KR20230009330A - 맥문동 추출물을 유효 성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물 - Google Patents
맥문동 추출물을 유효 성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 맥문동 추출물을 유효 성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 맥문동 추출물은 세포 사멸 및 염증성 사이토카인 IFN-β의 발현을 억제하는 효능이 있으므로, 폐 세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염을 억제할 수 있으며, 사이토카인 폭풍과 같은 염증성 질환을 예방할 수 있는 천연물질로의 새로운 바이러스 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물에 관한 것이다.
전 세계적으로 심각한 혼란을 야기하고 있는 SARS-CoV-2를 포함한 바이러스성 호흡기 감염이 발생될 경우, 바이러스를 통해 만들어진 viral RNA가 세포에서 발현된 toll-like receptor 3(TLR3)에 의해 인지되어 염증성 사이토카인의 발현을 유도하게 된다.
TLR3가 활성화되어 IFN-r, TNF-a, IL-1b, 및 IL-6를 포함한 염증성 사이토카인의 발현이 통제할 수 없이 증가되면 림프구 감소증, 림프구 기능 장애, 과립구 및 단핵구 이상을 유발한다. 이러한 면역 세포의 이상은 염증성 사이토카인이 비정상적 발현을 촉진하여 결국 사이토카인 폭풍을 유도함으로써 패혈성 쇼크와 심각한 다발성 장기 기능 장애로 인하여 사망으로 이어질 수 있다. 뿐만 아니라 현재 유행하는 SARS-CoV-2에 대한 현재 약물 요법은 주로 항혈전 치료와 hydroxychloroquine와 remdesivir 같은 항말라리아 및 항바이러스 약물을 용도 변경하여 사용하고 있으나 현재 바이러스로 인한 사이토카인 폭풍을 억제하는 치료제의 개발이 부족한 실정이다.
한편, 폐 기능을 향상시키는 것으로 알려진 맥문동은 중국, 대만, 한국에 주로 분포하는 약용 식물로 전통적으로 기침, 가래, 천식 및 신경 퇴행성 질환 치료에 한의학적으로 사용되어왔다. 특히 맥문동으로부터 추출한 spicatoside A를 구강 투여한 천식 마우스 모델의 혈청 및 bay area lupus foundation에서 OVA-특이적 IgE 및 Th2 사이토카인, IL-4, IL-5 및 IL-13의 생성이 유의하게 감소된 것을 확인한 연구 결과가 보고되었다. 또한 맥문동은 LPS로 자극된 RAW 264.7에서 INOS, IL-6, TNF-a의 mRNA 발현 억제, endotoxin으로 유도된 대식세포의 염증 억제 및 T 세포 활성 억제에 대한 효능 등 면역 체계에 대한 관련 연구 결과들이 발표되었다. 하지만 아직 맥문동 추출물이 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환에 미치는 영향에 대한 기능적 연구는 미비한 실정이다.
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 dsRNA virus와 구조적으로 유사한 바이러스 모사체인 Poly I:C를 이용하여 면역 반응을 유도하였고, 맥문동 추출물의 lung carcinoma cell line A549 세포의 바이러스성 염증 반응에 대한 영향을 확인하였으며, 맥문동 추출물을 처리할 경우 POLY I:C를 처리하여 유도되는 A549 세포의 세포 사멸을 현저하게 낮출 수 있음을 확인하였다. 또한, Poly I:C에 의해 유도되는 IFN-β의 mRNA 발현이 맥문동 추출물의 처리에 의해 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 통해 본 발명자들은 맥문동 추출물이 폐암 세포주에서 바이러스 등에 의한 염증성 사이토카인의 과도한 발현을 억제하는 천연 치료제로서 기능할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 질환은 코로나바이러스감염증 2019(코로나-19), 한타 바이러스 감염증, 중동 호흡기 증후군(MERS) 또는 중증 급성 호흡기 증후군(SARS)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 패혈성 쇼크와 심각한 다발성 장기 기능 장애의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 맥문동 추출물은 세포 사멸 및 염증성 사이토카인 IFN-β의 발현을 억제하는 효능이 있으므로, 폐 세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염을 억제할 수 있으며, 사이토카인 폭풍과 같은 염증성 질환을 예방할 수 있는 천연물질로의 새로운 바이러스 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 맥문동 추출물이 A549 세포의 활성도에 미치는 영향을 나타내는 것이다.
도 2는 Poly I:C로 유도되는 세포사멸에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 효과를 나타내는 것으로, 도 2A는 Poly I:C를 A549 세포에 형질도입(transfection) 후 50% 이상에서 세포 사멸이 유발됨을 나타낸 것이고, 도 2B는 맥문동 추출물 처리로 세포 사멸이 20% 이하로 현저히 감소됨을 나타내는 것이다.
