KR20220165026A - Composition for Protecting or Regenerating Cartilage containing Ginsenoside-Rb1 and Hydrogel, and Pharmaceutical Composition for Preventing or Treating Degenerative Arthritis - Google Patents

Composition for Protecting or Regenerating Cartilage containing Ginsenoside-Rb1 and Hydrogel, and Pharmaceutical Composition for Preventing or Treating Degenerative Arthritis Download PDF

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KR20220165026A KR1020210073470A KR20210073470A KR20220165026A KR 20220165026 A KR20220165026 A KR 20220165026A KR 1020210073470 A KR1020210073470 A KR 1020210073470A KR 20210073470 A KR20210073470 A KR 20210073470A KR 20220165026 A KR20220165026 A KR 20220165026A
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Abstract

The present invention relates to a composition for protecting or regenerating cartilage containing ginsenoside-Rb1 and a hydrogel, and a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis, wherein ginsenoside-Rb1 is continuously released to have excellent effects of restoring joint function that is not functioning properly due to the occurrence of osteoarthritis. Therefore, the composition can be effectively used for the prevention or treatment of articular cartilage-related diseases such as degenerative osteoarthritis and joint cartilage damage caused by exercise.

Description

진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물 및 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Composition for Protecting or Regenerating Cartilage containing Ginsenoside-Rb1 and Hydrogel, and Pharmaceutical Composition for Preventing or Treating Degenerative Arthritis}Composition for Protecting or Regenerating Cartilage containing Ginsenoside-Rb1 and Hydrogel, and Pharmaceutical Composition for Preventing or Treating Degenerative Arthritis }

본 발명은 진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물 및 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for protecting or regenerating cartilage containing ginsenoside-Rb1 and a hydrogel, and a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis.

퇴행성 관절염은 관절을 보호하고 있는 연골의 점진적인 손상이나 퇴행성 변화로 인해 뼈와 인대 등에 손상이 발생하여 염증과 통증을 동반하는 만성질환으로, 65세 이상 노령인구의 약 85%가 겪고 있는 대표적인 노인성 및 퇴행성 질환이다. 최근 서구화된 식습관으로 인한 비만환자의 증가, 외과적 관절손상, 무리한 관절운동 및 유전적 문제로 인하여 55세 이하에서도 매년 5% 이상 급속하게 퇴행성 관절염 환자가 증가하고 있는데, 이러한 노동가용연령층 환자의 경우, 극심한 만성관절통증으로 인하여 경제적 활동이 제한되는 등 사회적으로 큰 문제가 되고 있다.Degenerative arthritis is a chronic disease accompanied by inflammation and pain caused by damage to bones and ligaments due to gradual damage or degenerative changes in the cartilage that protects joints. It is a degenerative disease. Recently, patients with degenerative arthritis are rapidly increasing by more than 5% every year even under the age of 55 due to the increase in obesity patients due to westernized eating habits, surgical joint damage, excessive joint movement, and genetic problems. However, severe chronic joint pain has become a major social problem, such as restricting economic activities.

퇴행성 관절염에 대한 병리학적 원인으로써, 자연적인 노화과정과 폐경이 밀접하게 관련되어 있는 것으로 보고되고 있으나, 명확한 병리학적 원인이 불분명하여 퇴행성 관절염 치료를 임상적 치료제의 개발이 어려운 실정이다. 따라서, 현재 퇴행성 관절염에 대한 임상적 치료는 만성관절통증 완화에 초점을 맞추어 퇴행성 관절에 대한 물리치료, 항통증제를 이용한 관절세정술 및 인공관절치환술이 주를 이루고 있다. 그러나, 이러한 시술은 일시적인 관절 통증완화 효과만을 제공하므로 반복적인 치료가 요구되며, 인공관절치환술의 경우, 연령 및 환자의 병력에 따라 제한되어 시행된다는 문제점이 존재한다.As a pathological cause of degenerative arthritis, it has been reported that the natural aging process and menopause are closely related, but it is difficult to develop clinical therapeutic agents for the treatment of degenerative arthritis because the clear pathological cause is unclear. Therefore, current clinical treatment for degenerative arthritis focuses on relieving chronic joint pain, and physical therapy for degenerative joints, joint cleaning using anti-pain agents, and artificial joint replacement are the main ones. However, since this procedure provides only a temporary joint pain relief effect, repeated treatment is required, and in the case of artificial joint replacement, there is a problem in that it is performed limitedly according to the age and medical history of the patient.

이를 극복하기 위하여 줄기세포를 이식하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 이식된 중간엽줄기세포의 생존을 담보할 수 없고, 이식 후 생체 내에서 연골세포로의 분화 및 연골조직 형성 효율이 증명되지 않아 보편적인 치료 방법으로 기대하기는 어려운 상황이다. 세포치료제의 생체 내 분포 및 분화의 문제점을 극복하고자 다양한 형태의 생체소재(biomaterial)를 지지체(scaffold)로 이용하여 세포를 전달하는 기술이 사용되고 있으며, 나아가 체외에서 3차원 구조의 인공연골조직(tissue engineered cartilage)을 제작하는 기술이 개발되고 있다. 그러나, 기존의 하이드로겔 형태의 지지체는 세포의 생존율 및 연골분화율이 충분하지 못하고, 막(membrane) 형태의 지지체는 3차원의 연골조직을 형성하지 못하며, 3차원 스폰지(sponge) 또는 메쉬(mesh) 형태의 지지체를 사용하는 경우 제작된 인공연골과 원래 조직(host tissue) 간의 결합력이 낮아 연골재생율이 충분하지 못하다.In order to overcome this, research on transplanting stem cells is being actively conducted, but the survival of the transplanted mesenchymal stem cells cannot be guaranteed, and the differentiation into chondrocytes and the efficiency of cartilage tissue formation in vivo after transplantation have not been proven. It is a difficult situation to expect from a human treatment method. In order to overcome the problems of in vivo distribution and differentiation of cell therapy products, technology to deliver cells using various types of biomaterials as scaffolds is being used, and furthermore, artificial cartilage tissue with a three-dimensional structure in vitro is used. Engineered cartilage) is being developed. However, existing hydrogel-type scaffolds do not have sufficient cell survival rate and cartilage differentiation rate, and membrane-type scaffolds cannot form 3-dimensional cartilage tissue, and 3-dimensional sponge or mesh scaffolds do not. ) type support, the bonding force between the artificial cartilage and the original host tissue is low, and the cartilage regeneration rate is not sufficient.

한편, 진세노사이드 Rb1(Ginsenoside Rb1, G-Rb1)은 in vitro에서 연골재생 기능이 있는 것으로 보고되었으나, 진세노사이드 Rb1을 연골에 적용시 지속적인 약리작용을 나타내기 어려워, 임상적으로 충분한 연골재생 및 관절염 치료 효과를 나타내지 못하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, ginsenoside Rb1 (G-Rb1) has been reported to have cartilage regeneration function in vitro, but when ginsenoside Rb1 is applied to cartilage, it is difficult to show continuous pharmacological action, which is clinically sufficient for cartilage regeneration. And it is known that it does not exhibit an arthritis treatment effect.

이에, 본 발명자들은 퇴행성 골관절염 및 운동에 의한 관절연골 손상 등 관절연골 관련 질병에 효과적으로 적용할 수 있는 치료제를 개발하기 위한 연구를 수행하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors completed the present invention by conducting research to develop a therapeutic agent that can be effectively applied to articular cartilage-related diseases such as degenerative osteoarthritis and joint cartilage damage caused by exercise.

대한민국 특허공개 제10-2004-0065979호Korean Patent Publication No. 10-2004-0065979

본 발명의 하나의 목적은 진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a composition for cartilage protection or regeneration comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.

본 발명의 다른 목적은 진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.

본 발명의 일 양상은 진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention provides a composition for protecting or regenerating cartilage comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.

본 발명에서 사용되는 용어 "연골"은 초자연골(hyaline cartilage), 섬유연골(fibrocartilage) 및/또는 탄성연골(elastic cartilage) 등을 말하며, 관절연골(articular Cartilage), 귀 연골, 비연골, 팔꿈치 연골, 반월상연골 (meniscus), 무릎연골, 늑연골, 발목연골, 기관연골, 후두연골 및 척추 연골 등의 모든 연골 부위를 포함한다.The term "cartilage" used in the present invention refers to hyaline cartilage, fibrocartilage, and/or elastic cartilage, and includes articular cartilage, ear cartilage, nasal cartilage, and elbow cartilage. , meniscus, knee cartilage, costal cartilage, ankle cartilage, tracheal cartilage, laryngeal cartilage and spinal cartilage.

