KR20220165520A - 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방, 개선, 및/또는 치료용 조성물 - Google Patents
헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방, 개선, 및/또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 출원은 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방, 개선, 및/또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 헵시딘의 발현을 조절하여 노인성 뇌질환의 예방 및/또는 치료 효과가 우수하다.
Description
본 발명은 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물에 관한 것이다.
정상적인 노화에 따라 뇌 내 철침착이 증가하고, 과도한 철 수준의 증가는 뇌의 퇴행성 질환과 관련되어 있음이 알려져 있으나, 철침착의 이유는 분명하게 알려져 있지 않다. 특히 폐경기 이후의 여성 노인들이 증가하는 추세지만, 이들의 뇌내 철침착에 대한 원인 및 예방에 대한 방안은 제시되어 있지 않다.
이에 본 출원은 젊은 성체 암컷 마우스 대비 에스트로겐이 자연 감소한 노령 마우스의 뇌 및 뇌혈관에 철침착이 증가함과 동시에 철 대사에 주요 역할을 하는 헵시딘(hepcidin)의 발현이 증가함을 확인하여, 헵시딘의 발현을 조절하는 물질이 여성의 노인성 뇌질환의 예방 및/또는 치료에 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 출원의 일 예는 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
다른 예는 헵시딘 억제제를 포함하는 항산화용 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 헵시딘(hepcidin)을 조절하는 물질, 예컨대 헵시딘 억제제의 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료 용도 및/또는 항산화 용도가 제공된다.
보다 구체적으로, 일 예는 상기 헵시딘 억제제를 유효성분으로 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물 및/또는 항산화용 조성물을 제공한다. 상기 노인성 뇌질환은 노인성 뇌신경질환 또는 노인성 뇌혈관질환을 의미하는 것일 수 있으며, 일 예에서, 폐경기 여성의 뇌질환 (예컨대, 뇌신경질환 또는 뇌혈관질환)을 의미할 수 있다.
다른 예에서, 상기 헵시딘 억제제를 유효성분으로 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료 방법 및/또는 항산화 방법을 제공한다.
상기 헵시딘 발현 억제제는 항 헵시딘 항체, 헵시딘 siRNA, 헵시딘 shRNA, 에스트론, 에스트라디올, 에스트리올 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
상기 조성물 (노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물 및/또는 항산화용 조성물)은 폐경기 여성에게 투여되는 것일 수 있다.
이하 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
본 명세서에서 헵시딘을 조절하는 물질은 헵시딘 억제제일 수 있으며, 상기 헵시딘 억제제는 헵시딘 DNA의 전사를 억제하는 물질, 헵시딘 mRNA의 번역을 억제하는 물질, 또는 헵시딘 단백질을 불활성화시키는 물질을 의미할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에서, 상기 헵시딘 억제제는 헵시딘 발현 억제제일 수 있으며, 상기 헵시딘 발현 억제제는 헵시딘 DNA의 전사를 억제하는 물질, 또는 헵시딘 mRNA의 번역을 억제하는 물질을 의미할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
헵시딘(hepcidin)은 포유동물의 간에서 생성되는 체내 철분 조절 호르몬 중 하나이며, 인간에서 HAMP(hepcidin antimicrobial peptide) 유전자(NCBI Gene ID: 57817)에 의하여 암호화되는 단백질일 수 있고, 마우스(Mus musculus)에서 Hamp 유전자(NCBI Gene ID: 84506)에 의하여 암호화되는 단백질일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예에서, 상기 헵시딘 억제제는 헵시딘의 발현을 억제하거나 헵시딘 단백질을 불활성화시킬 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 일 예에서 항 헵시딘 항체, 헵시딘 siRNA, 헵시딘 shRNA, 에스트론, 에스트라디올, 에스트리올 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에서, 상기 헵시딘 억제제는 (1) 에스트론 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염, (2) 에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염, (3) 에스트리올 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상(1종, 2종, 3종, 4종, 5종, 또는 6종 모두)의 화합물일 수 있다. 일 예에서, 상기 헵시딘 억제제는 에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염일 수 있다.
상기 화합물은 통상적으로 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있고, 또는, 통상적인 유기합성 방법으로 제조하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 출원에서 "화합물의 염"은, 양이온과 음이온이 정전기적 인력에 의해 결합하고 있는 물질인 염 중에서 생리학상 허용되는 염을 의미할 수 있고, 예컨대, 약학적으로 허용 가능한 염을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 염은 금속염, 유기 염기와의 염, 무기산과의 염, 유기산과의 염, 염기성 또는 산성 아미노산과의 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 일 예에서, 상기 금속염은 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등), 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염, 바륨염 등), 알루미늄염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고; 유기 염기와의 염은 트리에틸아민, 피리딘, 피콜린, 2,6-루티딘, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민, N,N-디벤질에틸렌디아민 등과의 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며; 무기산과의 염은 염산, 브롬화수소산, 질산, 황산, 인산 등과의 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고; 유기산과의 염은 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프탈산, 푸마르산, 옥살산, 타르타르산, 말레인산, 시트르산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산 등과의 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며; 염기성 아미노산과의 염은 아르기닌, 라이신, 오르니틴 등과의 염 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고; 산성 아미노산과의 염은 아스파르트산, 글루탐산 등과의 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 헵시딘을 조절하는 물질, 예컨대 헵시딘 억제제, 이를 포함하는 조성물, 및 이를 사용하는 방법은 노인성 뇌질환의 예방 및/또는 치료 효과, 및/또는 항산화 효과를 가질 수 있다.