도 3은 Poly I:C로 유도한 IFN-β mRNA 발현에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 영향을 나타내는 것이다.
도 4는 맥문동 추출물 처리에 의한 A549 세포의 형질도입(transfection) 효율을 나타내는 것이다.
도 2는 Poly I:C로 유도되는 세포사멸에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 효과를 나타내는 것으로, 도 2A는 Poly I:C를 A549 세포에 형질도입(transfection) 후 50% 이상에서 세포 사멸이 유발됨을 나타낸 것이고, 도 2B는 맥문동 추출물 처리로 세포 사멸이 20% 이하로 현저히 감소됨을 나타내는 것이다.
도 3은 Poly I:C로 유도한 IFN-β mRNA 발현에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 영향을 나타내는 것이다.
도 4는 맥문동 추출물 처리에 의한 A549 세포의 형질도입(transfection) 효율을 나타내는 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 맥문동(Liriope muscari) 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 "맥문동"은 중국, 대만, 한국에 주로 분포하는 약용 식물로 전통적으로 기침, 가래, 천식 및 신경 퇴행성 질환 치료에 한의학적으로 사용된다. 맥동(麥冬), 문동(門冬), 촌동(寸冬), 불사초(不死草), 연계초(沿階草)로도 불리는 백합과(Liliaceae)의 다년생 초본으로 자주색의 꽃이 피어 관상용으로도 사용되며, 뿌리의 팽대부가 식용 및 약용으로 사용된다. 한의학에서는 맥문동에 오장(五臟)을 편안하게 하고, 눈을 밝게 하며, 입마름을 해소하거나 기침을 그치게 하는 효능 등이 있다고 하며, 기존의 과학적 연구들을 통해 알려진 맥문동의 효능으로는 지질감소, 항암, 스트레스 저하, 기억력 증진 효과 등이 알려져 있다.
본 발명의 "맥문동 추출물"은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합용액을 용매로 사용하여 추출할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 알코올은 C1 내지 C2의 저급 알코올일 수 있고, 상기 C1 내지 C2의 저급 알코올은 메탄올 또는 에탄올일 수 있다.
상기 맥문동은 맥문동의 뿌리, 줄기, 잎 및 꽃으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환은 코로나바이러스-19, 한타 바이러스 감염증, 중동 호흡기 증후군(MERS), 또는 중증 급성 호흡기 증후군(SARS) 등을 포함하는 다양한 바이러스가 폐에 감염되는 질환을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 바이러스로 인해 유도되는 폐 세포의 세포사멸을 억제할 수 있다.
본 발명에서, 폐 세포 바이러스 감염은 폐암 세포주에 Poly I:C의 형질도입(transfection)을 이용하여 면역 반응을 유도하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 Poly I:C는 dsRNA 바이러스와 구조적으로 유사한 바이러스 모사체로서, TLR3에 의해 인식되며, 인식 시 Toll-IL-1 수용체, 도메인-함유 어답터 경로를 통해 전사 인자 인터페론 조절 인자 3(transcription factor interferon regulatory factor 3)을 활성화하여 IFN-β의 발현을 유도한다. 또한, Poly I:C를 세포가 인식하게 되면, 염증성 사이토카인들과 케모카인(chemokine) 생성을 유도한다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, Poly I:C를 A549 세포에 형질도입(transfection) 한 후, 배양한 결과 50% 이상의 세포에서 세포 사멸(cell death)이 유발되지만, 맥문동 추출물을 처리한 A549 세포에서는 Poly I:C로 염증반응을 유도하여도 세포 사멸이 유도되는 세포의 비율이 20% 이하로 현저히 감소됨을 확인하였다(도 2B 참조). 이를 통해 맥문동 추출물의 처리는 바이러스로 인해 유도되는 폐 세포의 세포 사멸을 억제할 수 있는 가능성을 지닌 천연물질임을 확인하였다.
본 발명의 약학적 조성물은 폐에서 유도되는 염증성 사이토카인을 억제할 수 있다. 상기 염증성 사이토카인은 IFN-β, TNF-α, IL-6, IL-1β 또는 IL-10일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 맥문동 추출물을 36시간 처리한 A549 세포에 Poly I:C를 transfection한 후 24시간 동안 배양했을 때 유도되는 IFN-β의 mRNA 발현량을 qRT-PCR을 통해 확인한 결과 Poly I:C 처리를 통해 3000배 이상 발현이 증가한 IFN-β의 mRNA 발현이 맥문동 추출물 2 ㎎/㎖ 농도가 처리된 A549 세포에서는 현저하게 억제되어 있음을 확인하였다(도 3 참조). 이는, 맥문동 추출물은 바이러스로 인해 폐에서 유도되는 염증성 사이토카인을 억제할 수 있는 물질로의 적용 가능성을 확인하였다.