본 발명에서 사용되는 용어, "연골 보호"는 연골의 두께를 두껍게 하는 것을 말하며, 기존의 연골 두께가 감소하는 것을 지연 또는 유지하거나 기존 연골의 병리학적 상태의 악화를 방지 또는 지연하는 것을 포함한다.As used herein, the term "protection of cartilage" refers to thickening of cartilage, and includes delaying or maintaining the reduction of existing cartilage thickness or preventing or delaying the deterioration of pathological conditions of existing cartilage.

본 발명에서 사용되는 용어 "연골 재생"은 연골 결함 또는 손상 부분에 이식되었을 때 연골이 재생되는 것을 의미하며, 연골 손상에 대한 개선 또는 치료 효과가 나타나는 것을 포함한다.The term "cartilage regeneration" used in the present invention means that cartilage is regenerated when transplanted to a cartilage defect or damaged part, and includes showing an improvement or treatment effect for cartilage damage.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 하이드로겔은 아가로오스, 알기네이트, 키토산, 콜라겐, 피브린, 젤라틴 및 히알루론산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 제조된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogel may be made of one or more materials selected from the group consisting of agarose, alginate, chitosan, collagen, fibrin, gelatin and hyaluronic acid.

하이드로겔의 겔화는 중합체 사슬이 화학 약품(예를 들어, 가교제) 또는 물리적 자극(예를 들어, pH 및/또는 온도)에 의해 유발됨으로써 화학적 또는 물리적으로 가교되어 그물구조를 형성함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 하이드로겔의 제조 과정에서 하이드로겔 패터닝 기술을 이용하여 2차원 및 3차원 구조를 형성할 수 있으며, 길이, 너비 및 높이 변경을 통해 하나 이상의 패턴이 집적될 수 있다.Gelation of the hydrogel may be achieved by chemically or physically crosslinking polymer chains to form a network structure by being induced by chemical agents (eg, crosslinking agents) or physical stimuli (eg, pH and/or temperature). In addition, during the manufacturing process of the hydrogel, 2D and 3D structures can be formed using hydrogel patterning technology, and one or more patterns can be integrated by changing the length, width, and height.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 진세노사이드-Rb1 및 상기 하이드로겔의 중량비는 3:100000000 내지 10:100000000일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the weight ratio of the ginsenoside-Rb1 and the hydrogel may be 3:100000000 to 10:100000000.

본 발명의 다른 양상은 진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.

퇴행성 관절염은 관절을 보호하고 있는 연골의 점진적인 손상이나 퇴행성 변화로 인해 뼈와 인대 등에 손상이 발생하여 염증과 통증을 동반하므로, 연골세포의 분화 및/또는 재생을 유도하여 퇴행성 관절염의 증상을 개선할 수 있다.Since degenerative arthritis is accompanied by inflammation and pain caused by damage to bones and ligaments due to gradual damage or degenerative change of cartilage that protects joints, it is possible to improve the symptoms of degenerative arthritis by inducing differentiation and/or regeneration of cartilage cells. can

본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로써, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (22th ed., 2013)에 상세히 기재되어 있다.A pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier. Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical composition are commonly used in formulation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia gum, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate , microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil, but are not limited thereto not. The pharmaceutical composition may further include a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, and the like, in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and agents are described in detail in Remington's Pharmaceutical Sciences (22th ed., 2013).

본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물은 하나 이상의 퇴행성 관절염 예방 또는 치료 활성을 나타내는 물질을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물은 퇴행성 관절염의 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물치료 및/또는 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention may further contain a substance exhibiting at least one preventive or therapeutic activity of degenerative arthritis. In addition, the pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention can be used alone or in combination with methods using surgery, hormone therapy, drug therapy, and/or biological response modifiers for the treatment of degenerative arthritis.

본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종 기제 및/또는 첨가물을 포함할 수 있으며, 그 효과를 떨어트리지 않는 범위 내에서 비이온 계면활성제, 실리콘 폴리머, 체질안료, 향료, 방부제, 살균제, 산화 안정화제, 유기 용매, 이온성 또는 비이온성 증점제, 유연화제, 산화방지제, 자유 라디칼 파괴제, 불투명화제, 안정화제, 에몰리언트(emollient), 실리콘, α-히드록시산, 소포제, 보습제, 비타민, 곤충 기피제, 향료, 보존제, 계면활성제, 소염제, 물질 P 길항제, 충전제, 중합체, 추진제, 염기성화 또는 산성화제, 또는 착색제 등 공지의 화합물을 더 포함하여 제조될 수 있다.The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention may include various bases and/or additives necessary and appropriate for formulation of the dosage form, and may include a nonionic surfactant, a silicone polymer, and a sieve within a range that does not impair its effectiveness. Pigments, fragrances, preservatives, bactericides, oxidative stabilizers, organic solvents, ionic or nonionic thickeners, softeners, antioxidants, free radical destroyers, opacifiers, stabilizers, emollients, silicones, α-hydroxy acids, antifoaming agents, humectants, vitamins, insect repellents, fragrances, preservatives, surfactants, anti-inflammatory agents, Substance P antagonists, fillers, polymers, propellants, basifying or acidifying agents, or colorants. .

본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물은 비경구로 투여할 수 있으며, 예를 들어, 환부에 주사되어 적용될 수 있다.The pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention can be administered parenterally, for example, it can be injected and applied to the affected area.

본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따른 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 성인 기준으로 0.001~1000㎎/kg 범위 내이다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention depends on factors such as formulation method, administration method, patient's age, weight, sex, medical condition, food, administration time, route of administration, excretion rate and reaction sensitivity. can be prescribed in a variety of ways. A preferred dosage of the pharmaceutical composition according to one embodiment of the present invention is within the range of 0.001 to 1000 mg/kg based on adults.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 하이드로겔은 아가로오스, 알기네이트, 키토산, 콜라겐, 피브린, 젤라틴 및 히알루론산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 제조된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the hydrogel may be made of one or more materials selected from the group consisting of agarose, alginate, chitosan, collagen, fibrin, gelatin and hyaluronic acid.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 진세노사이드-Rb1 및 상기 하이드로겔의 중량비는 3:100000000 내지 10:100000000일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the weight ratio of the ginsenoside-Rb1 and the hydrogel may be 3:100000000 to 10:100000000.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 서방형 제형일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the composition may be a sustained-release formulation.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 제형의 진세노사이드-Rb1 방출 지속기간은 4주 내지 8주일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the duration of ginsenoside-Rb1 release of the formulation may be 4 to 8 weeks.

본 발명의 조성물은 진세노사이드-Rb1이 하이드로겔 내에 안정적으로 존재하여 4주 내지 8주 동안 서방형으로 방출될 수 있으므로, 손상된 관절연골 부위에서 진세노사이드-Rb1의 연골재생을 지속적으로 유도하여 퇴행성 관절염 치료 효과를 극대화할 수 있다.Since ginsenoside-Rb1 is stably present in the hydrogel and can be released in a sustained release form for 4 to 8 weeks, the composition of the present invention continuously induces cartilage regeneration of ginsenoside-Rb1 at the site of damaged articular cartilage. It can maximize the treatment effect of degenerative arthritis.

진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물 및 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 따르면, 지속적으로 진세노사이드-Rb1을 방출하여 골관절염 발생에 의해 제기능을 하지 못하는 관절기능을 회복시켜 주는 효능이 우수하므로, 퇴행성 골관절염 및 운동에 의한 관절연골 손상 등 퇴행성 관절염 등 관절연골 관련 질병의 예방 또는 치료에 효과적으로 사용될 수 있다. According to the composition for cartilage protection or regeneration containing ginsenoside-Rb1 and a hydrogel, and the pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis, ginsenoside-Rb1 is continuously released to prevent joints that do not function properly due to osteoarthritis. Since it is excellent in the effect of restoring function, it can be effectively used for the prevention or treatment of articular cartilage-related diseases such as degenerative osteoarthritis and joint cartilage damage caused by exercise.