상기 노인성 뇌질환은 노인성 뇌신경질환 또는 노인성 뇌혈관질환을 포함하는 의미일수 있고, 예컨대, 허혈성 뇌졸중(색전성 뇌경색(embolic cerebral infarction), 혈전성 뇌경색(thrombotic cerebral infarction), 또는 기타 원인(자가면역, 염증 등)에 의한 뇌졸중), 혈관성 치매(vascular dementia), 알츠하이머성 치매, 및 파킨슨 질환(Parkinson's disease)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 이에 일 예에서, 상기 노인성 뇌질환은 허혈성 뇌졸중, 색전성 뇌경색, 혈전성 뇌경색, 치매, 혈관성 치매, 알츠하이머성 치매, 알츠하이머 질환, 및 파킨슨 질환으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 용어 “노인성”은 폐경기 이후 여성과 관련된 것임을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 노인성 뇌신경질환 또는 노인성 뇌혈관질환은 폐경기 여성의 뇌신경질환 또는 폐경기 여성의 뇌혈관질환을 의미할 수 있다. 또한, 상기 노인성 뇌질환은 산화스트레스로 인한 노인성 뇌질환인 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 항산화는 뇌 (예컨대, 뇌조직, 뇌세포, 및/또는 뇌신경) 또는 뇌혈관에서의 산화를 억제하는 것을 의미할 수 있고, 예컨대 뇌 또는 뇌혈관에서의 활성산소 증가를 억제하는 것을 의미할 수 있다. 상기 활성산소 증가는 세포외 과산화수소 및/또는 과산화물의 증가를 의미할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 헵시딘 억제제는 조성물(예컨대, 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물 및/또는 항산화용 조성물)에 0.1 내지 100μg/ml, 0.1 내지 50μg/ml, 0.1 내지 20μg/ml, 0.1 내지 10μg/ml, 0.1 내지 5μg/ml, 0.1 내지 1μg/ml, 0.1 내지 0.5μg/ml, 0.5 내지 100μg/ml, 0.5 내지 50μg/ml, 0.5 내지 20μg/ml, 0.5 내지 10μg/ml, 0.5 내지 5μg/ml, 0.5 내지 1μg/ml, 0.5 내지 μg/ml, 1 내지 100μg/ml, 1 내지 50μg/ml, 1 내지 20μg/ml, 1 내지 10μg/ml, 1 내지 5μg/ml, 5 내지 100μg/ml, 5 내지 50μg/ml, 5 내지 20μg/ml, 5 내지 10μg/ml, 10 내지 100μg/ml, 10 내지 50μg/ml, 또는 10 내지 20μg/ml, 예컨대 10μg/ml의 농도로 포함될 수 있다.
일 예에서, 상기 범위로 헵시딘 억제제를 포함하는 경우 상기 범위 외로 헵시딘 억제제를 포함하는 경우보다 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료 효과, 및/또는 항산화 효과가 더 우수할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 헵시딘 억제제, 이를 포함하는 조성물(예컨대, 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 조성물 및/또는 항산화용 조성물), 및 이를 사용하는 방법은 폐경기 여성에게 투여되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 폐경기 여성은 노화로 인해 자연 발생된 폐경기 여성일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 폐경기 여성은 노인성 뇌질환 환자일 수 있다.
일 예에서, 상기 폐경기 여성은, 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철 수준이 높은 여성일 수 있다. 예컨대, 상기 폐경기 여성은, 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철 수준이 1.5 내지 5배, 1.5 내지 4.5배, 1.5 내지 4배, 1.5 내지 3.5배, 1.5 내지 3배, 1.5 내지 2.5배, 1.5 내지 2배, 2 내지 5배, 2 내지 4.5배, 2 내지 4배, 2 내지 3.5배, 2 내지 3배, 2 내지 2.5배, 2.5 내지 5배, 2.5 내지 4.5배, 2.5 내지 4배, 2.5 내지 3.5배, 2.5 내지 3배, 3 내지 5배, 3 내지 4.5배, 3 내지 4배, 3 내지 3.5배, 3.5 내지 5배, 3.5 내지 4.5배, 3.5 내지 4배, 4 내지 5배, 4 내지 4.5배, 또는 4.5 내지 5배 높은 여성일 수 있다.
일 예에서, 상기 폐경기 여성은, 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철의 흡수와 관련된 철 대사 단백질의 발현량 수준이 높은 여성일 수 있다. 예컨대, 상기 폐경기 여성은, 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철의 흡수와 관련된 철 대사 단백질의 발현량 수준이 1.1 내지 2배, 1.1 내지 1.9배, 1.1 내지 1.8배, 1.1 내지 1.7배, 1.1 내지 1.6배, 1.1 내지 1.5배, 1.1 내지 1.4배, 1.1 내지 1.3배, 1.1 내지 1.2배, 1.2 내지 2배, 1.2 내지 1.9배, 1.2 내지 1.8배, 1.2 내지 1.7배, 1.2 내지 1.6배, 1.2 내지 1.5배, 1.2 내지 1.4배, 1.2 내지 1.3배, 1.3 내지 2배, 1.3 내지 1.9배, 1.3 내지 1.8배, 1.3 내지 1.7배, 1.3 내지 1.6배, 1.3 내지 1.5배, 1.3 내지 1.4배, 1.4 내지 2배, 1.4 내지 1.9배, 1.4 내지 1.8배, 1.4 내지 1.7배, 1.4 내지 1.6배, 1.4 내지 1.5배, 1.5 내지 2배, 1.5 내지 1.9배, 1.5 내지 1.8배, 1.5 내지 1.7배, 1.5 내지 1.6배, 1.6 내지 2배, 1.6 내지 1.9배, 1.6 내지 1.8배, 1.6 내지 1.7배, 1.7 내지 2배, 1.7 내지 1.9배, 1.7 내지 1.8배, 1.8 내지 2배, 1.8 내지 1.9배, 또는 1.9 내지 2배 높은 여성일 수 있다.
