형화한 것일 수 있다.

본 발명에 있어서, 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 유효성분 이외에, 구강건조증 치료 효과의 상승, 보강을 위하여 구강건조증 치료 또는 타액 분비 증강, 촉진 활성을 가지며 안전성이 검증된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.

더불어 본 발명의 약학 조성물은 구강건조증의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.

본 발명에 있어서, 용어 "예방"이란, 본 발명에 따른 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 개체에 투여하여 구강건조증의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

본 발명에 있어서, 용어 "치료"란, 본 발명에 따른 조성물을 구강건조증 의심 개체에 투여하여 구강건조증 또는 관련 질환의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미할 수 있다.

본 발명에 있어서, 용어 "개선"이란, 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

또한 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 의약외품을 제공한다.

본 발명에 있어서, “타액(saliva)”이란 침이라고도 하며, 입속의 침샘(타액선)에서 분비되는 무색의 점성의 소화액을 의미한다. 일반적인 경우, 정상인에서 24시간 동안 분비되는 침의 양은 약 1000 ~ 1500㎖이다. 보통, 자율신경에 의해 자극받지 않았을 경우 1 분당 0.001~0.2㎖를 생성하며, 자극을 받으면 분당 0.18~1.7㎖로 유출량이 증가하는데, 분당 평균 분비량이 1㎖ 정도이다. 약 99%가 수분이며, 다양한 무기물을 포함하고 있다.

본 발명에 따르면 페로스타틴-1은 저하된 침(타액) 분비 기능을 회복시킬 수 있는 바, 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 의약외품을 제공한다.

상기 의약외품은 치약, 양치액, 구강 세척제, 껌, 구강 스프레이, 구강용 젤, 구강 연고제, 마스크, 습포제, 첩부제 및 경피흡수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 의약외품은 칫솔, 치실, 치간칫솔, 혀클리너, 구강용 티슈 등의 구강 위생용품에 적용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 용어 '의약외품'은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미한다. 예를 들어, 약사법에 따른 의약외품은 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람/동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.

본 발명에 따른 상기 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 상기 의약외품은 구강건조증 치료에 보조적으로 사용될 수 있으며, 구강건조증 치료제와 함께, 동시에 또는 순차적으로 투여 가능하다.

상기 본 발명의 의약외품이 치약인 경우, 유효성분으로 페로스타틴-1을 포함하는 것 외에, 연마제, 점결제, 보습제, 발포제, 감미료, 미백제 또는 향미제를 추가로 포함할 수 있다.

상기 연마제로는 수산화알루미늄, 무수규산, 규산알루미늄, 제2인산칼슘 2 수산화물 및 무수물, 제3인산칼슘, 탄산칼슘, 피로인산칼슘, 불용성 메타인산나트륨, 제3인산마그네슘, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 폴리메타아크릴산메틸, 등을 단독 또는 복합적으로 사용할 수 있다. 상기 연마제의 함량은 전체 조성물을 기준으로 통상 20 중량% 내지 90 중량%일 수 있으나, 상기 함량에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 의약외품이 페이스트상 조성물일 경우에는 상기 점결제는 가라기닌, 각종 점증용 셀룰로오스 유도체, 잔탄검, 트라가칸트 검(tragacanth gum) 등의 검류, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴산 나트륨, 폴리아크릴산/말레인산 공중합체, 카르복시비닐 폴리머 등의 합성 고분자 유도체 등의 유기계 점결제와 실리카, 라포나이트 등의 무기계 점결제 등을 단독 또는 복합적으로 사용할 수 있다. 상기 점결제의 함량은 전체 조성물을 기준으로 통상 0.3 중량% 내지 5 중량%일 수 있으나, 상기 함량에 의해 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 의약외품에는 그 제조시 보습제로 솔비톨, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에테르 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 의약외품에는 향료 또는 감미제 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 감미제는 수크로즈, 락토오즈, 말토오즈, 솔비톨, 크실리톨, 나트륨시클라메이트, 글리세린, 사카린나트륨, 스테비오사이드, 아스파탐 등일 수 있고, 상기 향료는 페퍼민트, 멘톨, 아네톨, 오이게놀, 리모넨, 시트로네놀, 알파터피네올, 살리실메틸, 시네올, 리나롤, 에틸리나롤, 바닐린, 티몰, 스피아민트유, 세지유, 로즈마리유, 계피유 등일 수 있으며, 상기 감미제 또는 향료는 단독으로 또는 복합적으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 의약외품에는 발포성분으로 사용되는 계면활성제나 추가 효능성분이 단독으로 또는 복합적으로 포함될 수 있으며, 상기 발포성분으로 사용되는 계면활성제는 음이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양이온 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 보다 구체적으로는 음이온성 계면활성제인 라우릴황산나트륨, 비이온성 계면활성제인 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌의 공중합체(폴록사머), 폴리옥시에틸렌경화피마자유, 폴리옥시에틸렌솔비탄 지방산에스테르 등이 제한없이 사용될 수 있다.

