WO2016171291A1 - 지방줄기세포의 증식 억제 및 지방 조직의 갈색화 촉진용 조성물 - Google Patents

지방줄기세포의 증식 억제 및 지방 조직의 갈색화 촉진용 조성물 Download PDF

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neomangiferin
fat
obesity
mangiferin
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김윤희
권혁만
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Kyung Hee University
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Definitions

  • the present invention is a fat stem cell or adipose progenitor cell comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof Composition for inhibiting proliferation or differentiation of lysine; Composition for promoting differentiation of adipose tissue into brown adipocytes or beige adipocytes; Composition for inhibiting differentiation of adipose tissue into white adipocytes; Compositions for preventing, improving or treating hypothermia; Composition for regulating body temperature or body energy metabolism; Compositions for preventing, ameliorating or treating a lipid metabolism related disease; And it relates to a composition for anti-obesity, appetite suppression, or body fat reduction.
  • Obesity is basically caused by excessive accumulation of excess energy in the form of fat in the body when the energy consumed is less than the energy consumed.
  • the ingestion energy is greatly increased due to the westernization of diet, while the balance between intake and consumption energy is easily generated by reducing the amount of activity through the convenience of civilization.
  • irregular eating habits and mental and endocrine disruptions caused by increased stress further exacerbate energy imbalances.
  • This imbalance between energy causes obesity in combination with individual genetic factors.
  • obesity mainly occurred in high-income countries, but the recent globalization of the diet through economic globalization and the provision of high-calorie instant foods at low prices all over the world are rapidly increasing the number of obese patients.
  • the rate of increase in obese patients is increasing more rapidly due to a combination of genetic factors that favor energy accumulation.
  • Obesity can be basically treated in combination with a diet that provides a low-calorie diet and exercise that increases exercise, but appetite is controlled by a combination of endocrine and psychological factors, making it very difficult for patients to actively control and It is also difficult to practice strength exercises steadily.
  • the yo-yo phenomenon is rather induced, leading to rapid reincreasing of body weight. Therefore, in obese patients who are caused by overnutrition, a combination of low-intensity diet and exercise therapy combined with low-intensity diet and exercise therapy, combined with drug therapy that inhibits the storage of excess calories in the body, is more likely. Not only can you expect a therapeutic effect, but it can also prevent yo-yo.
  • Drugs for appetite control developed in the past include phentermine, Phendimetrazine, and Serotonin re-absorption, Fluoxetin, which blocks norepinephrine secretion, and Serotonin and Nord. It is a psychotropic drug that affects most of the central nervous system, such as sibutramine, which blocks epinephrine reuptake.It has been reported to cause depression and suicide due to severe side effects such as headache, nausea, and mental disorder, and has recently been revoked by the FDA. Orlistat, which blocks the absorption of fat from the stomach, has not reported a significant weight loss effect and resistance has been reported for long-term use. Therefore, it is urgent to develop a new obesity inhibitor.
  • Adipocytes are formed by the division of adipocytes in adipocytes into adipocytes via adipocytes, and the division and differentiation of adipocytes determine the number and differentiation of adipocytes.
  • Obesity in adolescence is very dangerous, according to Yonsei University School of Medicine, about 14% of 6-month infant obesity, 41% of 7-year-old obesity, and about 70% of 10-13 year-old obesity. Indeed, the prevalence of obesity among children and adolescents in Korea increased from 5.8% in 1997 to 9.6% in 2012, and the proportion of elementary, middle and high school obese students surveyed by the Ministry of Education increased from 11.6% in 2006 to 15% in 2014. .
  • Adipose tissue does not only contain white adipose tissue (WAT), which stores excess energy in the form of triglycerides, but also maintains body temperature by generating heat in hypothermia. There is brown adipose tissue (BAT) performed.
  • WAT white adipose tissue
  • BAT brown adipose tissue
  • Brown adipocytes have a relatively larger number of mitochondria than white adipocytes, and are browned by cytochrome pigments present in the mitochondria.