도 1은 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 제조한 것을 나타낸 사진이다.
도 2는 트레핀을 이용한 오른쪽 대퇴골 콘다일에 골관절염 유도 과정을 나타낸 사진이다.
도 3은 하이드로겔/ginsenoside-Rb1 복합체 이식을 위한 실험군 및 이식 과정을 나타낸 사진이다.
도 4는 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 효능을 위한 육안적 평가(A) 및 정량적 지표(B)을 나타낸 그래프이다:
값은 평균 ± SD이다. *p < 0.05, **p < 0.01 및 ***p< 0.001.
도 5는 연골재생 동물모델에서 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체연골형성 효능평가를 위한 Micro-CT 분석 결과는 나타낸 사진이다.
도 6은 연골재생 동물모델에서 연골형성 Hydrogel -Rb1의 유효성평가를 위한 활성산소종 측정(A) 및 정량적 지표(B)를 나타낸 그래프 및 사진이다:
값은 평균 ± SD임, (*p < 0.05, **p < 0.01 및 ***p< 0.001).
도 7은 연골재생 동물모델에서 Hydrogel G-Rb1투여에 따른 MMP-3(A) 및 PGE2(B) 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 연골세포 재생 동물모델에서 Hydrogel G-Rb1이 MMPs 및 TIMP-1 발현에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 9는 연골세포 재생 동물모델에서 Hydrogel G-Rb1이 Caspase-3, BAX 및 TNF-α발현에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 10은 연골세포 재생 동물모델에서 Hydrogel G-Rb1이 PI3K/Akt, NF-κB, 및 MAPK signaling 발현에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다: Western blot 분석(A) 및 p-P38/P38(B), p-Akt/Akt(C) 및 NF-κB(D) 발현의 정량적 분석.
도 11은 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 관절연골 재생효능 분석을 위한 H&E 염색한 결과를 나타낸 사진이다
도 12는 연골재생 동물모델에서 관절연골내 collag이n 분석을 위한 Masson 염색한 결과를 나타낸 사진이다.
도 13은 관절연골의 proteoglycan 재생효능 분석을 위한 Safranin O 염색한 결과를 나타낸 사진이다.
도 14는 관절연골내 연골재생효능 분석을 위한 MMP-1의 면역 염색한 결과를 나타낸 사진이다.
1 is a photograph showing the preparation of a ginsenoside-Rb1/hydrogel complex.
Figure 2 is a photograph showing the osteoarthritis induction process in the right femoral condile using trephine.
3 is a photograph showing an experimental group and transplantation process for transplantation of the hydrogel/ginsenoside-Rb1 complex.
Figure 4 is a graph showing macroscopic evaluation (A) and quantitative indicators (B) for the efficacy of ginsenoside-Rb1/hydrogel complexes:
Values are mean ± SD. *p < 0.05, **p < 0.01 and ***p < 0.001.
5 is a photograph showing the results of Micro-CT analysis for evaluating the efficacy of ginsenoside-Rb1/hydrogel composite cartilage formation in a cartilage regeneration animal model.
Figure 6 is a graph and a photograph showing the measurement of reactive oxygen species (A) and quantitative indicators (B) for evaluating the effectiveness of chondrogenic Hydrogel -Rb1 in a cartilage regeneration animal model:
Values are means ± SD, (*p < 0.05, **p < 0.01 and ***p < 0.001).
Figure 7 is a graph showing the results of analyzing the changes in MMP-3 (A) and PGE2 (B) according to the administration of Hydrogel G-Rb1 in the cartilage regeneration animal model.
8 is a graph showing the effect of Hydrogel G-Rb1 on the expression of MMPs and TIMP-1 in a chondrocyte regeneration animal model.
9 is a graph showing the effect of Hydrogel G-Rb1 on the expression of Caspase-3, BAX and TNF-α in a chondrocyte regeneration animal model.
10 is a graph showing the effect of Hydrogel G-Rb1 on the expression of PI3K/Akt, NF-κB, and MAPK signaling in a chondrocyte regeneration animal model: Western blot analysis (A) and p-P38/P38 (B); Quantitative analysis of p-Akt/Akt (C) and NF-κB (D) expression.
11 is a photograph showing the results of H&E staining for analyzing the articular cartilage regeneration efficacy of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex.
12 is a photograph showing the results of Masson staining for collagin analysis in articular cartilage in a cartilage regeneration animal model.
13 is a photograph showing the results of Safranin O staining for analyzing the proteoglycan regeneration efficiency of articular cartilage.
Figure 14 is a photograph showing the results of immunostaining of MMP-1 for the analysis of cartilage regeneration efficacy in articular cartilage.

이하 본 발명을 하나 이상의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through one or more embodiments. However, these examples are intended to illustrate the present invention by way of example, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

제조예 1. 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체 제조 Preparation Example 1. Preparation of ginsenoside-Rb1/hydrogel composite

연골강내 투여하여 관절염 치료 효과를 나타내는 서방형 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 제조하였다.A slow-release ginsenoside-Rb1/hydrogel complex exhibiting a therapeutic effect on arthritis by intrachondral administration was prepared.

구체적으로, 위생체적합성 하이드로겔(hydrogel)에 진세노사이드-Rb1을 30 또는 100㎍/㎏ 농도로 혼합하여 도 1과 같이 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 제조하였다.Specifically, a ginsenoside-Rb1/hydrogel composite was prepared as shown in FIG. 1 by mixing ginsenoside-Rb1 with a hygienic body-compatible hydrogel at a concentration of 30 or 100 μg/kg.

구체적으로, 하이드로겔/진세노사이드-Rb1 복합체는 소의 피부에서 얻어진 젤라틴 (Gelatin, Sigma, USA)을 사용하여 진세노사이드-Rb1을 균일한 방법으로 혼합(무게/무게)하여 제조하였다. 제조방법은 다음과 같다. 우선 젤라틴을 증류수에 20분 동안 부풀린 다음 자기 교반기를 사용하여 1시간 동안 60℃에서 서서히 젤라틴을 용해하였다. 젤라틴-진세노사이드 Rb1 혼합물(하이드로겔/진세노사이드 Rb1 복합체)은 젤라틴 용액 기준으로 젤라틴 용액 2%와 진세노사이드 Rb1 을 혼합하여 제조한 후 37℃에서 건조되었다. 진세노사이드 Rb1의 농도는 동물의 체중(Kg) 당 30 μg/kg 및 100 μg/kg이 투여될 수 있도록 제조하였다. Specifically, the hydrogel/ginsenoside-Rb1 complex was prepared by mixing (weight/weight) ginsenoside-Rb1 in a uniform manner using gelatin (Gelatin, Sigma, USA) obtained from bovine skin. The manufacturing method is as follows. First, gelatin was swelled in distilled water for 20 minutes, and then gelatin was slowly dissolved at 60° C. for 1 hour using a magnetic stirrer. A gelatin-ginsenoside Rb1 mixture (hydrogel/ginsenoside Rb1 complex) was prepared by mixing 2% gelatin solution and ginsenoside Rb1 based on the gelatin solution, and then dried at 37°C. The concentration of ginsenoside Rb1 was prepared so that 30 μg/kg and 100 μg/kg could be administered per body weight (Kg) of the animal.

실시예 1. 골관절염 동물모델 준비Example 1. Osteoarthritis animal model preparation

1-1. 골관절염 유도1-1. osteoarthritis induction

도 2와 같이 트레핀(trephine)기구를 사용하여 직경 5mm 및 깊이 2mm 넓이로 토끼의 오른쪽 대퇴골 콘다일에 골관절염을 유도하였으며, 수술하는 동안 토끼를 이소플루란으로 마취하였다.As shown in FIG. 2, osteoarthritis was induced in the rabbit's right femoral condile with a diameter of 5 mm and a depth of 2 mm using a trephine instrument, and the rabbit was anesthetized with isoflurane during surgery.

1-2. 골관절염 효능 평가를 위한 실험군 설계1-2. Experimental group design for osteoarthritis efficacy evaluation

제조예 1에서 준비한 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 골관절염에 대한 효능에 대한 평가를 위하여, 실시예 1-1에서 골관절염이 유도된 토끼에 대하여 무작위로 다음과 같이 실험군을 설계하였다.In order to evaluate the efficacy of the ginsenoside-Rb1/hydrogel composite prepared in Preparation Example 1 on osteoarthritis, an experimental group was randomly designed for rabbits whose osteoarthritis was induced in Example 1-1 as follows.

NoNo 구분division 비고note 1One 정상 대조군(N/C)Normal control (N/C) 관절 연골의 손상 없음No damage to articular cartilage 22 골관절염(OA) 대조군Osteoarthritis (OA) control group 관절 연골 손상 군(sham)Articular cartilage damage group (sham) 33 Hydrogel 단독 이식군Hydrogel alone transplant group 진세노사이드 Rb1 비함유Free of ginsenoside Rb1 44 Hydrogel/G-Rb1(low) 복합체 이식군Hydrogel/G-Rb1 (low) composite graft group 진세노사이드-Rb1(30㎍/㎏)/하이드로겔 복합체를 관절강내 이식Intra-articular implantation of ginsenoside-Rb1 (30 μg/kg)/hydrogel complex 55 Hydrogel/G-Rb1(high) 복합체 이식군Hydrogel/G-Rb1 (high) composite graft group 진세노사이드-Rb1(100㎍/㎏)/하이드로겔 복합체를 관절강내 이식Intra-articular implantation of ginsenoside-Rb1 (100 μg/kg)/hydrogel complex 66 디클로페낙(Diclofenac, 양성대조군)Diclofenac (positive control) 10일 동안 디클로페낙(5㎎/㎏/day) 근육 내 주사Diclofenac (5mg/kg/day) intramuscular injection for 10 days

1-3 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체 이식1-3 Implantation of ginsenoside-Rb1/hydrogel complex

진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 이식은 다음과 같은 방법으로 수행되었다.Implantation of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was performed in the following manner.