또한, 상기 조성물은 세포의 내포작용 (endocytosis)을 통해 폐세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염을 억제할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 맥문동 추출물의 처리 농도가 높아질수록 renilla activity가 낮아지는 것을 확인하여, transfection의 효율이 감소하였음을 확인하였다(도 4 참조). 상기 transfection의 효율 감소는 맥문동 추출물의 처리로 인하여 세포의 내포작용 (endocytosis)이 억제됨을 나타내며, 이는 내포작용을 통해 폐 세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염률 또한 맥문동 추출물에 의해 억제될 수 있음을 나타낸다.
본 발명의 "약학적 조성물"은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학조성물은, 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. 추출물을 포함하는 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 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (Calcium carbonate), 수크로스 (Sucrose) 또는 락토오스 (Lactose), 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 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (Propyleneglycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (Witepsol), 마크로골, 트윈 (Tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.0001 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있으나, 상기 투여량은 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 정맥, 근육, 또는 피하에 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 맥문동 추출물을 유효성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염으로 인한 질환의 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 '맥문동' 및 '맥문동 추출물'은 상기에 기재된 바와 같다.
건강기능식품의 형태 및 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 건강기능식품은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환의 형태일 수 있다.
본 발명의 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, '기능성'은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 통해 상세히 설명한다.
단, 후술하는 실시예 및 실험예는 본 발명을 일 측면에서 구체적으로 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1> 재료의 준비
1-1. 맥문동 추출물의 제조
충남농업기술원 구기자연구소에소 재배한 맥문동을 수확한 후 건조하였고, 믹서기(Braun, Crech)로 분말로 제조하였다. 분말화된 맥문동을 90℃ 열수에 넣고 3시간 동안 유효성분을 2회 반복 추출한 후 원심분리기(Hanil, Korea)로 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액을 동결건조기(Ilshin, Korea)로 건조한 후 시료로 사용하였다. 동결 건조된 맥문동 추출물을 deionized water에 녹여 농도 100 mg/ml로 조정하여 사용하였다.
1-2. 세포 배양
폐암 세포주 A549 세포는 37℃, 5% CO2가 유지되는 인큐베이터에서, 10% fetal bovine serum (FBS, WELGENE, Korea)과 1% (v/v) Penicillin-Streptomycin (WELGENE, Korea)이 포함된 RPMI 1640 media (WELGENE, Korea)에서 배양하였다.
<실시예 2> 세포 활성도 측정
맥문동 추출물이 A549 세포 활성도에 미치는 영향을 확인하기 위해 MTS ((3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2Htetrazolium, Promega, USA) assay를 수행하였다. A549 세포를 96 well plate에 5000 cells/well로 분주한 뒤 12시간 동안 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하고, 맥문동 추출물을 처리한 후 36시간 동안 배양하였다. 그 후 MTS 용액을 각 well에 20㎕ 첨가하고, microplate reader (Molecular Device, USA)를 이용하여 490 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 맥문동 추출물 처리에 의한 상대적인 세포 활성도를 계산하기 위하여 다음 식을 이용하였다.
<실시예 3> Poly I:C transfection
6 well plate의 각 well에 A549 세포를 1 x 105 cells/well로 분주한 뒤 12시간 동안 37℃, 5% CO2 조건에서 배양한 후, 맥문동 추출물을 처리해주고 36시간 동안 배양하였다. 이후 각 well 당 Poly I:C (SIGMA, USA) 1㎍을 PolyMag (OA Biosciences, USA)을 이용하여 형질도입(transfection) 하였다. Poly I:C를 처리하여 유도되는 세포의 사멸은 bright field microscope (Canon, Japan)로 이미지 촬영 후 floating phenotype 세포 수를 측정하여 계산하였다.
Poly I:C는 dsRNA 바이러스와 구조적으로 유사한 바이러스 모사체로서, TLR3에 의해 인식되며, 인식 시 Toll-IL-1 수용체, 도메인-함유 어답터 경로를 통해 전사 인자 인터페론 조절 인자 3(transcription factor interferon regulatory factor 3)을 활성화하여 IFN-β의 발현을 유도한다. 또한, Poly I:C를 세포가 인식하게 되면, 염증성 사이토카인들과 케모카인(chemokine) 생성을 유도한다.