  • Uncoupling protein 1 (UCP1) protein is present in the mitochondrial lining of brown adipocytes, and UCP1 uncoupling H + electrochemical concentration gradient formed by oxidative phosphorylation of mitochondria and ATP synthesis by ATP polymerase. It releases chemical energy in the form of heat.
  • these adipocytes are distinct cell groups not derived from the myf-5 lineage, and are named beige adipose tissue to distinguish them from typical brown adipocytes. .
  • Beige adipocytes rarely express UCP1 like white adipocytes in the absence of cold stimulation, but given cold or cyclic AMP stimulation, UCP1 expression and cellular respiration rate increase to brown adipocyte levels.
  • Beige adipocytes show different gene expression patterns from white adipocytes and typical brown adipocytes and increase UCP1 expression and cellular respiration in response to irisin, a polypeptide hormone derived from muscle.
  • Most known brown adipocytes present in adults have been identified as beige adipocytes (Spiegelman BM (2013 June) Regulation of Adipogenesis: Towaed New Therapeutics for Metabolic Disease.Diabetes 62, 1774-1782; Wu et al. (2012) Jul 20)
  • Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and human.Cell 150, 366-376).
  • transgenic rats expressing PRDM16 a transcription factor that regulates the development of brown adipocytes, under the control of the adipose fatty acid binding protein (aP2) promoter for selective expression only in adipocytes, brown adipocytes and beige in the subcutaneous white adipose tissue It is reported that a large amount of fat cells are produced, and the transgenic mice have high resistance to high fat diet-induced obesity (Spiegelman BM (2013 June) Regulation of Adipogenesis: Towaed New Therapeutics for Metabolic Disease. Diabetes 62, 1774- 1782).
  • aP2 adipose fatty acid binding protein
  • Inducing adipocyte differentiation in mouse embryo fibroblasts produces white adipocytes, which inhibit or decrease the activity of Retinoblastoma protein (pRb) in the same MEF.
  • Inducing adipocyte differentiation produces brown adipocytes.
  • the white adipose tissue was decreased while the brown adipose tissue was increased in the transgenic rats which removed the expression of p107 protein, a type of Rb protein.
  • pRb is mainly present in hypophosphorylated form in p107-/-transgenic mice.
  • Hipk2 Homeodomain-interacting protein kinase 2 is a kinase that regulates transcription factor activity, which is involved in embryonic development, neuronal survival and death, cell proliferation and tumorigenesis, but has recently been reported to control the development of white fat. .
  • Induction of obesity in HIPK2-/-transfected mice from which the HIPK2 gene was removed in a high-fat diet reduced obesity and increased brown fat marker expression than normal mice (Sjolund J et al., (2014 May 20) Identification of Hipk2 as an essential regulator of whitefat development.111 (20): 7373-8). Therefore, HIPK2 transgenic mice can be used to study the effects of fat accumulation inhibitors on adipose tissue development, brown adipose differentiation and fat browning.
  • the present inventors have diligently tried to find a substance that inhibits the proliferation of adipose stem cells and promotes fat browning.
  • mannferrin significantly inhibits the proliferation of adipose stem cells and inhibits the differentiation of fat stem cells into white adipose cells.
  • the present invention has been completed by promoting differentiation into beige adipocytes and confirming that there is a therapeutic effect on obesity caused by fat accumulation.
  • the main object of the present invention is a fat stem cell comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof It is to provide a composition for inhibiting proliferation or differentiation of fat precursor cells.
  • Another object of the present invention is brown of adipose tissue including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is to provide a composition for promoting differentiation into adipocytes or beige adipocytes.
  • Another object of the present invention is white of adipose tissue including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is to provide a composition for inhibiting differentiation into adipocytes.
  • Another object of the present invention is to prevent or treat hypothermia, including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is to provide a pharmaceutical composition.