구체적으로, 실시예 1-1에서 유도한 골관절염 동물모델의 관절연골 사이에 제조예 1에서 준비한 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 도 3과 같이 이식하였다.Specifically, the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex prepared in Preparation Example 1 was transplanted as shown in FIG. 3 between the articular cartilages of the osteoarthritis animal model induced in Example 1-1.

본 발명 조성물인 하이드로겔/진세노사이드 Rb1 복합체의 연골재생 효능 평가를 위하여 뉴질랜드 흰 토끼(12주, 무게 3.5±0.2kg, 수컷)가 활용되었다. 모든 동물실험과정은 전북대학교 동물윤리위원회 의 승인을 받았다(IACUC 번호: CBNU 2018-111). 동물에 하이드로겔/진세노사이드 Rb1 복합체이식을 위하여 먼저 이소플루란으로 동물(토끼)를 안전하게 마취하였다. 이후 베타딘 10% 용액으로 세척한 후 각 토끼의 오른쪽 무릎 관절은 무균적 방법으로 무균 비닐을 씌운 후 접근해 개방하였다. 무픕의 측면을 분리하고 견인기구로 근육을 견인한다음 수직 방향으로 전기 트레핀으로 조심스럽게 무릎연골을 손상(직경 5mm, 깊이 2mm)하여 퇴행성 관절염 모델을 유도하였다. 이후 연골과 뼈 부스러기를 제거한 뒤 수술용 칼을 이용해 드릴 구멍의 경계를 다듬어 씻어냈다. 그 후 하이드로겔과 하이드로겔-Rb1 시트는 각 실험 그룹의 결함 부위에 이식되었다. 이식 후, 주위 근육막 및 근육조직을 봉합하고 이후 피부를 봉합한 후 밴딩을 하여 보정하였다. 이 후 동물(토끼)들은 아무런 고정 장치 없이 우리 안에서 무릎 관절을 자유롭게 움직일 수 있게 하였다. 이후 2번의 항생제를 주사하여 감염을 억제하였다. New Zealand white rabbits (12 weeks, weight 3.5 ± 0.2 kg, male) were used to evaluate the cartilage regeneration efficacy of the hydrogel/ginsenoside Rb1 complex, which is the composition of the present invention. All animal testing procedures were approved by the Animal Ethics Committee of Chonbuk National University (IACUC number: CBNU 2018-111). For implantation of the hydrogel/ginsenoside Rb1 complex into the animal, the animal (rabbit) was first safely anesthetized with isoflurane. Thereafter, after washing with a 10% betadine solution, each rabbit's right knee joint was covered with aseptic vinyl in an aseptic manner and then accessed and opened. A degenerative arthritis model was induced by separating the side of the knee joint, pulling the muscle with a traction device, and carefully damaging the knee cartilage (diameter: 5 mm, depth: 2 mm) with an electric trephine in a vertical direction. After that, the cartilage and bone debris were removed, and the boundary of the drill hole was trimmed using a surgical knife and washed. Then, the hydrogel and the hydrogel-Rb1 sheet were implanted in the defect area of each experimental group. After transplantation, the surrounding muscle membrane and muscle tissue were sutured, and then the skin was sutured and corrected by banding. After this, the animals (rabbits) were allowed to freely move their knee joints in cages without any fixation device. Afterwards, two injections of antibiotics suppressed the infection.

실시예 2. 육안적 평가에 따른 관절연골 손상 회복 효과 확인Example 2. Confirmation of articular cartilage damage recovery effect according to visual evaluation

제조예 1의 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 관절연골 손상 회복 효과를 확인하기 위하여 육안적 평가를 진행하였다.In order to confirm the effect of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex of Preparation Example 1 on the restoration of articular cartilage damage, visual evaluation was conducted.

구체적으로, 관절연골의 파괴 깊이는 4점 척도(0 = 정상-염색 표면, 1 = 무시해도 되는 섬유화 또는 약간의 황색 변색, 2 = 표면 또는 중심층에만 보이는 손상, 3 = 깊은 층까지 보이는 손상, 4 = 광범위하게 확산된 손상)를 사용하여 평가하였다.Specifically, the depth of destruction of articular cartilage was assessed on a 4-point scale (0 = normal-stained surface, 1 = negligible fibrosis or slight yellow discoloration, 2 = damage visible only to the superficial or central layers, 3 = damage visible to the deep layers, 4 = extensively diffuse damage).

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 무릅관절강 내 이식 시 4주 및 8주 후 육안적으로 연골 손상으로부터 회복된 것으로 확인되었다(도 4).As a result, when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was transplanted into the knee joint, it was confirmed that cartilage damage was visually recovered after 4 weeks and 8 weeks (FIG. 4).

실시예 3. Micro-CT 분석에 따른 관절연골 손상 회복 효과 확인Example 3. Confirmation of articular cartilage damage recovery effect according to Micro-CT analysis

제조예 1의 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 관절연골 손상 회복 효과를 확인하기 위하여 Micro-CT 분석을 수행하였다.Micro-CT analysis was performed to confirm the articular cartilage damage recovery effect of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex of Preparation Example 1.

구체적으로, 모든 실험과정을 마친 후 동물을 마취하여 안락사를 유도하였다. 이후 동물의 무릅부위를 분리한 후, 무릅관절 부위의 근육 및 결합조직들을 제거한 후 10% 포름 알데히드(시그마 올드리치 미국) buffer에 고정하였다. 이후 대퇴골 condyles 부위를 Micro-CT(SKYSCAN, 벨기에) 장비의 Micro-CT 분석 프로그램을 사용하여, 무릅부위의 관절회복정도를 평가하였다. 이를 위한 분석프로그램은 CTvox 소프트웨어(Sky Scan Company)를 사용하였다.Specifically, euthanasia was induced by anesthetizing the animals after completing all experimental procedures. Then, after separating the animal's knee, muscle and connective tissue of the knee joint were removed and fixed in 10% formaldehyde (Sigma Aldrich, USA) buffer. Subsequently, the degree of joint recovery in the knee region was evaluated using the Micro-CT analysis program of the Micro-CT (SKYSCAN, Belgium) equipment for the femoral condyles. As an analysis program for this, CTvox software (Sky Scan Company) was used.

그 결과, 정상 대조군은 대퇴골에 규칙적이고 매끈한 연골을 보인 반면, 관절연골 손상모델에서의 관절염 유도군은 연골 표면으로 특징지어지는 연골 손상이 관찰되었다. 한편, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 무릅관절강내 이식 시 4주 및 8주 후 micro-CT상에서 연골 손상이 화복된 것으로 확인되었다(도 5).As a result, the normal control group showed regular and smooth cartilage on the femur, whereas the arthritis-induced group in the articular cartilage damage model showed cartilage damage characterized by cartilage surface. On the other hand, when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was implanted into the knee joint cavity, cartilage damage was confirmed to be restored on micro-CT after 4 weeks and 8 weeks (FIG. 5).

실시예 4. 관절연골 내 활성산소종 수준 감소 효과 확인 Example 4. Confirmation of the effect of reducing the level of reactive oxygen species in articular cartilage

제조예 1의 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 관절연골 생성 효과를 확인하기 위하여 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 분석을 수행하였다.In order to confirm the articular cartilage production effect of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex of Preparation Example 1, reactive oxygen species (ROS) analysis was performed.

구체적으로, 제조사 지침에 따라 Life Technologies의 CellROX Green 시약(Invitrogen)이 장착된 ROS 검출 키트를 사용하여 연골조직의 ROS 생성 수준을 평가하였다. 4주 및 8주 후 연골조직은 60분간 37℃의 PBS에서 5μM CellROX 시약을 처리하여 사용하였다.Specifically, the ROS generation level of cartilage tissue was evaluated using a ROS detection kit equipped with Life Technologies' CellROX Green reagent (Invitrogen) according to the manufacturer's instructions. After 4 weeks and 8 weeks, the cartilage tissues were treated with 5 μM CellROX reagent in PBS at 37° C. for 60 minutes and used.