<실시예 4> Quantitative real-time PCR
A549 세포의 배양액을 제거한 뒤 PBS로 세척한 후 Hybrid-R RNA extraction kit (GeneAll, Korea)를 이용하여 total RNA를 추출하였다. Total RNA 500 ng을 DEPC-treated water와 섞어 8㎕로 부피를 만들어준 후 dNTP mix (10 mM) 1㎕와 random hexamer (100 pmol/㎕) 1㎕를 각각 넣어주었다.
65℃ water bath에서 5분간 반응시킨 뒤 즉시 on ice에서 5분 동안 냉각시킨 후 sample에 DEPC-treated water 4㎕, M-MLV RT reaction buffer 4 ㎕, M-MLV reverse transcriptase (Promega, USA) 1 ㎕, RNase inhibitor (Enzynomics, Korea) 1 ㎕를 추가로 첨가하였다. 50
water bath에서 1시간 동안 cDNA를 합성한 뒤, 증류수를 추가하여 1/10로 희석하여 정량에 사용하였다. 2X Prime Q-mater Mix (GENETBIO, Korea) 10 ㎕와 희석한 cDNA 3 ㎕, 증류수 4 ㎕, 10 pmol/㎕ 농도의 forward primer 1.5 ㎕와 reverse primer 1.5 ㎕를 혼합한 뒤 AriaMx (Agilent, USA)를 이용해 quantitative real-time PCR (qRT-PCR)을 수행하였다. Primer는 다음과 같이 제작하였다(표 1 참조).
| 서열번호 1 | IFN-β Forward | 5'-AGG ACA GGA TGA ACT TTG AC-3' |
| 서열번호 2 | IFN-β Reverse | 5'-TGA TAG ACA TTA GCC AGG AG-3' |
| 서열번호 3 | β-actin, Forward | 5'-ATCA CCC ACA CTG TGC CCA TCT ACG-3' |
| 서열번호 4 | β-actin, Reverse | 5'-CAG CGG AAC CGC TCA TTG CCA ATG-3' |
<실시예 5> Renilla reporter assay
A549 세포를 6 well plate에 2 x 105 cells/well로 분주하고 12시간 동안 배양한 뒤, 맥문동 추출물을 처리한 후 36시간 동안 배양하였다. 그 후 pRL-TK vecter 1 ㎍을 PolyMag을 이용하여 transfection 한 뒤 24시간 동안 배양하였다. 맥문동 추출물 처리에 따른 transfection의 효율을 확인하기 위해 dual luciferase assay kit (Promega, USA) 및 luminometer (Thermo Fisher scientific, USA)를 사용하여 renilla reporter assay를 수행하였다. 모든 결과는 각 well의 단백질 농도를 bradford assay (SIGMA, USA)로 정량한 후 보정하였다.
<실시예 6> 자료 분석 및 통계 처리
대조군에 대해 실험군의 유의성을 student's t-test로 계산해서 p-value 값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의하다고 판단하였다.
<실험예 1> 맥문동 추출물의 처리에 의한 A549 세포의 활성도 평가
A549 세포의 활성도에 맥문동 추출물이 미치는 영향을 확인하기 위하여 다양한 농도로 (0.25, 0.5, 1, 2 ㎎/㎖) 24시간 처리한 뒤, MTS assay를 실시하였다. 그 결과 모든 농도에서 세포 활성도에 영향을 주지 않은 것이 확인되었다 (도 1). 또한 현미경으로 관찰한 세포의 형태에도 맥문동 추출물의 처리가 큰 변화를 주지 않았다.
<실험예 2> Poly I:C로 유도되는 세포 사멸에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 효능
Poly I:C를 세포 내로 주입할 경우 세포는 바이러스가 침입했다는 상황으로 인지하여 면역반응이 유도되어 염증성 사이토카인이 발현되고 결국 apoptotic cell death가 유도된다. Poly I:C를 A549 세포에 transfection 후 24시간 배양한 결과 50% 이상의 세포에서 cell death가 유발됨을 bright field microscope를 통해 확인하였다 (도 2A). 하지만 맥문동 추출물을 2 mg/ml 농도로 36시간 미리 처리한 A549 세포는 Poly I:C로 24시간 염증 반응을 유도하여도 세포 사멸(cell death)이 유도되는 세포의 비율이 20% 이하로 현저하게 감소함을 확인하였다 (도 2B).
이러한 결과들을 통하여 맥문동 추출물의 처리는 바이러스로 인해 유도되는 폐 세포의 세포 사멸을 억제할 수 있는 가능성을 지닌 천연물질임을 확인하였다.