  • Another object of the present invention is to prevent or ameliorate hypothermia, including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and food acceptable salts thereof It is to provide a food composition for.
  • Another object of the present invention is body temperature control or body comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is to provide a pharmaceutical composition for regulating energy metabolism.
  • thermoregulation or body comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and food-acceptable salts thereof. It is to provide a food composition for controlling energy metabolism.
  • Another object of the present invention is a lipid metabolism related disease including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof. It is to provide a pharmaceutical composition for the prophylaxis or treatment of.
  • the lipid metabolism related disease may include obesity.
  • the obesity may include childhood obesity, adolescent obesity, or adult obesity.
  • Another object of the present invention is anti-obesity, appetite including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and food-acceptable salts thereof It is to provide a food composition for inhibiting or reducing body fat.
  • composition comprising the manjiferin according to the present invention can be used for the prevention, improvement, treatment of various hypothermia, fat proliferation and fat metabolism-related diseases.
  • Figure 1 and Figure 2 shows the effect of Manjiferin on the proliferation of fat-derived mesenchymal stem cells
  • Figure 1 is treated with Manjiferin to fat-derived mesenchymal stem cells for 6 days, and then cell proliferation by MTT assay
  • Figure 2 shows the treatment of 3T3-L1 cells and HeLa cells with mannziferin for 6 days, and then the cell proliferation was measured by MTT assay.
  • the control group not treated with mannferin was labeled as control.
  • Figure 3 and Figure 4 shows the effect of Manjiferin on adipocyte differentiation of adipocyte-derived mesenchymal stem cells, Figure 3 incubated in differentiation-inducing medium for 14 days to induce adipocyte differentiation, stained with Oil Red O 4 is a measurement of absorbance of 490 nm by dissolving dyed Oil Red O with isopropanol.
  • Mangiferin (-) is a control group not treated with Mangiferin
  • Mangiferin (+) is treated with 10 ⁇ M concentration of Manjiferrin.
  • X-axis indicates the number of cells planted in a 22 mm incubator. In FIG. 4, the X-axis indicates the number of cells planted in a 22 mm incubator.
  • the control group not treated with mannferin was labeled as control.
  • FIG. 5 and 6 show the effect of Manziferin on Wnt signal transduction in adipose derived mesenchymal stem cells
  • Figure 5 shows two separately obtained adipose derived mesenchymal stem cells and 3T3-L1 cells
  • HeLa cells Manziferin was treated at 50 ⁇ M or 100 ⁇ M concentration for 3 or 6 days, followed by immunoblotting of GSK-3 ⁇ , p (Ser9) -GSK-3 ⁇ , ⁇ -catenin, and non-phospho- ⁇ -catenin proteins 6 shows the p (Ser9) -GSK-3 ⁇ and non-phospho- ⁇ -catenin protein bands in FIG. .
  • FIG. 9 and 10 show the results of the high fat diet administered HIPK2 gene-modified transgenic mice that control brown adipose differentiation and the effect of Manjiferin using heterozygous mice.
  • FIG. 9 In normal rats in 8-week adolescent heterozygous mice Less weight was increased (FIG. 9). However, the feeding amount was almost similar (FIG. 10).
  • 11 and 12 show the results of high-fat diet from 18 to 34 weeks to investigate the effect of Manjiferin in adult rats.
  • HIPK2 heterozygous rats gained less weight from 22 weeks than normal mice and 35 weeks.
  • Manjiferin administration resulted in weight loss only in high-fat diet heterozygotes. This shows the possibility that fat browning is promoted by manjiferin in adults. There was also a slight weight loss in low fat diet animals.
  • the present invention has been found to inhibit the differentiation of the adipocytes into white adipocytes and to promote the differentiation into beige adipocytes, confirming that they can be used for the prevention or treatment of obesity.
  • the present invention is any one selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin (neomangiferin), norathiriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof It provides a composition for inhibiting the proliferation or differentiation of adipose stem cells or fat precursor cells comprising one or more.