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 무릅관절강내 이식 시 4주 및 8주 후 연골세포에 유해한 활성산소종의 생성이 유의적으로 억제된 것으로 확인되었다(도 6).As a result, it was confirmed that the generation of reactive oxygen species harmful to chondrocytes was significantly suppressed after 4 weeks and 8 weeks when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was implanted into the knee joint cavity (FIG. 6).

실시예 5. MMP-3 및 PGE2 발현 감소에 따른 연골파괴 억제 효과 확인Example 5. Confirmation of cartilage destruction inhibitory effect according to MMP-3 and PGE2 expression reduction

제조예 1의 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 연골파괴 억제 효과를 확인하기 위하여 연골파괴와 관련된 MMP-3 및 Prostaglandins E2(PGE2)의 발현을 분석하였다.In order to confirm the cartilage destruction inhibitory effect of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex of Preparation Example 1, the expression of MMP-3 and Prostaglandins E2 (PGE2) related to cartilage destruction were analyzed.

구체적으로, 모든 실험 이후 각 그룹의 동물을 안락사한 후 혈액 샘플을 채취하였으며, 이들 샘플에서 10분간 3,000rpm을 원심분리하여 혈청을 얻어 분석까지 -80°C로 저장하였다. PGE2(Prostaglandin E2) (R&D Systems, Minneapolis, MN, USA) 및 MMP-3(CUSABIO, Wuhan, China)는 제조자의 권고에 따라 ELISA 검출 키트에 의해 측정되었다. 모든 평가는 3회 반복하여 수행되었다.Specifically, blood samples were collected after euthanasia of animals in each group after all experiments, and serum was obtained from these samples by centrifugation at 3,000 rpm for 10 minutes and stored at -80 °C until analysis. Prostaglandin E2 (PGE2) (R&D Systems, Minneapolis, Minn., USA) and MMP-3 (CUSABIO, Wuhan, China) were measured by ELISA detection kits according to the manufacturer's recommendations. All evaluations were performed in triplicate.

그 결과, 정상 대조군의 MMP 및 PGE2 농도에 비하여 관절염 유도군에서는 MMP 및 PGE2 농도가 유의적으로 증가하였다. 반면 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 농도별 처리 시 4주 및 8주 후 MMP 및 PGE2 농도는 관절염유도군에 비하여 유의적으로 감소된 것으로 확인되어(도 7), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체는 관절연골 형성에 유효한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.As a result, compared to the concentrations of MMP and PGE2 in the normal control group, the concentrations of MMP and PGE2 were significantly increased in the arthritis induction group. On the other hand, when treating each concentration of ginsenoside-Rb1/hydrogel complex, it was confirmed that the concentrations of MMP and PGE2 after 4 weeks and 8 weeks were significantly reduced compared to the arthritis induction group (FIG. 7), and ginsenoside-Rb1/ The hydrogel composite was confirmed to have an effective effect on articular cartilage formation.

실시예 6. MMP 발현 감소에 따른 관절연골 생성 효과 확인Example 6. Confirmation of articular cartilage production effect according to MMP expression reduction

염증 매개체는 matrix metalloproteinases(or matrix metalloproteases, MMPs) 생성을 자극하며, MMP-1과 MMP-13은 콜라겐 분해를 통하여 관절염발생을 유발한다. 특히, MMP-13은 콜라겐 분해 외에도 프로테오글리칸을 분해해 연골기질을 파괴하여 염증을 악화시킨다. 또한 MMP-3의 발현은 관절염에서 증가되며, 이러한 효소는 관절의 비콜라겐 매트릭스 성분을 감소시켜 관절연골을 손상시킨다(El-Sayed E. Mehana et. al., Life Sciences 234, 2019).Inflammatory mediators stimulate the production of matrix metalloproteinases (or matrix metalloproteases, MMPs), and MMP-1 and MMP-13 induce arthritis through collagen degradation. In particular, MMP-13 aggravates inflammation by destroying cartilage matrix by degrading proteoglycan in addition to degrading collagen. In addition, the expression of MMP-3 is increased in arthritis, and this enzyme damages articular cartilage by reducing the non-collagen matrix component of the joint (El-Sayed E. Mehana et. al., Life Sciences 234, 2019).

따라서, 관절연골 손상의 회복 효과를 확인하기 위하여, MMP 농도를 분석하였다.Therefore, in order to confirm the recovery effect of articular cartilage damage, MMP concentration was analyzed.

구체적으로, 골관절염 회복정도 평가를 위해 동물을 안락사한 후 무릅연골을 채취하여 관절손상지표인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-13의 mRNA 수준을 분석하였다. 이를 위해, 연골조직으로부터 분리된 mRNA는 제조사의 분석방법(IntRON 바이오테크놀로지)에 따라 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 수행하여 MMP-1, MMP-3 및 MMP-13의 mRNA 수준을 정량화 하였다. 구체적인 실험방법은 다음과 같다. mRNA(500 μg), 1 μL dNTPs (10 mM), 및1 μL 프라이머(primers)를 혼합한 후 200 μL RNase가 없는 원심분리관에 첨가하였고, 15 μL DEPC 처리수를 첨가한 후 70°C에서 5분간 반응시켰다. 다음 단계는 4 μL 5 Х 1st-stand 버퍼, 2 μL 0.1 MDTT, 25 units의 RNase 억제제 및 200 unitsuperscript II 역녹화효소(Invitrogen)를 추가하여, 마침내, RNA는 cDNA로 역변환되었다. 처리 오류를 줄이기 위해 각 유전자에 대해 식을 세 번 평가하였다. MMP-1, MMP-3 및 MMP-13의 mRNA 발현은 글리세르알데히드-3-인산 탈수소효소(GAPDH)의 발현을 기준으로하여 정량적으로 평가했다. 밴드 정량화 및 분석은 Image J 소프트웨어(ver. 1.49)를 사용하여 수행되었다. 이에 따라 연골손상지표인 MMP-1, MMP-3 및 MMP-13의 mRNA 발현정도가 평가되였다. Specifically, in order to evaluate the degree of osteoarthritis recovery, the animals were euthanized, and then the knee cartilage was collected and the mRNA levels of MMP-1, MMP-3, and MMP-13, which are joint damage indicators, were analyzed. To this end, the mRNA isolated from cartilage tissue was subjected to reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) according to the manufacturer's analysis method (IntRON Biotechnology) to quantify the mRNA levels of MMP-1, MMP-3 and MMP-13. did The specific test method is as follows. After mixing mRNA (500 μg), 1 μL dNTPs (10 mM), and 1 μL primers, they were added to a 200 μL RNase-free centrifuge tube, 15 μL DEPC-treated water was added, and at 70 °C. Reacted for 5 minutes. The next step was to add 4 μL 5 Х 1st-stand buffer, 2 μL 0.1 MDTT, 25 units of RNase inhibitor and 200 units of superscript II reverse transcription enzyme (Invitrogen), finally RNA was reverse converted to cDNA. Expressions were evaluated in triplicate for each gene to reduce processing errors. The mRNA expression of MMP-1, MMP-3 and MMP-13 was evaluated quantitatively based on the expression of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). Band quantification and analysis were performed using Image J software (ver. 1.49). Accordingly, the mRNA expression levels of MMP-1, MMP-3, and MMP-13, which are indicators of cartilage damage, were evaluated.

그 결과, 골관절염 동물모델에서는 TIMP-1 발현 감소, 및 MMP-13, MMP-3 및 MMP-1 발현 증가가 확인되었다. 반면, 골관절염 유도군과 비교했을 때 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체 이식 4주 및 8주 후 TIMP-1 유전자 발현이 증가하였으며, MMP-13, MMP-3 및 MMP-1 발현이 유의적으로 감소한 것으로 나타나(도 8), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체는 MMP의 발현을 감소시키고 TIMP-1 유전자 발현을 증가시킴으로써 관절연골의 생성에 기여하는 것으로 확인되었다.As a result, it was confirmed that TIMP-1 expression decreased and MMP-13, MMP-3, and MMP-1 expression increased in osteoarthritis animal models. On the other hand, compared to the osteoarthritis induction group, TIMP-1 gene expression increased 4 weeks and 8 weeks after ginsenoside-Rb1/hydrogel complex transplantation, and MMP-13, MMP-3, and MMP-1 expressions were significantly (FIG. 8), it was confirmed that the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex contributes to the production of articular cartilage by reducing MMP expression and increasing TIMP-1 gene expression.