일 예에서, 상기 폐경기 여성은 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철의 배출와 관련된 철 대사 단백질의 발현량 수준이 낮은 여성일 수 있다. 예컨대, 상기 폐경기 여성은 폐경기가 아닌 여성과 비교하여, 뇌 및/또는 뇌 미세혈관 내에서 측정된 철의 배출와 관련된 철 대사 단백질의 발현량 수준이 1.1 내지 2배, 1.1 내지 1.9배, 1.1 내지 1.8배, 1.1 내지 1.7배, 1.1 내지 1.6배, 1.1 내지 1.5배, 1.1 내지 1.4배, 1.1 내지 1.3배, 1.1 내지 1.2배, 1.2 내지 2배, 1.2 내지 1.9배, 1.2 내지 1.8배, 1.2 내지 1.7배, 1.2 내지 1.6배, 1.2 내지 1.5배, 1.2 내지 1.4배, 1.2 내지 1.3배, 1.3 내지 2배, 1.3 내지 1.9배, 1.3 내지 1.8배, 1.3 내지 1.7배, 1.3 내지 1.6배, 1.3 내지 1.5배, 1.3 내지 1.4배, 1.4 내지 2배, 1.4 내지 1.9배, 1.4 내지 1.8배, 1.4 내지 1.7배, 1.4 내지 1.6배, 1.4 내지 1.5배, 1.5 내지 2배, 1.5 내지 1.9배, 1.5 내지 1.8배, 1.5 내지 1.7배, 1.5 내지 1.6배, 1.6 내지 2배, 1.6 내지 1.9배, 1.6 내지 1.8배, 1.6 내지 1.7배, 1.7 내지 2배, 1.7 내지 1.9배, 1.7 내지 1.8배, 1.8 내지 2배, 1.8 내지 1.9배, 또는 1.9 내지 2배 낮은 여성일 수 있다.
상기 철 대사 관련 단백질은 철의 흡수와 관련된 철 대사 단백질, 또는 철의 배출과 관련된 철 대사 단백질일 수 있다. 상기 철의 흡수와 관련된 철 대사 단백질은 헵시딘(hepcidin), 페리틴(ferritin), 트랜스페린 수용체 1 (Transferrin receptor protein 1, TfR1)일 수 있고, 상기 철의 배출과 관련된 철 대사 단백질은 페로포르틴(ferroportin, FPN)일 수 있다.
본 출원에서, 용어 "치료"는 증상(노인성 뇌질환)의 경감, 개선, 완화, 증상의 범위의 감소, 증상 진행의 지연 등을 포괄하거나 이들 중 선택된 어느 하나 이상의 의미로 사용된다. 용어 "예방"은 증상(노인성 뇌질환)을 갖지 않는 대상에게 작용하여 상기 증상이 발현하지 않도록 하거나, 그 발현 시기를 늦추는 모든 기작 및/또는 효과를 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에서 제공되는 조성물(약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물), 및/또는 유효성분(헵시딘 억제제)의 적용 대상은 인간, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 염소, 토끼, 마우스, 래트 등을 포함하는 포유동물, 예컨대, 인간일 있다.
본 명세서에서 제공되는 조성물(약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물) 또는 이와 관련된 방법에 있어서, 상기 조성물 및/또는 유효성분(헵시딘 억제제)의 투여 또는 적용 방식은 통상적으로 사용되는 모든 방식일 수 있으며, 예컨대, 경구 투여, 또는 피부 도포, 경피 투여 등과 같은 비경구 투여일 수 있다. 상기 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 또는 현탁액, 에멀젼, 에어로졸, 연고, 패치, 젤 등의 경피제 형태의 비경구 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 조성물(약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물)은 상기 유효성분(헵시딘 억제제) 이외에 약제학적 및/또는 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제, 및/또는 희석제 등의 보조제를 추가로 함유하는 것일 수 있다. 상기 담체, 부형제, 또는 희석제의 예로서 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 광물유 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 시럽제, 분말제, 현탁제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 경피제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 조성물(약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물)에 함유된 유효성분(헵시딘 억제제)의 함량은 제형의 형태, 소망하는 효과 등에 따라 적절하게 정해질 수 있으며, 예컨대, 약학적 조성물 전체 중량의 0.0001 내지 99 중량%, 0.0001 내지 90 중량%, 0.0001 내지 80 중량%, 0.0001 내지 70 중량%, 0.0001 내지 60 중량%, 0.0001 내지 50 중량%, 0.0001 내지 40 중량%, 0.0001 내지 30 중량%, 0.0001 내지 20 중량%, 0.0001 내지 10 중량%, 0.01 내지 99 중량%, 0.01 내지 90 중량%, 0.01 내지 80 중량%, 0.01 내지 70 중량%, 0.01 내지 60 중량%, 0.01 내지 50 중량%, 0.01 내지 40 중량%, 0.01 내지 30 중량%, 0.01 내지 20 중량%, 0.01 내지 10 중량%, 1 내지 99 중량%, 1 내지 90 중량%, 1 내지 80 중량%, 1 내지 70 중량%, 1 내지 60 중량%, 1 내지 50 중량%, 1 내지 40 중량%, 1 내지 30 중량%, 1 내지 20 중량%, 