  • the manjiferin, neomanjiferrin, norathiolol may be represented by the following formula (1), respectively.
  • the manziferrin, neomanjiferrin, norathiolol may be obtained from natural products that are synthesized or commercially sold by the general chemical synthesis method or cultivated or collected in nature, but is not limited thereto. For example, it may be obtained by the method disclosed in Korean Patent No. 1097231.
  • the term 'pharmaceutically acceptable salt' refers to a formulation that does not impair the biological activity and the physical properties of the administration of Manjiferin.
  • the pharmaceutically acceptable salts are acids that form non-toxic acid addition salts containing pharmaceutically acceptable anions, such as inorganic acids, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, and tartaric acid.
  • Organic carboxylic acids such as formic acid, citric acid, acetic acid, trichloroacetic acid, trichloroacetic acid, gluconic acid, benzoic acid, lactic acid, fumaric acid, maleic acid, salicylic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfate Acid addition salts formed by sulfonic acids and the like such as phonic acid and the like.
  • carboxylic acid salts include metal salts or alkaline earth metal salts formed by lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, amino acid salts such as lysine, arginine, guanidine, dicyclohexylamine, N Organic salts such as -methyl-D-glucamine, tris (hydroxymethyl) methylamine, diethanolamine, choline and triethylamine and the like.
  • ASC adipose derived stem cells
  • fat precursor cells may be used in the same sense as adipose precursor cells, pre-adipocytes and adipose progenitor cells.
  • “differentiation” is a process in which the early stage fat stem cells or fat precursor cells have the characteristics as each tissue, the fat stem cells or fat precursor cells by the composition according to the present invention is brown fat or beige fat Can differentiate into white fat.
  • proliferation is a process that is different from the differentiation, when the fat stem cells increase in number through the proliferation of cells in children and adolescents, these fat stem cells differentiate into adipocytes and grow in size after adulthood 70 More than% will have obesity and adult illness. Therefore, inhibiting the proliferation of fat stem cells in children and adolescents can prevent adult diseases including obesity.
  • the effect of reducing human adipocyte-derived mesenchymal stem cells (hAD-MSC) cell proliferation by manjiferin is not attributable to general cytotoxicity, but selectively appears in adipocyte-derived mesenchymal stem cell proliferation. It was confirmed to be active (FIG. 2).
  • Manjiferin inhibited the proliferation of adipocyte-derived mesenchymal stem cells, and it was confirmed that adipocyte differentiation was also promoted similarly to contact inhibition (FIGS. 3 and 4).
  • the manjiferin or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be included in an amount of 0.01 to 100% by weight, and more preferably 1 to 80% by weight, based on the total weight of the pharmaceutical composition, respectively.
  • the present invention provides a method for the treatment of adipose tissue comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, and norathyriol, or pharmaceutically acceptable salts thereof.
  • adipose tissue comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, and norathyriol, or pharmaceutically acceptable salts thereof.
  • a composition for promoting differentiation into brown adipocytes or beige adipocytes are provided.
  • the present invention provides a method for treating adipose tissue comprising at least one selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, norathiriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof.
  • a composition for inhibiting differentiation into white adipocytes is provided.
  • the manjiferin, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, is as described above.
  • Brown adipocytes have a relatively larger number of mitochondria than white adipocytes, and are browned by cytochrome pigments present in the mitochondria.
  • Uncoupling protein 1 (UCP1) protein is present in the mitochondrial lining of brown adipocytes, and UCP1 uncoupling H + electrochemical concentration gradient formed by oxidative phosphorylation of mitochondria and ATP synthesis by ATP polymerase. It releases chemical energy in the form of heat.
  • the "white adipose tissue (WAT)" refers to a fat that functions to store surplus energy in the form of triglycerides. Therefore, the suppression of differentiation into white adipocytes is known to be effective in the treatment of obesity.