실시예 7. Caspase-3, BAX 및 TNF-α 발현 감소에 따른 관절연골조직 세포사 억제 효과 확인Example 7. Caspase-3, BAX, and TNF-α Expression Reduction Confirmation of Articular Cartilage Tissue Cell Death Inhibitory Effect

세포사(apoptosis)는 세포내 염증(inflammatory)을 유도한다. Caspase-3는 세포사를 유발하며, BAX는 미토콘드리아 경로를 통하여 세포사를 일으킨다. 또한 TNF-α는 염증성 사이토카인으로 염증발생시 증가한다. Cell death (apoptosis) induces intracellular inflammation (inflammatory). Caspase-3 induces cell death, and BAX causes cell death through the mitochondrial pathway. In addition, TNF-α is an inflammatory cytokine and increases during inflammation.

따라서, 관절연골조직 세포사 억제 효과를 확인하기 위하여, Caspase-3, BAX 및 TNF-α 농도를 분석하였다.Therefore, in order to confirm the effect of inhibiting articular cartilage tissue cell death, the concentrations of Caspase-3, BAX and TNF-α were analyzed.

골관절염 회복정도 평가를 위해 동물을 안락사한 후 무릅연골을 채취하여 관절연골의 사멸 지표인 caspase-3, Bax 및 TNF-α mRNA 수준을 분석하였다. 이를 위해, 연골조직으로부터 분리된 mRNA는 제조사의 분석방법(IntRON 바이오테크놀로지)에 따라 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 수행하여 caspase-3, Bax 및 TNF-α 수준을 정량화 하였다. 구체적인 실험방법은 다음과 같다. mRNA(500 μg), 1 μL dNTPs (10 mM), 및1 μL 프라이머(primers)를 혼합한 후 200 μL RNase가 없는 원심분리관에 첨가하였고, 15 μL DEPC 처리수를 첨가한 후 70°C에서 5분간 반응시켰다. 다음 단계는 4 μL 5 Х 1st-stand 버퍼, 2 μL 0.1 MDTT, 25 units의 RNase 억제제 및 200 unit superscript II 역전사효소(Invitrogen)를 추가하여, 마침내, RNA는 cDNA로 역변환되었다. 처리 오류를 줄이기 위해 각 유전자에 대해 식을 세 번 평가하였다. caspase-3, Bax 및 TNF-α의 mRNA 발현은 글리세르알데히드-3-인산 탈수소효소(GAPDH)의 발현을 기준으로하여 정량적으로 평가했다. 밴드 정량화 및 분석은 Image J 소프트웨어(ver. 1.49)를 사용하여 수행되었다. 이에 따라 연골손상지표인 caspase-3, Bax 및 TNF-α의 mRNA 발현 정도가 평가되었다. To evaluate the degree of recovery from osteoarthritis, animals were euthanized and knee cartilage was collected and caspase-3, Bax, and TNF-α, which are indicators of articular cartilage death, were collected. mRNA levels were analyzed. To this end, mRNA isolated from cartilage tissue was subjected to reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) according to the manufacturer's analysis method (IntRON Biotechnology), and caspase-3, Bax, and TNF-α levels were quantified. The specific test method is as follows. After mixing mRNA (500 μg), 1 μL dNTPs (10 mM), and 1 μL primers, they were added to a 200 μL RNase-free centrifuge tube, 15 μL DEPC-treated water was added, and at 70 °C. Reacted for 5 minutes. The next step was to add 4 μL 5 Х 1st-stand buffer, 2 μL 0.1 MDTT, 25 units of RNase inhibitor and 200 units of superscript II reverse transcriptase (Invitrogen), finally RNA was reverse converted to cDNA. Expressions were evaluated in triplicate for each gene to reduce processing errors. The mRNA expression of caspase-3, Bax and TNF-α was evaluated quantitatively based on the expression of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). Band quantification and analysis were performed using Image J software (ver. 1.49). Accordingly, the mRNA expression levels of caspase-3, Bax, and TNF-α, which are indicators of cartilage damage, were evaluated.

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체 이식 4주 및 8주 후 TNF-α, caspase-3 및 BAX의 발현이 유의적으로 감소한 것으로 나타나(도 9), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 투여에 의하여 연골조직의 세포사가 억제되는 것으로 확인되었다.As a result, it was found that the expression of TNF-α, caspase-3, and BAX significantly decreased 4 weeks and 8 weeks after transplantation of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex (FIG. 9), and ginsenoside-Rb1/hydrogel It was confirmed that cell death of cartilage tissue was inhibited by the administration of the complex.

실시예 8. PI3K/Akt, NF-κB, 및 MAPK 신호경로 억제에 따른 연골조직 염증 억제 효과 확인Example 8. Confirmation of inhibitory effect on cartilage tissue inflammation according to inhibition of PI3K/Akt, NF-κB, and MAPK signaling pathways

세포사는 PI3K/AKT 신호 경로와 같은 다양한 신호 경로에 의해 나타나며, AKT는 Bcl-2, Bax, Caspase-3와 같은 단백질과 관련된 세포사멸과 관련된 것으로 알려져 있다. 또한 NF-κB는 염증시 증가하는 것으로 알려져있다. Mitogen-activated protein(MAP) kinases는 ERKs, JNKs, p38 단백질을 포함하며, 세포의 생존, 분화, 사멸과 같은 작용을 수행한다.Cell death is caused by various signaling pathways such as the PI3K/AKT signaling pathway, and AKT is known to be associated with apoptosis associated with proteins such as Bcl-2, Bax, and Caspase-3. NF-κB is also known to increase during inflammation. Mitogen-activated protein (MAP) kinases include ERKs, JNKs, and p38 proteins, and perform functions such as cell survival, differentiation, and death.

따라서, 연골조직 염증 억제 효과를 확인하기 위하여, PI3K/Akt, NF-κB 및 MAPK 신호경로에 대한 단백질 발현을 분석하였다.Therefore, in order to confirm the effect of inhibiting cartilage tissue inflammation, protein expression of PI3K/Akt, NF-κB and MAPK signaling pathways was analyzed.

구체적으로, 단백질 농도 정량을 위한 웨스턴 블롯 방법은 다음과 같다. 우선 전기영동을 수행하기위해 polyacrylamide gel에 SDS를 넣은 겔을 만든 후, 연골주위조직을 분리한 후 완충제(Pro-Prep, Intron Biology, Korea)로 단백질을 추출했고, 단백질을 정량화 한다. 이후 전기영동을 통해 단백질을 분리하며 여과막(filter membrane)으로 이동시키는 과정인 단백질을 블로팅(blotting)과정을 거친다. 이후 5%의 탈지우유를 1시간동안 사용하여 비특이적 단백질을 차단(blocking)하는 과정을 거친다. 이후 PI3K/Akt, NF-κB, 및 MAPK 신호전달 단백질에 특이적으로 결합하는 1차 항체와 반응시켜, 1차 항체가 PI3K/Akt, NF-κB, 및 MAPK 신호전달 단백질에 결합하게 한다. 즉 단백질을 함유한 막은 Akt(1:500), p-Akt(1:1000), ABCam(영국)의 NF-κB(1:500), p-P65(1:1000), P38(1:1000), USA(MA)의 p-P38(1:800)에 대항하는 1차 항체로 overnight하면서 4℃서 반응시킨다. 이후 PI3K/Akt, NF-κB, 및 MAPK 신호전달 단백질에 결합하지 않은 여분의 1차 항체를 씻어 낸 다음, 1차 항체에 특이적으로 결합하는 2차 항체를 1차 항체에 결합시킨다. 막은 실온에서 2시간 동안 horseradish peroxidase peroxidase(HRP) 결합 2차 항체로 배양한다. 이후 2차 항체의 검출 반응을 통한 표적 단백질을 검출한다. 막에 대한 이미지는 ImageQuant LAS-500 영상분석기(GE Healthcare, 스웨덴)로 단백질 농도를 정량 분석하였다. 막의 밴드 정량화 및 분석은 Image J 소프트웨어(ver. 1.49)를 사용하여 수행되었다.Specifically, the Western blot method for quantifying protein concentration is as follows. First, to perform electrophoresis, after making a gel containing SDS in polyacrylamide gel, separating the cartilage tissue, extracting the protein with a buffer (Pro-Prep, Intron Biology, Korea), and quantifying the protein. Thereafter, proteins are separated through electrophoresis and subjected to a protein blotting process, which is a process of moving them to a filter membrane. Thereafter, 5% skim milk is used for 1 hour to block non-specific proteins. Then, it is reacted with a primary antibody that specifically binds to PI3K/Akt, NF-κB, and MAPK signaling proteins, so that the primary antibody binds to PI3K/Akt, NF-κB, and MAPK signaling proteins. That is, membranes containing proteins are Akt (1:500), p-Akt (1:1000), ABCam (UK) NF-κB (1:500), p-P65 (1:1000), P38 (1:1000) ), the primary antibody against p-P38 (1:800) of USA (MA) was reacted overnight at 4°C. Thereafter, excess primary antibodies that do not bind to PI3K/Akt, NF-κB, and MAPK signaling proteins are washed away, and then secondary antibodies that specifically bind to the primary antibodies are coupled to the primary antibodies. Membranes are incubated with horseradish peroxidase peroxidase (HRP)-conjugated secondary antibody for 2 hours at room temperature. Then, the target protein is detected through a secondary antibody detection reaction. The image of the membrane was quantitatively analyzed for protein concentration using an ImageQuant LAS-500 image analyzer (GE Healthcare, Sweden). Band quantification and analysis of membranes were performed using Image J software (ver. 1.49).