더불어 본 발명의 의약외품이 치약인 경우에는, 유효성분으로 페로스타틴-1을 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 치약 제조방법으로 제조될 수 있으며, 본 발명의 의약외품이 구강 세척제(세정제)인 경우에는 통상적인 용액제에 페로스타틴-1을 혼합하고 구강 세척제로 제형화하여 제조될 수 있으며, 하루 2 내지 10회 구강을 세척함으로써 구강건조증을 예방 또는 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 의약외품이 구강 세척제(세정제)인 경우에는, 치약 담체, 보다 상세하게는 비독성 알콜을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 페로스타틴-1은 조성물 총 중량 대비 0.00001 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 조성물 총 중량 대비 0.0005 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 조성물 총 중량 대비 0.005 내지 1중량%로 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

더불어 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food), 건강기능식품(health functional food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다.

본 발명에 있어서, 용어 "건강기능식품"이란 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체 방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 질병의 예방 또는 건강의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있는 것을 말한다.

본 발명에 따른 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.

예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 페로스타틴-1 자체를 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취하거나 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 페로스타틴-1을 구강건조증 치료 또는 타액 분비 증강 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.

또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마멀레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면,스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 페로스타틴-1을 첨가하여 제조할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물 중 상기 본 발명의 페로스타틴-1의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 예를 들어 최종적으로 제조된 식품 중 0.01 내지 80 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 중 0.01 내지 50 중량%일 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 0.01 내지 0.4g, 바람직하게는 약 0.02 내지 0.03g일 수 있다.

상기 외에 본 발명의 식품 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, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 본 발명의 조성물 100중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상술한 본 발명의 내용은 상호 모순되지 않는 한, 서로 동일하게 적용되며, 당해 기술분야의 통상의 기술자가 적절한 변경을 가해 실시하는 것 또한 본 발명의 범주에 포함된다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 상세하게 설명하나 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 폐경 유도 구강건조증 동물 모델 준비

흡입 마취 하에서 암컷 쥐의 양측 난소를 제거하여 구강건조증 동물 모델 확립하였다. 이때 설치류의 성적성숙이 완료되는 9주령의 암컷 쥐를 사용하였다.이를 난소를 제거하지 않은 대조군(Sham), 폐경에 의한 구강건조증 유발 실험군(OVX), 페로스타틴-1 투여군(FER) 또는 유사 페롭토시스 억제제인 디페록사민 투여군(DFO)으로 분류하였다. 상기 페로스타틴-1 투여군(FER) 및 디페록사민 투여군(DFO)에 있어서, 각각 2.5 μM/kg 농도의 페로스타틴-1 또는 100 mg/kg 농도의 복강 주사로 주3회 6주간 투여하였다. 폐경의 유발 여부는 랫트 에스트라디올 ELISA 키트(Rat Estradiol(E2) ELISA Kit (MyBioSource))를 사용하여 혈중 에스트로겐 농도가 감소됨을 통해 확인하였다.

실시예 2. 침샘의 지방 축적과 지질 과산화에 대한 효과 확인

상기 실시예 1과 같이 폐경 유도 동물 모델에 페로스타틴-1 또는 디페록사민을 투여하고 각 실험군의 침샘의 지방 축적과 지질 과산화를 공지된 방법으로 헤마톡실린&에오신(Hematoxylin & Eosin) 염색법을 이용해 확인하였다.