  • brown adipose tissue is a distinct cell group not derived from the myf-5 lineage, unlike the brown adipose tissue derived from the myf-5 lineage, and in the absence of warm stimulation, white fat cells. It rarely expresses UCP1, but given cold or cyclic AMP stimulation, UCP1 expression and cellular respiration rate are increased to brown adipocyte level.
  • Adolescent HIPK2 heterozygous rats ingested a high-fat diet compared to normal rats resulted in less weight in heterozygotes than in normal rats (FIGS. 9 and 10). It was confirmed that browning was promoted (FIGS. 11 and 12).
  • the manjiferin or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be included in an amount of 0.01 to 100% by weight, and more preferably 1 to 80% by weight, based on the total weight of the pharmaceutical composition, respectively.
  • the present invention provides a method for preventing or hypothermia, including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, norathiriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof Provided is a therapeutic pharmaceutical composition.
  • thermoregulation comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neomangiferin, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof It provides a pharmaceutical composition for regulating body energy metabolism.
  • the present invention relates to a lipid metabolism comprising at least one selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neotiriol, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof.
  • a pharmaceutical composition for preventing or treating a disease comprising at least one selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, neotiriol, norathyriol, and pharmaceutically acceptable salts thereof.
  • the lipid metabolism related disease may include obesity.
  • the obesity may include childhood obesity, adolescent obesity, or adult obesity.
  • the lipid metabolism-related diseases may be any one selected from genetic diseases including Gaucher's disease, Lehman's disease, Fabry's disease, Schindler's disease, Labe's disease, sulfatase deficiency, Faber's disease, and Ulman disease, but are not limited thereto. It is not.
  • the lipid metabolism-related disease may be a disease caused by excessive cell number of adipocytes, excessive cell proliferation, or cell death.
  • the manjiferin, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, is as described above.
  • Non-phospho- ⁇ -catenin activated by mannoseferin-treated cells, increases GSK-3 ⁇ activity with decreasing inactivated p (Ser9) -GSK-3 ⁇ and thus increases ⁇ -catenin phosphorylation. (non-phospho- ⁇ -catenin) protein was confirmed to decrease. Therefore, Manjiferin enhances the activity of the Wnt / ⁇ -catenin signaling pathway by inhibiting GSK-3 ⁇ , suggesting that Manjiferin has a therapeutic effect on lipid metabolism-related diseases such as obesity.
  • prevention may refer to any action that inhibits or delays the onset of a disease by administering to the subject a mannigrine according to the present invention.
  • treatment may mean any action that improves or benefits the condition of the disease by administering the composition of the present invention to a suspicious individual.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may also be used as a single agent, and may be prepared and used in a combination formulation, further including a drug known to have an official hypothermia, temperature regulation, regulation of body energy metabolism, or lipid metabolism-related diseases.
  • Formulated with a pharmaceutically acceptable carrier or excipient can be prepared in unit dose form or incorporated into a multi-dose container.
  • the term "pharmaceutically acceptable carrier” may refer to a carrier or diluent that does not interfere with the biological activity and properties of the compound to be injected without stimulating the organism.
  • the kind of the carrier usable in the present invention is not particularly limited, and any carrier can be used as long as it is a conventionally used and pharmaceutically acceptable carrier in the art.
  • Non-limiting examples of the carrier include saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol and the like. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the carrier may include a non-naturally occuring carrier.
  • ком ⁇ онентs such as antioxidants, buffers and / or bacteriostatic agents may be added and used, and diluents, dispersants, surfactants, binders, lubricants, and the like may be additionally added to provide a solution such as an aqueous solution, a suspension, an emulsion, or the like. It may be formulated into a use formulation, pills, capsules, granules or tablets.
  • compositions of the present invention may comprise a pharmaceutically effective amount of manziferin.
  • pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment, generally in an amount of 0.001 to 1000 mg / kg, preferably 0.05 The amount of to 200 mg / kg, more preferably 0.1 to 100 mg / kg may be administered once to several times daily.
  • the specific therapeutically effective amount for a particular patient is determined by the specific composition, including the type and extent of the reaction to be achieved, whether or not other agents are used in some cases, the age, weight, general health of the patient, It is desirable to apply differently depending on various factors and similar factors well known in the medical field, including sex and diet, time of administration, route of administration and rate of composition, duration of treatment, drugs used with or co-specific with the specific composition.
  • compositions of the present invention may be administered as individual therapeutic agents or in combination with other therapeutic agents and may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents. And single or multiple administrations. In consideration of all the above factors, it is important to administer an amount that can achieve the maximum effect in a minimum amount without causing side effects, and can be easily determined by those skilled in the art.
  • the term "administration" refers to introducing the pharmaceutical composition of the present invention to a patient in any suitable manner, the route of administration of the composition of the present invention being oral or parenteral as long as it can reach the target tissue. Administration can be via a variety of routes.
  • the mode of administration of the pharmaceutical composition according to the present invention is not particularly limited, and may be in accordance with methods commonly used in the art.
  • the composition may be administered by oral or parenteral administration.
  • the pharmaceutical compositions according to the invention may be prepared in various formulations depending on the desired mode of administration.
  • the frequency of administration of the composition of the present invention is not particularly limited, but may be administered once a day or several times in divided doses.
  • the present invention provides a method for preventing or treating a hypothermia or lipid metabolism-related disease comprising administering to the subject the manjiferin.
  • the term "individual” may refer to all animals, including humans, who have or are likely to develop hypothermia or lipid metabolism related diseases.
  • the animal may be a mammal such as, but not limited to, a human, a cow, a horse, a sheep, a pig, a goat, a camel, a antelope, a dog, a cat, and the like, which require treatment of similar symptoms.
  • the method of preventing or treating the present invention may specifically include administering the composition in a pharmaceutically effective amount to an individual having or at risk of developing hypothermia or a lipid metabolism related disease.
  • the term "administration" refers to introducing the pharmaceutical composition of the present invention to a patient in any suitable manner, the route of administration of the composition of the present invention being oral or parenteral as long as it can reach the target tissue. Administration can be via a variety of routes.
  • the present invention provides a method for preventing or preventing hypothermia, including any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin, and norathyriol, or food acceptable salts thereof. It provides a food composition for improvement.
  • Hypothermia may refer to a condition in which the central body temperature (deep body temperature) drops below 35 ° C. Since hypothermia is caused when the body's heat production is reduced or heat loss is increased, or when the two occur in combination, the composition of the present invention can promote brown localization to generate heat in hypothermic conditions to maintain body temperature. .
  • the present invention provides a thermoregulation comprising at least one selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin and neotiriol, or norathyriol, or a food acceptable salt thereof. It provides a food composition for regulating body energy metabolism.
  • thermoregulation may refer to a regulating action in which the subject maintains the body temperature in an optimal range to match the activity.
  • the composition of the present invention promotes brown localization to generate heat to maintain body temperature, thereby effectively controlling the temperature.
  • the present invention provides an anti-obesity comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin and neorathiriol, or food acceptable salts thereof, Provided is a food composition for suppressing appetite or reducing body fat.
  • the food composition may be to include a health functional food.
  • Manjiperin, neomanjiferin, norathiolol has been used for a long time as a natural substance has been proved to be stable, so it can be prepared in the form of food that can prevent or improve obesity, suppress appetite, or reduce body fat while having common sense It can be ingested.
  • Functional food is the same term as food for special health use (FOSHU), and means foods that have high medical effects and medical effects that are processed so that their bioregulatory functions are efficiently displayed in addition to nutrition.
  • the food may be prepared in various forms such as tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, etc. in order to obtain useful effects in preventing or improving obesity, suppressing appetite, or reducing body fat.