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 이식시 p-Akt/Akt, NF-κB, p-P38/P38의 발현이 감소된 것으로 나타나(도 10), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 연골조직 염증 억제 효과가 확인되었다.As a result, the expression of p-Akt/Akt, NF-κB, and p-P38/P38 was reduced when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was transplanted (FIG. 10), and ginsenoside-Rb1/hydrogel The inhibitory effect of the complex on cartilage tissue inflammation was confirmed.

실시예 9. 골관절염 동물모델에서 조직학적 평가에 따른 연골보호 효과 확인Example 9. Confirmation of chondroprotective effect according to histological evaluation in osteoarthritis animal model

제조예 1의 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체 이식 4주 및 8주 후에 연골손상 정도에 대한 조직학적 평가를 수행하였다.Histological evaluation of the degree of cartilage damage was performed 4 weeks and 8 weeks after the implantation of the ginsenoside-Rb1/hydrogel composite of Preparation Example 1.

9-1. H&E 염색에 의한 연골형성 분석 9-1. Chondrogenesis assay by H&E staining

관절조직에 대한 hematoxylene-eosin(H&E) 염색을 통하여 연골 형성 정도를 평가하였다.The degree of cartilage formation was evaluated by hematoxylene-eosin (H&E) staining of joint tissue.

구체적으로, 전과정의 실험 종료 후 동물을 안락사 하여 무릅부위를 분리한 후 각 그룹에서 연골조직의 형태를 관찰하기위하여 무릅조직을 10% 포름말린에 고정한 후 Hematoxylin과 Eosin(H&E) 염색을 수행하였다. 염색 방법은 다음과 같다. 무릅부위는 분리된 후 근육 및 주변조직을 깨끗이 제거한 후 10% 완충 포르말린 용액(미국 Sigma-Aldrich)에 고정되었다. 이후 8% 포름산과 8% HCl을 혼합하여 조직을 7일동안 유지시켜 칼슘을 제거하였다. 이후 에탄올을 사용하여 탈수되었으며 조직처리과정 즉 탈파라핀(xylene) - 함수(alcohol) - 수세 - Hematoxylin 핵염색 - 수세 - 분별 - 수세 - 중화 - 수세 - Eosing (핵이외의 세포질 염색) - 탈수(100% alcohol) - 투명(xylene) - 봉입제를 사용한 봉입 과정을 거쳐 파라핀 왁스를 사용하여 블록을 제작하였다. 이후 마이크로절삭기를 사용하여 파라핀이 포함된 부분(두께 5μm)은 절단 및 탈파라핀화 하였다. H&E 염색의 이후 모든 샘플은 영구 장착 매체를 사용하여 커버 립에 장착되었다(Vector 연구소, 미국). H/E의 강도는 역 대조 현미경(Zeiss Corporation, 독일 Zeiss Corporation)으로 고정 200배 배율로 관찰되었다.Specifically, after the end of the entire experiment, the animals were euthanized and the knee region was separated. In order to observe the shape of the cartilage tissue in each group, the knee tissue was fixed in 10% formalin, and Hematoxylin and Eosin (H&E) staining was performed. The staining method is as follows. After the knee region was separated, muscles and surrounding tissues were removed and fixed in a 10% buffered formalin solution (Sigma-Aldrich, USA). Thereafter, the tissue was maintained for 7 days by mixing 8% formic acid and 8% HCl to remove calcium. Afterwards, it was dehydrated using ethanol, and the tissue treatment process namely deparaffinization (xylene) - hydrolysis (alcohol) - water washing - Hematoxylin nuclear staining - water washing - fractionation - washing - neutralization - washing - Eosing (cytoplasm staining other than the nucleus) - dehydration (100 % alcohol) - Transparent (xylene) - Through the encapsulation process using encapsulant, a block was produced using paraffin wax. Then, the paraffin-containing part (thickness: 5 μm) was cut and deparaffinized using a micro-cutting machine. All subsequent samples of H&E staining were mounted on coverslips using permanent mounting medium (Vector Laboratories, USA). The intensity of H/E was observed with an inverted contrast microscope (Zeiss Corporation, Germany) at a fixed 200x magnification.

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 농도별 처리 시 4주 및 8주 후 육안적으로 확연하게 연골손상이 회복된 것으로 확인되었다. 하이드로겔에 포함된 진세노사이드 Rb1의 농도가 30㎍/㎏일 경우 11점(4주), 7점(8주), 진세노사이드 농도가 100㎍/㎏일 경우 6점(4주), 4점(8주)의 소견을 보였다. 한편 하이드로겔을 사용하지 않고 단독으로 100㎍/㎏ 진세노사이드 Rb1을 단회 투여 시 12점(4주), 11점(8주)의 소견을 보이는 것으로 나타나, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 사용이 진세노사이드 Rb1을 단회 이식한 경우에 비하여 농도 의존적으로 연골 조직의 형성을 증가시키는 것으로 확인되었다(도 11). As a result, when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was treated at different concentrations, it was confirmed that cartilage damage was visually significantly recovered after 4 weeks and 8 weeks. 11 points (4 weeks) and 7 points (8 weeks) when the concentration of ginsenoside Rb1 contained in the hydrogel is 30 μg/kg, 6 points (4 weeks) when the concentration of ginsenoside is 100 μg/kg, A score of 4 (8 weeks) was obtained. On the other hand, single administration of 100 μg/kg ginsenoside Rb1 alone without using a hydrogel showed results of 12 points (4 weeks) and 11 points (8 weeks), and ginsenoside-Rb1/hydrogel complex It was confirmed that the use of ginsenoside Rb1 increased the formation of cartilage tissue in a concentration-dependent manner compared to the case of single transplantation (FIG. 11).

9-2. Masson 염색을 통한 연골 collagen 분석 9-2. Cartilage collagen analysis through Masson staining

관절조직에 대한 Masson 염색을 수행하여 연골 콜라겐(collagen)의 변화를 확인하였다. Masson staining was performed on joint tissue to confirm changes in cartilage collagen.

구체적으로, 콜라겐 농도에 대한 정량 평가는 정상조직 (12점), 병변조직을 (1점)으로 하여 1-12점까지로 나누고 (1-4점까지는 경도의 콜라겐 형성, 5-8점까지는 중등도 형성 및 9-12점은 고도형성) 연골조직의 회복을 평가하였다. Specifically, quantitative evaluation of collagen concentration is divided into normal tissue (12 points) and lesion tissue (1 point), divided into 1-12 points (mild collagen formation up to 1-4 points, moderate collagen formation up to 5-8 points) Formation and 9-12 points were highly advanced) and recovery of cartilage tissue was evaluated.

그 결과, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 관절강내 이식 시 4주 및 8주 후 육안적으로 확연하게 콜라겐의 형성이 회복되는 것으로 나타나(도 12), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 농도의존적인 연골조직 형성 증가 효과가 확인되었다. As a result, when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was transplanted into the joint cavity, the formation of collagen was visually clearly recovered after 4 weeks and 8 weeks (FIG. 12), indicating that the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex The concentration-dependent effect of increasing cartilage tissue formation was confirmed.

9-3. Safranin O 염색을 통한 연골 proteoglycan 분석9-3. Cartilage proteoglycan analysis by Safranin O staining

관절조직에 대한 Safranin O 염색을 수행하여 연골 콜라겐의 변화를 확인하였다. Safranin O staining was performed on joint tissue to confirm changes in cartilage collagen.