<실험예 3> Poly I:C로 유도한 IFN-β mRNA 발현에 맥문동 추출물의 처리가 미치는 영향 분석
맥문동 추출물의 처리는 Poly I:C로 유도되는 A549 세포의 세포 사멸(cell death)을 억제하는 것이 확인되어 추가적으로 맥문동 추출물이 처리된 A549 세포에서 Poly I:C를 처리한 후 사이토카인 폭풍을 유도하는 대표적인 염증성 사이토카인인 IFN-β의 발현을 확인하였다 (도 3). 맥문동 추출물을 36시간 처리한 A549 세포에 Poly I:C를 transfection한 후 24시간 동안 배양했을 때 유도되는 IFN-β의 mRNA 발현량을 qRT-PCR을 통해 확인한 결과 Poly I:C 처리를 통해 3000배 이상 발현이 증가한 IFN-β의 mRNA 발현이 맥문동 추출물 2 ㎎/㎖ 농도가 처리된 A549 세포에서는 현저하게 억제되어 있음을 확인하였다.
이를 통해 맥문동 추출물은 바이러스로 인해 폐에서 유도되는 염증성 사이토카인을 억제할 수 있는 물질로의 적용 가능성을 확인하였다.
<실험예 4> 맥문동 추출물의 처리에 의한 A549 세포의 transfection 효율 확인
Poly I:C의 transfection은 PolyMag reagent를 사용하여 진행하였으며, 이는 형성된 nucleic acid와 PolyMag complex가 endocytosis를 통해 세포로 유입되는 방식을 이용한다. Poly I:C의 transfection으로 유도되는 세포 사멸 및 IFN-β mRNA expression 촉진이 맥문동 추출물을 처리했을 경우 억제되는 이유를 확인하고자 맥문동 추출물이 처리된 A549 세포의 transfection 효율을 확인하였다. 이를 위하여 renilla reporter vector 1 ㎍을 Poly I:C 처리와 동일한 방법으로 PolyMag을 이용하여 transfection 한 뒤 24시간 후 과발현된 renilla의 activity를 확인하였다 (도 4). 그 결과 맥문동 추출물의 처리 농도가 높아질수록 renilla activity가 낮아지는 것을 확인하여 이를 통해 맥문동 추출물이 처리된 A549 세포에서는 PolyMag을 이용한 transfection의 효율이 감소되어 있음을 확인하였다.
이를 통해 transfection 효율의 감소는 맥문동 추출물의 처리로 인하여 세포의 내포작용(endocytosis)이 억제되어 나타났을 것으로 추측하며 이는 endocytosis를 통해 폐 세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염률 또한 맥문동 추출물에 의해 억제될 수 있음을 시사한다.
본 발명의 맥문동 추출물은 Poly I:C에 의해 유도되는 세포 사멸 및 염증성 사이토카인 INF-β의 발현을 억제하는 효능이 있음을 확인하였다.
이를 통해 맥문동 추출물이 내포작용(endocytosis)으로 폐 세포에 침입하는 다양한 바이러스의 감염을 억제할 수 있는 가능성이 있음을 확인하였고, 사이토카인 폭풍과 같은 염증성 질환을 예방할 수 있는 천연물질로서의 새로운 바이러스 치료제로 개발할 수 있음을 확인하였다.
Claims (8)
- 맥문동(Liriope muscari) 추출물을 유효성분으로 함유하는 RNA 바이러스 폐세포 감염증(dsRNA viral infection of pulmonary cells)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 맥문동은 맥문동의 뿌리, 줄기, 잎 및 꽃으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 추출물은 물 및 C1 내지 C2의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출한 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 바이러스에 인해 유도되는 염증성 사이토카인을 억제하는 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 염증성 사이토카인은 IFN-β 인 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 세포의 내포작용 (endocytosis)을 통해 폐 세포에 침입하는 바이러스의 감염을 억제하는 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 바이러스는 코로나-19 바이러스(SARS-CoV-2), 한타바이러스(Hantavirus), 메르스 코로나바이러스(Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus, MERS-CoV) 및 사스-코로나 바이러스(SARS coronavirus, SARS-CoV)로 이루어진 군 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 맥문동(Liriope muscari) 추출물을 유효성분으로 함유하는 RNA 바이러스 폐세포 감염증의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220111221A KR20230009330A (ko) | 2021-07-05 | 2022-09-02 | 맥문동 추출물을 유효 성분으로 함유하는 폐 세포 바이러스 감염 증상 억제용 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230009330A (ko) |
-
2022
- 2022-09-02 KR KR1020220111221A patent/KR20230009330A/ko not_active Application Discontinuation
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