  • the food composition of the present invention may further comprise a food acceptable carrier.
  • compositions comprising the manjiferin, neomanziferin, or / and norathiol of the present invention can be added.
  • the food composition may be added to other ingredients that do not interfere with the prevention or improvement of obesity, appetite suppression, or body fat reduction effect, the kind is not particularly limited.
  • various herbal extracts, food acceptable additives, natural carbohydrates, and the like may be contained as additional ingredients, such as conventional foods.
  • the food supplement additive is added to prepare the health functional food of each formulation can be used by those skilled in the art as appropriate.
  • various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic and natural flavors, colorants and fillers, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters , Stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in the carbonated beverage, and the like but the type is not limited by the above examples.
  • the content of the extract included in the food is not particularly limited, but may be included in 0.01 to 100% by weight, more preferably 1 to 80% by weight relative to the total weight of the food composition.
  • the composition may include additional ingredients that are commonly used in food compositions to improve the smell, taste, time and the like.
  • additional ingredients may include vitamins A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, niacin, biotin, folate, panthotenic acid, and the like.
  • it may include minerals such as zinc (Zn), iron (Fe), calcium (Ca), chromium (Cr), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu). It may also contain amino acids such as lysine, tryptophan, cysteine, valine and the like.
  • preservatives potassium sorbate, sodium benzoate, salicylic acid, sodium dehydroacetate, etc.
  • fungicides bleaching powder and highly bleaching powder, sodium hypochlorite, etc.
  • antioxidants butylhydroxyanisol (BHA), butylhydroxytoluene ( BHT), etc.
  • colorants such as tar pigments
  • colorants such as sodium nitrite, sodium nitrite
  • bleach sodium sulfite
  • seasonings such as MSG glutamate
  • sweeteners ducin, cyclate, saccharin, sodium, etc.
  • Food additives such as flavors (vanillin, lactones, etc.), swelling agents (alum, potassium D-tartrate, etc.), reinforcing agents, emulsifiers, thickeners (pigments), coatings, gum herbicides, foam inhibitors, solvents, improvers, etc.
  • the additive is selected according to the type of food and used in an appropriate amount
  • the health functional food of the present invention can be prepared by a method commonly used in the art, and the preparation can be prepared by adding raw materials and ingredients commonly added in the art.
  • the preparation can be prepared by adding raw materials and ingredients commonly added in the art.
  • unlike the general medicine has the advantage that there is no side effect that can occur when taking a long-term use of the drug with food as a raw material, can be excellent in portability.
  • the food acceptable salt may be used in the same sense as the pharmaceutically acceptable salt.
  • HIPK2 +/- heterozygous mice there was no significant difference in obesity due to high fat diet, but the degree of obesity was decreased when oral administration of manziperin. This shows the potential for Manziferin to promote brown adipose differentiation in adult adipose tissue formation by high fat diet. In addition, the increase in obesity was significantly higher in the high-fat diet rats 8 weeks after birth than in the high-fat diet adult rats. This suggests that Manziferin inhibits the proliferation of adipose stem cells in fat formation by high fat diet and greatly suppresses adolescent obesity.
  • the present invention provides an anti-obesity comprising any one or more selected from the group consisting of mangiferin, neomangiferin and neorathiriol, or food acceptable salts thereof,
  • a feed composition for suppressing appetite or reducing body fat is provided.
  • the feed composition may include a feed additive.
  • the feed additive of the present invention corresponds to a feed supplement in the Feed Control Act.
  • feed may refer to any natural or artificial diet, one meal, or the like, or a component of the one meal, for the animal to eat, ingest, and digest.
  • the kind of the feed is not particularly limited, and may be used a feed commonly used in the art.
  • Non-limiting examples of the feed may include plant feeds such as cereals, fruits, food processing by-products, algae, fibres, pharmaceutical by-products, oils, starches, gourds or grain by-products; And animal feeds such as proteins, minerals, fats and oils, minerals, fats and oils, single cell proteins, zooplankton or foods. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the present invention provides a quasi-drug composition for anti-obesity, appetite suppression, or body fat reduction.