1 내지 10 중량%, 5 내지 99 중량%, 5 내지 90 중량%, 5 내지 80 중량%, 5 내지 70 중량%, 5 내지 60 중량%, 5 내지 50 중량%, 5 내지 40 중량%, 5 내지 30 중량%, 5 내지 20 중량%, 5 내지 10 중량%, 10 내지 99 중량%, 10 내지 90 중량%, 10 내지 80 중량%, 10 내지 70 중량%, 10 내지 60 중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 40 중량%, 10 내지 30 중량%, 10 내지 20 중량%, 20 내지 99 중량%, 20 내지 90 중량%, 20 내지 80 중량%, 20 내지 70 중량%, 20 내지 60 중량%, 20 내지 50 중량%, 20 내지 40 중량%, 20 내지 30 중량%, 30 내지 99 중량%, 30 내지 90 중량%, 30 내지 80 중량%, 30 내지 70 중량%, 30 내지 60 중량%, 30 내지 50 중량%, 30 내지 40 중량%, 40 내지 99 중량%, 40 내지 90 중량%, 40 내지 80 중량%, 40 내지 70 중량%, 40 내지 60 중량%, 40 내지 50 중량%, 50 내지 99 중량%, 50 내지 90 중량%, 50 내지 80 중량%, 50 내지 70 중량%, 50 내지 60 중량%, 60 내지 99 중량%, 60 내지 90 중량%, 60 내지 80 중량%, 또는 60 내지 70 중량%일 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 조성물(약학적 조성물, 및/또는 항산화용 조성물), 및/또는 유효성분(헵시딘 억제제)은 약학적 유효량으로 투여될 수 있다. 본 명세서에서, "약학적 유효량" 또는 "유효량"이란 소망하는 효과 (노인성 뇌질환의 예방 및/또는 치료, 및/또는 항산화)에 기여하거나, 상기 효과에 유리한 작용을 나타내거나, 상기 효과를 달성하기 위한 투여량을 의미할 수 있다. 상기 약학적 유효량은 제제화 방법, 적용 대상의 연령, 체중, 성, 증상 정도, 투여 시간, 투여 간격, 투여 경로, 배출 속도, 반응 감응성 등과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 상기 유효량은 대상의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태, 증상 정도 등에 따라 달라질 수 있으며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.
예컨대, 상기 조성물의 1회 또는 1일 투여량은 유효성분(헵시딘 억제제)의 중량 기준으로, 0.01 내지 1000 μg/kg, 0.01 내지 500 μg/kg, 0.01 내지 200 μg/kg, 0.01 내지 100 μg/kg, 0.01 내지 80 μg/kg, 0.01 내지 60 μg/kg, 0.01 내지 50 μg/kg, 0.01 내지 40 μg/kg, 0.01 내지 20 μg/kg, 0.01 내지 10 μg/kg, 0.01 내지 1 μg/kg, 0.1 내지 1000 μg/kg, 0.1 내지 500 μg/kg, 0.1 내지 200 μg/kg, 0.1 내지 100 μg/kg, 0.1 내지 80 μg/kg, 0.1 내지 60 μg/kg, 0.1 내지 50 μg/kg, 0.1 내지 40 μg/kg, 0.1 내지 20 μg/kg, 0.1 내지 10 μg/kg, 0.1 내지 1 μg/kg, 1 내지 1000 μg/kg, 1 내지 500 μg/kg, 1 내지 200 μg/kg, 1 내지 100 μg/kg, 1 내지 80 μg/kg, 1 내지 60 μg/kg, 1 내지 50 μg/kg, 1 내지 40 μg/kg, 1 내지 20 μg/kg, 1 내지 10 μg/kg, 10 내지 1000 μg/kg, 10 내지 500 μg/kg, 10 내지 200 μg/kg, 10 내지 100 μg/kg, 10 내지 80 μg/kg, 10 내지 60 μg/kg, 10 내지 50 μg/kg, 10 내지 40 μg/kg, 10 내지 20 μg/kg, 20 내지 1000 μg/kg, 20 내지 500 μg/kg, 20 내지 200 μg/kg, 20 내지 100 μg/kg, 20 내지 80 μg/kg, 20 내지 60 μg/kg, 20 내지 50 μg/kg, 20 내지 40 μg/kg, 40 내지 1000 μg/kg, 40 내지 500 μg/kg, 40 내지 200 μg/kg, 40 내지 100 μg/kg, 40 내지 80 μg/kg, 40 내지 60 μg/kg, 40 내지 50 μg/kg, 50 내지 1000 μg/kg, 50 내지 500 μg/kg, 50 내지 200 μg/kg, 50 내지 100 μg/kg, 50 내지 80 μg/kg, 50 내지 60 μg/kg, 60 내지 1000 μg/kg, 60 내지 500 μg/kg, 60 내지 200 μg/kg, 60 내지 100 μg/kg, 60 내지 80 μg/kg, 80 내지 1000 μg/kg, 80 내지 500 μg/kg, 80 내지 200 μg/kg, 80 내지 100 μg/kg, 100 내지 1000 μg/kg, 100 내지 500 μg/kg, 100 내지 200 μg/kg, 200 내지 1000 μg/kg, 200 내지 500 μg/kg, 또는 500 내지 1000 μg/kg, 예컨대 50 μg/kg 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 1회 또는 1일 투여량은 단위 용량 형태로 하나의 제제로 제제화되거나, 적절하게 분량하여 제제화되거나, 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 상기한 투여량은 평균적인 경우를 예시한 것으로서 개인적인 차이에 따라 그 투여량이 높거나 낮을 수 있다.