구체적으로, 연골 구성성분인 proteoglycan의 분석을 위해 이식 후 4주, 8주 후에 각 그룹에서 Safranin O 염색을 수행하였다. 연골조직을 10% 완충 포르말린 용액(미국 Sigma-Aldrich)에 고정되었으며 포름산 8%와 HCl 8%로 분해되었으며 에탄올에서 탈수되었다. 이후 파라핀 왁스로 봉입 후 마이크로 절삭기로 파라핀 내장 부분(두께 5μm)을 박막 절단하였다. 연골 매트릭스 생성을 감지하기 위해 단면을 증류수에 탈파라핀화, 수분화, 0.1% 사프라닌-O 용액(미국 시그마-알드리치)으로 5분간 염색, 탈수, 95% 에틸알코올, 절대 에틸알코올, 자일렌으로 처리하였다. 모든 샘플은 역구 장착 매체를 사용하여 커버 립에 장착되었다(Vector 연구소, 미국). Safranin-O 염색의 강도는 역 대조 현미경(Zeiss Corporation, 독일 Zeiss Corporation)으로 고정 200배 배율로 관찰되었다.Specifically, Safranin O staining was performed in each group 4 weeks and 8 weeks after transplantation for the analysis of proteoglycan, a component of cartilage. Cartilage tissue was fixed in 10% buffered formalin solution (Sigma-Aldrich, USA), digested with 8% formic acid and 8% HCl, and dehydrated in ethanol. Then, after sealing with paraffin wax, the paraffin-embedded part (5 μm in thickness) was thinly cut with a micro cutter. To detect cartilage matrix formation, sections were deparaffinized in distilled water, hydrated, stained with 0.1% safranin-O solution (Sigma-Aldrich, USA) for 5 min, dehydrated, 95% ethyl alcohol, absolute ethyl alcohol, and xylene. treated with. All samples were mounted on cover lips using inverted mounting medium (Vector Laboratories, USA). The intensity of Safranin-O staining was observed with an inverted contrast microscope (Zeiss Corporation, Germany) at a fixed 200x magnification.

그 결과, 하이드로겔에 포함된 진세노사이드 Rb1농도가 30㎍/㎏일 경우 4점(4주), 8점(8주), 100㎍/㎏일 경우 4주(5점), 8주(7점)의 소견을 보이는 것으로 나타나(도 13), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 농도의존적인 연골조직의 proteoglycan 형성 증가 효과가 확인되었다. As a result, when the concentration of ginsenoside Rb1 contained in the hydrogel was 30 μg/kg, 4 points (4 weeks) and 8 points (8 weeks), and when 100 μg/kg, 4 weeks (5 points) and 8 weeks ( 7 points) (FIG. 13), the concentration-dependent effect of increasing proteoglycan formation in cartilage tissue of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was confirmed.

9-4. MMP-1의 면역염색을 통한 관절연골 재생능 평가9-4. Evaluation of articular cartilage regeneration through immunostaining of MMP-1

MMP-1은 관절 연골 골관절염 발생과 관련이 있다. MMP-1 has been implicated in the development of articular cartilage osteoarthritis.

따라서, 관절조직에 대한 MMP-1 면역염색을 수행하여 관절연골 재생능을 평가하였다. Therefore, the joint tissue was subjected to MMP-1 immunostaining to evaluate the articular cartilage regeneration ability.

구체적으로, 관절염 손상 지표인 MMP-1(Bioss Antivodies Inc., 미국)를 관찰하기위한 조직 면역화학적 염색을 매뉴얼에 따라 수행하였다. 하이드로겔/진세노사이드-Rb1 복합체 이식 후 4주, 8주 후 각 그룹에서 완전두께 샘플(연골과 뼈)을 채취했다. 10% 완충 포르말린 용액(미국 Sigma-Aldrich)에 고정되었으며 8% 포름산 와 8% HCl로 뼈의 칼슘을 추출하였다. 이후 조직은 에탄올에서 탈수되었으며 조직처리과정을 거쳐 파라핀 왁스로 봉입되어 블록이 제작되어 조직 절삭기를 사용하여 파라핀 내장 부분(두께 5μm)이 절단되었다. 그 후 24시간 동안 MMP-1 항체를 사용하여 4°C에서 배양되었으며, 반응성은 벡터 ABC 키트(Vector Lab)를 사용하여 확인하였다. 제조사의 프로토콜에 따라 모든 샘플은 영구 장착 매체를 사용하여 커버 립에 장착되다(Vector 연구소, 미국). MMP-1의 발현정도는 역대조 현미경(Zeiss Corporation, 독일 Zeiss Corporation)으로 200배 정도 고정된 배율로 관찰되었다.Specifically, tissue immunochemical staining for observing MMP-1 (Bioss Antivodies Inc., USA), an arthritis damage index, was performed according to a manual. Full-thickness samples (cartilage and bone) were collected from each group 4 weeks and 8 weeks after the hydrogel/ginsenoside-Rb1 complex was implanted. It was fixed in 10% buffered formalin solution (Sigma-Aldrich, USA), and bone calcium was extracted with 8% formic acid and 8% HCl. Thereafter, the tissue was dehydrated in ethanol, encapsulated with paraffin wax through a tissue processing process, and a block was fabricated, and the paraffin-embedded portion (thickness: 5 μm) was cut using a tissue cutter. After that, it was incubated at 4 °C using MMP-1 antibody for 24 hours, and the reactivity was confirmed using Vector ABC kit (Vector Lab). All samples are mounted on cover lips using permanent mounting medium according to the manufacturer's protocol (Vector Laboratories, USA). The expression level of MMP-1 was observed at a fixed magnification of about 200 times with a reverse contrast microscope (Zeiss Corporation, Zeiss Corporation, Germany).

그 결과, 정상적인 동물의 연골층에서는 MMP-1 양성 세포가 거의 관찰되지 않았다. 한편, 관절연골 손상군(OA control) 에서는 MMP-1 양성 세포가 관찰되지 않았으나 연골손상이 매우 심하게 나타난 것으로 확인되었다. 반면, 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체를 이식한 경우 연골이 재생되었으며, MMP-1 양성 세포가 확인되어(도 14), 진세노사이드-Rb1/하이드로겔 복합체의 관절연골의 재생 효과가 확인되었다. As a result, almost no MMP-1 positive cells were observed in the cartilage layer of normal animals. On the other hand, in the articular cartilage damage group (OA control), MMP-1 positive cells were not observed, but cartilage damage was confirmed to be very severe. On the other hand, cartilage was regenerated when the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex was transplanted, and MMP-1-positive cells were confirmed (FIG. 14), confirming the regenerative effect of the ginsenoside-Rb1/hydrogel complex on articular cartilage. It became.

이제까지 본 발명에 대하여 그 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on the embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be construed as being included in the present invention.

Claims (8)

진세노사이드-Rb1((Ginsenoside-Rb1) 및 하이드로겔을 포함하는 연골 보호 또는 재생용 조성물.
A composition for protecting or regenerating cartilage comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.
제 1 항에 있어서, 상기 하이드로겔은 아가로오스, 알기네이트, 키토산, 콜라겐, 피브린, 젤라틴 및 히알루론산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 제조된 것인 연골 보호 또는 재생용 조성물.
The composition for protecting or regenerating cartilage according to claim 1, wherein the hydrogel is made of one or more materials selected from the group consisting of agarose, alginate, chitosan, collagen, fibrin, gelatin and hyaluronic acid.
제 1 항에 있어서, 상기 진세노사이드-Rb1 및 상기 하이드로겔의 중량비는 3:100000000 내지 10:100000000인 것인 연골 보호 또는 재생용 조성물.
The composition for protecting or regenerating cartilage according to claim 1, wherein the weight ratio of ginsenoside-Rb1 and the hydrogel is 3:100000000 to 10:100000000.
진세노사이드-Rb1 및 하이드로겔을 포함하는 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis comprising ginsenoside-Rb1 and a hydrogel.
제 4 항에 있어서, 상기 하이드로겔은 아가로오스, 알기네이트, 키토산, 콜라겐, 피브린, 젤라틴 및 히알루론산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 제조된 것인 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis according to claim 4, wherein the hydrogel is made of one or more materials selected from the group consisting of agarose, alginate, chitosan, collagen, fibrin, gelatin and hyaluronic acid. .
제 4 항에 있어서, 상기 진세노사이드-Rb1 및 상기 하이드로겔의 중량비는 3:100000000 내지 10:100000000인 것인 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis according to claim 4, wherein the weight ratio of ginsenoside-Rb1 and the hydrogel is 3:100000000 to 10:100000000.
제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 서방형 제형인 것인 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis according to claim 4, wherein the composition is a sustained-release formulation.
제 7 항에 있어서, 상기 제형의 진세노사이드-Rb1 방출 지속기간은 4주 내지 8주인 것인 퇴행성 관절염 예방 또는 치료용 약학적 조성물.[Claim 8] The pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative arthritis according to claim 7, wherein the formulation has a release duration of ginsenoside-Rb1 of 4 to 8 weeks.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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