그 결과 도 1에 나타낸 바와 같이, 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 지방 축적이 증가하였으나, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서는 현저히 감소함을 확인하였다(도 1A 및 도 1B). 더불어 구강건조증 동물 모델군 (OVX)에서 대조군 (SHAM)에 비해 지질과산화 지표인 MDA(Malondialdehyde)와 HAE(4-hydroxy-2-alkenals)를 BIOXYTECH®MDA-586™ (OxisResearch™) kit를 사용하여 확인한 결과, 상기 MDA와 HAE는 증가된 지방에 의하여 증가하였으나, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 유의미하게 감소함을 확인하였다. 특히 디페록사민 투여군(DFO) 대비 현저히 감소되었다(도 1C 및 도 1D).

실시예 3. 침샘의 미토콘드리아 기능 및 항산화 효소에 대한 효과 확인

상기 실시예 1과 같이 폐경 유도 동물 모델에 페로스타틴-1 또는 디페록사민을 투여하고 각 실험군의 침샘의 미토콘드리아 기능 및 항산화 효소인 GPX4 활성의 변화를 비교 분석하여 도 2에 나타내었다.

전자현미경으로 확인한 결과, 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 미토콘드리아의 사멸과 세포 기능 저하가 확인된 반면, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 폐경에 의하여 저하되었던 미토콘드리아의 세포 기능이 회복됨을 확인하였다(도 2A).

더불어 글루타티온과산화효소 분석 키트(Glutathione Peroxidase Assay Kit (Colorimetric) (abcam))를 사용하여 분석한 GPX4 활성에 대해서도, 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)에서는 활성 저하가 관찰되었지만, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서는 폐경에 의한 저하된 GPX4 활성이 현저히 회복됨을 확인하였다. 특히 상기 실시예 2와 마찬가지로, 디페록사민 투여군(DFO) 대비 GPX4 활성의 회복 정도가 더 큰 것을 확인할 수 있었다(도 2B).

실시예 4. 침샘의 염증에 대한 효과 확인

상기 실시예 1과 같이 폐경 유도 동물 모델에 페로스타틴-1 또는 디페록사민을 투여하고 각 실험군의 침샘의 염증에 대한 효과를 Real-time PCR 법으로 확인하여 도 3에 나타내었다.

이를 위하여 IL-6(Interleukin-6)에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-ATCTGCCCTTCAGGAACAGC-3'및 역방향(Reverse): 5'-GAAGTAGGGAAGGCAGTGGC-3'를 사용하였으며, 종양괴사인자-α(tumor necrosis factor-α, TNFα)에 대한 프라이머[정방향: 5'-GGTCAACCTGCCCAAGTACT-3' 및 역방향: 5'-CTCCAAAGTAGACCTGCCCG-3']를 사용하였다.

그 결과 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 염증성 싸이토카인인 IL-6와 TNF의 mRNA가 증가하였으나 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 IL-6와 TNFα의 mRNA가 현저히 감소함을 확인하였다. 특히 앞선 결과와 마찬가지로, 디페록사민 투여군(DFO) 대비 감소 정도가 더 컸으며, TNFα의 경우 대조군과 유사할 정도로 감소되었음을 확인하였다.

실시예 5. 침샘의 섬유화에 대한 효과 확인

상기 실시예 1과 같이 폐경 유도 동물 모델에 페로스타틴-1 또는 디페록사민을 투여하고 각 실험군의 침샘의 섬유화에 대한 효과를 확인하여 도 4에 나타내었다.

더불어 공지된 방법으로 마슨삼색 염색(Masson‘trichrome stain)을 수행한 결과, 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 침샘 섬유화의 지표인 콜라겐 I(Collagen I)이 증가하였으며, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서는 현저히 감소한 것을 확인하였다(도 4A)

또한 콜라겐의 mRNA 아형인 Col1a1, Col3a의 발현을 Real-time PCR 법으로 확인하였다. 이를 위하여 Col1a1에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-CATGTTCAGCTTTGTGGACCT-3' 및 역방향(Reverse): 5'-GCAGCTGACTTCAGGGATGT-3']를 사용하였으며, Col3a에 대한 프라이머[정방향: 5'-TCCCCTGGAATCTGTGAATC-3' 및 역방향: 5'-TGAGTCGAATTGGGGAGAAT-3']를 사용하였다.

그 결과 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 상기 Col1a1 및 Col3a의 발현이 증가된 반면, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서는 현저히 감소한 것을 확인하였다(도 4B).