다른 예에서, 상기 헵시딘 억제제를 유효성분으로 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료 방법 및/또는 항산화 방법을 제공한다.
상기 헵시딘 억제제, 노인성 뇌질환 및 항산화에 대한 내용은 상술한 바와 같다.
본 출원은 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방, 개선, 및/또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 헵시딘의 발현을 조절하여 노인성 뇌질환의 예방 및/또는 치료 효과가 우수하다.
도 1의 그림 A, B는 10주령의 어린 마우스 및 20개월령의 노령 마우스의 혈액 내 에스트라디올 E2 및 헵시딘 수준을 측정한 것이며,
도 1의 그림 C, D는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 혈액 내 에스트라디올 E2 및 헵시딘 수준을 측정한 것이다.
도 2의 그림 A는 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 내 철 수준을 측정한 것이고,
도 2의 그림 B는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 내 철 수준을 측정한 것이다.
도 3은 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 4는 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 미세혈관 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 5는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 6은 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 미세혈관 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 7은 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고, 처리 후 에스트라디올 또는 vehicle을 처리하는 과정을 모식도로 나타낸 것이다.
도 8은 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고 세포 독성을 측정한 것이다.
도 9는 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고 염증성 물질인 IL-1b, TNF-a, pSmad1/5, 및 Smad1/5/8의 발현량을 측정한 것이다.
도 10 및 도 11은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 pSmad1/5, Smad1/5/8, 및 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 12는 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 헵시딘 mRNA의 발현량을 real time PCR로 확인한 것이다.
도 13은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 철 이온 수준을 확인하기 위하여 Perl's prussian blue staining을 수행하고 사진 및 그래프로 나타낸 것이다.
도 14 및 도 15는 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 세포외 과산화수소 및 미토콘드리아 과산화물 수준을 측정한 것이다.
도 16은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 Transendothelial electrical resistance(TEER)를 측정한 것이다.
도 1의 그림 C, D는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 혈액 내 에스트라디올 E2 및 헵시딘 수준을 측정한 것이다.
도 2의 그림 A는 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 내 철 수준을 측정한 것이고,
도 2의 그림 B는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 내 철 수준을 측정한 것이다.
도 3은 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 4는 어린 마우스 및 노령 마우스의 뇌 미세혈관 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 5는 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 6은 노령 마우스에 에스트라디올 E2 또는 Veh 처리 후 뇌 미세혈관 내 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 7은 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고, 처리 후 에스트라디올 또는 vehicle을 처리하는 과정을 모식도로 나타낸 것이다.
도 8은 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고 세포 독성을 측정한 것이다.
도 9는 bEnd.3 세포에 LPS 또는 vehicle을 처리하고 염증성 물질인 IL-1b, TNF-a, pSmad1/5, 및 Smad1/5/8의 발현량을 측정한 것이다.
도 10 및 도 11은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 pSmad1/5, Smad1/5/8, 및 철 대사 관련 단백질의 발현량을 측정한 것이다.
도 12는 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 헵시딘 mRNA의 발현량을 real time PCR로 확인한 것이다.
도 13은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 철 이온 수준을 확인하기 위하여 Perl's prussian blue staining을 수행하고 사진 및 그래프로 나타낸 것이다.
도 14 및 도 15는 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 세포외 과산화수소 및 미토콘드리아 과산화물 수준을 측정한 것이다.
도 16은 bEnd.3 세포에 LPS를 처리하고, 처리 후 에스트라디올 E2 또는 vehicle을 처리한 후 Transendothelial electrical resistance(TEER)를 측정한 것이다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실험 준비
준비예 1. 실험동물
암컷 C57BL/6 마우스를 오리엔트 바이오 인크 (Orient Bio Inc, 대한민국, 성남)에서 구입하였다. 마우스를 22±2℃의 온도에서 12시간 명암 주기로 이화여자대학교 의학대학의 무병원성 동물시설에 보관하였으며, 자유롭게 물을 마시게 하였다. 이하의 실험은 10~11주령의 어린 성체 마우스 및 20개월령의 건강하고 노령 마우스를 사용하여 수행되었다. 혈액 내 에스트라디올 (E2) 및 헵시딘 (hepcidin) 측정을 위하여 5마리의 어린 성체 마우스 및 18마리의 노령 마우스가 사용되었다 (그룹 당 n= 5~6). 뇌에서의 철 및 단백질 수준 측정을 위하여 5마리의 어린 마우스 및 15마리의 노령 마우스가 사용되었다 (그룹 당 n=5). 또 다른 5마리의 어린 마우스 및 15마리의 노령 마우스는 뇌 미세혈관 추출에 사용되었다 (그룹 당 n=5). 총 15마리의 어린 마우스 및 48마리의 노령 마우스가 데이터 분석에 사용되었다.
준비예 2. 실험동물의 난소 절개 및 에스트라디올 투여
20개월령의 늙은 암컷 C57BL/6 마우스를 1.4~1.6%의 isoflurane로 흡입 마취한 후 요추부 피부 중앙을 절개하고 양쪽의 난소를 노출시킨 후 전기소작 방법을 이용하여 절개하였다. 절개된 피부를 봉합하고 마취에서 회복시키고 2주 후, 마우스에 에스트라디올 E2 (17b-estradiol 3-benzoate, 1 μg in 0.1 mL of sesame oil; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA에서 입수)를 피하주사로 매일 6일간 투여하였다.