또한 TGFβI(tumor growth factor βI) 항체(abcam)를 사용하여 면역염색법으로 확인한 결과, 세포내 TGFβI 발현이 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)에서 증가하였으며, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 현저히 감소되었음을 확인하였다(도 4C).

더불어 TGFβI에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-AAGAAGTCACCCGCGTGCTA-3' 및 역방향(Reverse): 5'-TGTGTGATGTCTTTGGTTTTGTCA-3'] 및 TGFβII에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-ATCGATGGCACCTCCACATATG-3' 및 역방향(Reverse): 5'-GCGAAGGCAGCAATTATCCTG-3']를 이용한 real-time PCR법으로 TGFβI 및 TGFβII mRNA의 발현을 확인하였다.

그 결과 TGFβI 및 TGFβII의 mRNA 역시 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)에서 대조군(SHAM) 대비 증가하였으며, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 현저히 감소되었음을 확인하였다(도 4D).

특히 도 4A 내지 도 4D에 있어서, 페로스타틴-1 투여 실험군의 섬유화 지표의 감소 정도가 디페록사민 투여군보다 더 현저한 것을 확인하였다.

실시예 6. 침샘의 침 분비에 대한 효과 확인

상기 실시예 1과 같이 폐경 유도 동물 모델에 페로스타틴-1 또는 디페록사민을 투여하고 각 실험군의 침샘의 침 분비에 대한 효과를 확인하여 도 5에 나타내었다.

이를 위하여 침 분비의 기능 지표인 AQP5(Aquaporin 5)에 대한 항체(Santa Cruz)를 사용하여 공지된 방법으로 면역염색법을 수행하였다.

그 결과, 대조군(SHAM)에 비해 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)의 침샘에서 AQP5의 세포내 단백질이 감소하였으나, 페로스타틴-1 투여군(FER)에서 AQP5 세포내 단백질이 증가한 것을 확인하였다(도 5A).

더불어 AQP5 및 침 분비의 다른 기능 지표인 AQP3의 mRNA 발현을 확인하였다.

AQP5에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-CATGAACCCAGCCCGATCTT-3' 및 역방향(Reverse): 5'-AGAAGACCCAGTGAGAGGGG-3'] 및 침 분비의 다른 기능 지표인 AQP3에 대한 프라이머[정방향(Forward): 5'-AATTGTCTGGAGCCCACTTG-3' 및 역방향(Reverse): 5'-CAGCTTGATCCAGGGCTCTC-3']를 이용한 real-time PCR법으로 AQP5 및 AQP3 mRNA의 발현을 확인하였다.

그 결과 AQP5 및 AQP3 mRNA 역시 구강건조증 유발 동물 모델(OVX)에서 감소되었으나, 페로스타틴-1 투여군에서 현저히 증가된 것을 확인하였다(도 5B). 따라서 이를 통해 페로스타틴-1 투여가 폐경에 의해 저하된 침샘의 침 분비 기능을 회복시킴을 확인하였다.

종합적으로 본 발명의 실시예를 통해 폐경을 유발한 동물 모델에 페로스타틴-1(Ferostatin-1)을 처리하였을 때, 침샘에서 증가된 지방 축적 및 지질 과산화가 감소되었고, 저하되었던 미토콘드리아의 기능 및 항산화 효소의 활성이 회복되었으며 항염증 및 항섬유화 효과와 더불어, 최종적으로 저하된 침 분비 기능이 회복됨을 확인한 바, 이를 폐경에 의해 유발된 구강건조증을 포함한 다양한 원인의 구강건조증의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용할 수 있다.

Claims (8)

1. 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 구강건조증은 폐경에 의하여 유발된 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 페로스타틴-1은 침샘의 페롭토시스(ferroptosis)를 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
   
4. 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 의약외품.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 의약외품은 치약, 양치액, 구강 세척제, 껌, 구강 스프레이, 구강용 젤, 구강 연고제, 마스크, 습포제, 첩부제 및 경피흡수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 의약외품.
   
6. 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 의약외품.
   
7. 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 구강건조증 예방 또는 개선용 식품 조성물.
   
8. 페로스타틴-1(Ferrostatin-1)을 유효성분으로 포함하는 타액 분비 증강용 식품 조성물.

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