대조군으로, 에스트라디올 E2 대신 0.1 mL의 sesame oil을 같은 방법으로 투여하였다.
준비예 3. 세포 배양
마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 (immortalized mouse brain endothelial (bEnd.3) cells)를 ATCC에서 입수하여 배양하였다. 세포 배양은 DMEM 배지(10% FBS, 100 U/ml 페니실린, 100 μg/ml 스트렙토마이신, 37 ℃)에서, humidified incubator (95% air/5% CO2; Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)에서 수행하였다.
상기 bEnd.3 세포에 LPS (10 ng/ml, Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA에서 입수) 또는 vehicle (PBS, 0.1%(v/v))를 24시간, 48시간, 또는 72시간동안 노출시켰다. LPS 또는 vehicle를 처리하고 24시간 또는 48시간 후, DMSO(dimethyl sulfoxide)에 녹인 에스트라디올 E2 (1 nM, Sigma-Aldrich)에 노출시켰다.
대조군으로, 에스트라디올 E2 대신 DMSO (0.1%(v/v))에 노출시켰다. 상기 처리 과정을 도 7에 모식도로 나타내었다.
실시예 1. 혈액 내 에스트라디올 및 헵시딘 수준 측정
준비예 1의 어린 마우스, 노령 마우스 및 준비예 2의 에스트라디올을 투여한 노령 마우스 및 에스트라디올 대신 vehicle을 투여한 대조군 마우스를 마취한 후 심장을 천자하여 혈액을 얻고, 상용 에스트라디올 EIA kit인 Cayman Chemical kit (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, USA에서 입수) 및 상용 헵시딘 ELISA kit인 enzyme-linked immunosorbent assay kits (Cloud-Clone Corp., Houston, TX, USA에서 입수)를 제조사 매뉴얼에 따라 사용하여 마우스의 혈액 내 에스트라디올 및 헵시딘 수준을 측정하고 이를 도 1에 나타내었다.
도 1의 그림 A, B에서 확인할 수 있는 바와 같이 10주령의 어린 마우스와 비교하여 20개월령의 노령 마우스의 혈액에서 헵시딘 단백질의 수준이 증가하였다. 그러나 도 1의 그림 C, D에서 확인할 수 있는 바와 같이 노령 마우스에 에스트라디올을 투여 시 혈액 내 헵시딘 단백질의 수준이 현저하게 감소하였다.
실시예 2. 뇌 철 수준 측정
준비예 1의 어린 마우스, 노령 마우스 및 준비예 2의 에스트라디올을 투여한 노령 마우스 및 에스트라디올 대신 vehicle을 투여한 대조군 마우스의 뇌 반구를 균질화(homogenization)한 후, Blood-brain barrier disruption and oxidative stress in Guinea pig after systemic exposure to modified cell-free hemoglobin. Am. J. Pathol. 178, 1316-1328.에 개시된 방법에 따라 뇌의 철 수준을 측정하고 이를 도 2에 나타내었다.
도 2의 그림 A에 나타난 바와 같이, 10주령의 어린 마우스와 비교하여 20개월령의 노령 마우스에서 뇌 내 철 수준이 증가하였다. 그러나 도 2의 그림 B에서 확인할 수 있는 바와 같이 노령 마우스에 에스트라디올을 투여 시 뇌 내 철 수준이 현저하게 감소하였다.
실시예 3. 뇌 및 뇌 미세혈관에서의 철 대사 관련 단백질의 발현량 측정
실시예 2에서와 동일한 방법으로 준비예 1의 어린 마우스, 노령 마우스의 뇌 반구를 균질화(homogenization)한 후, 뇌 반구에서 철 대사 관련 단백질인 헵시딘, ferroportin (FPN), ferritin 및 transferrin receptor 1 (TfR1)과 pSmad1/5, Smad1/5/8의 발현량을 측정하고 이를 도 3에 나타내었다.
준비예 1의 어린 마우스, 노령 마우스의 뇌 반구를 균질화(homogenization)한 후 Repression of adenosine triphosphate-binding cassette transporter ABCG2 by estrogen increases intracellular glutathione in brain endothelial cells following ischemic reperfusion injury. Neurobiol. Aging 66, 138-148.에 개시된 방법에 따라, 45% percoll 용액의 상층에서 미세혈관층을 분리하고, 뇌 미세혈관층에서 철 대사 관련 단백질인 헵시딘, ferroportin (FPN), ferritin 및 transferrin receptor 1 (TfR1)과 pSmad1/5, Smad1/5/8의 발현량을 측정하고 이를 도 4에 나타내었다.
준비예 2의 에스트라디올을 투여한 노령 마우스 및 에스트라디올 대신 vehicle을 투여한 대조군 마우스의 뇌 반구를 균질화(homogenization)한 후, 상기와 동일한 방법으로 뇌 반구에서 철 대사 관련 단백질인 헵시딘, ferroportin (FPN), ferritin 및 transferrin receptor 1 (TfR1)의 발현량을 측정하고 이를 도 5에 나타내었다.
준비예 2의 에스트라디올을 투여한 노령 마우스 및 에스트라디올 대신 vehicle을 투여한 대조군 마우스의 뇌 반구를 균질화(homogenization)한 후, 상기와 동일한 방법으로 뇌 미세혈관층에서 철 대사 관련 단백질인 헵시딘, ferroportin (FPN), ferritin 및 transferrin receptor 1 (TfR1)의 발현량을 측정하고 이를 도 6에 나타내었다.
상기 과정에서 단백질 발현량 측정은 Repression of adenosine triphosphate-binding cassette transporter ABCG2 by estrogen increases intracellular glutathione in brain endothelial cells following ischemic reperfusion injury. Neurobiol. Aging 66, 138-148.에 개시된 방법으로 단백질을 추출하고, Bradford assay (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA)를 사용하여 단백질 발현량을 측정하였다. 단백질을 transfer membrane에 전기영동으로 이동 후 각 항체와 반응시키고 luminol reagent로 밴드를 확인하고, actin 또는 Smad1/5/8로 ImageJ (version 1.37, NIH, Bethesda, MD)를 사용하여 정량화하였다. 상기 과정에서 사용한 항체는 다음과 같다: IL-1b (1:200; R&D Systems, Minneapolis, MN, USA), TNF-a (1:200; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA), phosphorylated Smad1/5 (pSmad1/5, 1:500; Cell Signaling Technology, Inc, Danvers, MA, USA), Smad1/5/8 (1:500; Santa Cruz Biotechnology), hepcidin (1:500; Alpha Diagnostic, San Antonio, TX, USA), ferroportin (FPN, 1:1000; Alpha Diagnostic), ferritin (1:2000; Abcam), transferrin receptor 1 (TfR1, 1:1000; Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA), or actin (1:1000; Santa Cruz Biotechnology).
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 10주령의 어린 마우스와 비교하여 20개월령의 노령 마우스의 뇌 및 뇌 미세혈관층에서, 철의 흡수와 관련된 철 대사 단백질인 헵시딘, 철 저장 단백질인 ferritin 및 TfR1 단백질과 pSmad1/5 단백질의 발현량이 증가하고, 철 배출자 (iron exporter) 단백질인 ferroportin (FPN) 단백질의 발현량이 감소하였다.
그러나 도 5 및 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 노령 마우스에 에스트라디올을 투여 시 뇌 및 뇌 미세혈관층에서 헵시딘, ferritin, TfR1 단백질의 발현량이 감소하고, ferroportin (FPN) 단백질의 발현량이 증가하는 것을 확인하였다.
실시예 4. 세포 독성 측정
준비예 3에서 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 (immortalized mouse brain endothelial (bEnd.3) cells)에 LPS 10 ng/ml 또는 vehicle (PBS, 0.1%(v/v))를 24시간, 48시간, 또는 72시간동안 처리하였다.
세포 독성은 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase (LDH)) 활성을 측정하였고, 상용 키트인 Cytotoxicity Detection KitPLUS (Roche, Mannheim, Germany에서 입수)를 사용하여 측정하였다. LDH 활성의 형광 세기는 microplate reader에서 490 nm에서 측정하고 이를 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타난 바와 같이, 상기 실험과정에서 LPS를 처리하였을 때의 세포 독성 결과는 LPS 대신 PBS를 처리한 대조군에서의 세포 독성 결과와 유사하게 나타나, 실험에서 사용한 LPS의 농도가 세포에 치명적이지 않음을 확인하였다.
실시예 5. bEnd.3 세포에서의 철 대사 관련 단백질의 발현량 측정
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, 실시예 3에 기재된 방법과 동일한 방법으로 염증성 사이토카인인 IL-1b, TNF-a, pSmad1/5, 및 Smad1/5/8의 발현량을 측정하고 그 결과를 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타난 바와 같이 LPS 대신 Vehicle (PBS 용액)을 처리한 bEnd.3 세포와 비교하여, LPS를 처리한 bEnd.3 세포는 IL-1b, TNF-a, pSmad1/5, 및 Smad1/5/8의 발현량이 조금 증가하였고, 이러한 결과는 노령 마우스의 뇌 미세혈관에서의 결과와 유사하였다. 이는 경한 염증 반응을 유도하였을 경우 노령 환경과 유사한 환경을 만들 수 있음을 시사한다.
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, 실시예 3에 기재된 방법과 동일한 방법으로 pSmad1/5, Smad1/5/8, 헵시딘, ferritin, TfR1, 및 ferroportin (FPN) 단백질의 발현량을 측정하고 그 결과를 도 10 및 도 11에 나타내었다.
도 10에 나타난 바와 같이, 에스트라디올을 처리하고 48시간 후 bEnd.3 세포는 LPS에 의한 pSmad1/5 및 Smad1/5/8의 상승이 억제된 것을 확인하였다.
또한 도 11에 나타난 바와 같이, bEnd.3 세포에 에스트라디올 처리 시 헵시딘, ferritin, TfR1 단백질의 발현량이 감소하고, ferroportin (FPN) 단백질의 발현량이 증가하는 것을 확인하였다.
실시예 6. RNA 분리 및 real-time PCR
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, RNeasy Mini Kit (QIAGEN, Germantown, MD, USA에서 입수)를 사용하여 RNA를 분리하여 quantitative real-time PCR을 수행하고 그 결과를 도 12에 나타내었다. actin 및 hepcidin에 대한 프라이머는 아래와 같다.
actin, forward: 5'-AGGCTGTGCTGTCCCTGTAT-3' (서열번호 1)
actin, reverse: 5'-AAGGAAGGCTGGAAAAGAGC-3' (서열번호 2)
hepcidin, forward: 5'-CGATACCAATGCAGAAGAGAAGG-3' (서열번호 3)
hepcidin, reverse: 5'-TTCAAGGTCATTGGTGGGGA-3' (서열번호 4)
도 12에 나타난 바와 같이 LPS를 처리하지 않은 bEnd.3 세포 (Con)과 비교하여 LPS를 처리한 bEnd.3 세포 (Veh)에서 헵시딘 mRNA 발현량이 증가하였다. 그러나 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 bEnd.3 세포 (E2)에서 LPS 처리로 인한 헵시딘 mRNA 발현량 증가가 현저하게 억제된 것을 확인하였다.
실시예 7. Perl's prussian blue staining
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, 세포내 철 이온을 확인하기 위하여 Perl's prussian blue staining을 수행하였다. NovaUltra Prussian Blue Stain Kit (IHC World, Woodstock, MD, USA)를 제조사 매뉴얼에 따라 사용하여 측정하였다. bEnd.3 세포를 염색 및 고정하고 light microcopy (Carl Zeiss, Jena, Germany)를 사용하여 관찰하고 그 결과를 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타난 바와 같이 LPS를 처리하지 않은 bEnd.3 세포 (Con)과 비교하여 LPS를 처리한 bEnd.3 세포 (Veh)에서 Prussian blue-positive 세포의 수가 증가하였다. 그러나 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 bEnd.3 세포 (E2)에서 Prussian blue-positive 세포의 증가가 억제되는 것을 확인하였다.
이러한 결과는 에스트라디올의 처리가 LPS를 처리하였을 때 헵시딘 발현으로 인한 철 축적을 억제하는 것을 나타낸다.
실시예 8. 활성산소 측정
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, 세포 내 상승된 철 이온은 활성산소를 생성하여 뇌혈관내피세포에 손상을 줄 가능성이 있으므로, 세포외 과산화수소(hydrogen peroxide) 및 미토콘드리아 과산화물(superoxide) 수준을 각각 Amplex red 및 MitoSOX Red (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA) 키트를 제조사 매뉴얼에 따라 사용하여 측정하고 그 결과를 도 14 및 도 15에 나타내었다.
도 14 및 도 15에 나타난 바와 같이, LPS를 처리하지 않은 bEnd.3 세포 (Con)과 비교하여 LPS를 처리한 bEnd.3 세포 (Veh)에서 과산화물의 양이 증가하였다. 그러나 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 bEnd.3 세포 (E2)에서 LPS에 의한 과산화물 증가가 억제되는 것을 확인하였다.
실시예 9. Transendothelial electrical resistance(TEER) 측정
준비예 3의 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 마우스 뇌 유래 뇌혈관내피세포주인 bEnd.3 세포 및 에스트라디올 대신 vehicle (DMSO 용액)을 처리한 대조군 bEnd.3 세포에서, 세포 내 과산화물이 증가하면 혈액뇌장벽(BBB, blood-brain barrier)의 투과성이 손상되므로, 혈액뇌장벽의 투과성 측정을 위하여 a Millicell® Electrical Resistance System-2 device 및 chopstick-style electrodes를 이용하여 제조사 매뉴얼에 따라 측정하고 이를 도 16에 나타내었다.
도 16에 나타난 바와 같이, LPS를 처리하지 않은 bEnd.3 세포 (Con)과 비교하여 LPS를 처리한 bEnd.3 세포 (Veh)에서 TEER 값이 낮게 측정되어, 혈액뇌장벽의 투과성이 저하되었다. 그러나 LPS 처리 후 에스트라디올을 처리한 bEnd.3 세포 (E2)에서 LPS 처리에 의해 감소된 TEER 값이 회복되어, LPS에 의해 손상된 혈액뇌장벽의 투과성이 회복된 것을 확인하였다.
상기 실시예의 모든 실험 결과는 평균±표준편차로 표기하였다. 두 그룹 간 비교는 unpaired Student's t-tests를 사용하여 분석하였고, 두 그룹 이상의 비교는 Tukey's multiple comparisons test를 이용하여 ANOVA 단방향 분석으로 수행하였다. 유의성 있는 p값은 〈0.05 로 표기하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (11)
- 헵시딘 억제제를 포함하는 노인성 뇌질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 헵시딘 억제제는 항 헵시딘 항체, 헵시딘 siRNA, 헵시딘 shRNA, 에스트론, 에스트라디올, 에스트리올 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 약학적 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 헵시딘 억제제는 에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염인, 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 노인성 뇌질환은 허혈성 뇌졸중, 색전성 뇌경색, 혈전성 뇌경색, 치매, 혈관성 치매, 알츠하이머성 치매, 및 파킨슨 질환으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인, 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 노인성 뇌질환은 산화스트레스로 인한 노인성 뇌질환인 것인, 약학적 조성물.
- 제1항 내지 제5항에 있어서, 폐경기 여성에게 투여되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
- 헵시딘 억제제를 포함하는 항산화용 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 헵시딘 억제제는 항 헵시딘 항체, 헵시딘 siRNA, 헵시딘 shRNA, 또는 에스트론, 에스트라디올, 에스트리올 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어지는 에스트로겐 화합물에서 선택된 1종 이상인 것인, 항산화용 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 헵시딘 억제제는 에스트라디올 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염인 것인, 항산화용 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 조성물은 뇌 또는 뇌혈관에서의 산화를 억제하는 것인, 항산화용 조성물.
- 제7항 내지 제10항에 있어서, 폐경기 여성에게 투여되는 것을 특징으로 하는, 항산화용 조성물.
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