  • the term "quasi drug” refers to a fiber, rubber product or the like used for the purpose of treating, alleviating, treating or preventing a disease of a human or animal, has a weak action on the human body or does not directly act on the human body, Or non-machinery and the like, or any of the agents used for sterilization, insecticide and similar purposes for the purpose of preventing infection, for the purpose of diagnosing, treating, reducing, treating or preventing human or animal diseases. It may mean an article other than an apparatus, machine or apparatus, and an article which is not an apparatus, machine or apparatus, which is used for the purpose of pharmacologically affecting the structure and function of a human or animal.
  • the quasi-drug may include external skin preparations and personal hygiene products.
  • it may be, but is not limited to, a disinfectant cleaner, a shower foam, a gagreen, a wet tissue, a detergent soap, a hand wash, or an ointment.
  • the composition according to the present invention when used as an quasi-drug additive, the composition may be added as it is, or used together with other quasi-drugs or quasi-drug components, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined depending on the intended use.
  • Dulbecco's modified eagle media-F12 medium Ca + 2 / Mg + 2-free HBSS (Hank's balanced salt solution), trypsin-ethylenediaminetetraacetic acid, secondary antibodies and L-glutamine (Carlsbad, CA, USA).
  • Primary antibodies were purchased from Abcam (Cambridge, UK), Chemicon (Billerica, MA, USA) and Serotec (Kidlington, UK). Secondary antibodies were purchased from Jackson (West Grove, PA, USA).
  • PBS phosphate buffered saline
  • Phosphatase inhibitor mixtures Phosphatase inhibitor mixtures
  • protease inhibitor mixtures dimethyl sulfoxide
  • paraformaldehyde (PFA) and Tween 80 were purchased from Sigma (St. Louis, MO, USA).
  • Manjiperin (purity of 95% or more) is published by Kangsik JUNG et al. Biol. Pharm. Bull. 32 (2) 242-46, 2009) to obtain a pure separation from the ethanol extract of the hair. All other materials were obtained from standard commercial sources.
  • Human adipose-derived mesenchymal stem cells were treated with collagenase I for 30 minutes at 37 from a healthy adult, filtered with a cell strainer, and centrifuged at 1,500 rpm for 10 minutes for 10% heat. Incubated in 37% condition with 5% CO2 in DMEM medium with inactivated FBS. Surviving cells were treated with 2.5% trypsin-EDTA (ethylenediaminetetra acetic acid), and the cells were detached and cultured in 5% CO 2 , 37 conditions in Mesen PRO medium to which 2 mM Glutamax was added (primary culture).
  • trypsin-EDTA ethylenediaminetetra acetic acid
  • Human adipose derived mesenchymal stem cells primary cultured in Example 2 were planted with 2 ⁇ 10 4 cells in a 35 mm incubator. Using DMEM as a basal medium, a culture solution containing 10% FBS, 2 mM glutamax, 5 ⁇ g / ⁇ l gentamicin, and 10 ng / ml EGF was used. In order to confirm the effect on the proliferation of human adipose-derived mesenchymal stem cells of manjiferin was added to the culture medium in a concentration of 0.01, 0.1, 1, 10, 50, 100 ⁇ M. After incubation for 6 days, the culture was replaced with 1 ml of fresh culture and then 100 ⁇ l MTT solution was added. After 4 hours of reaction at 37% with 5% CO2, all cultures were removed. The resulting formazan (formazan) crystals were dissolved in 2 ml of DMSO (dimethyl sulfoxide), and then absorbed at 550 nm.
  • Example 4 Origin of fat Mesenchyme Adipocyte differentiation of stem cells adipogenesis Effect of Manziferin on
  • differentiation-inducing media containing 1 ⁇ M dexamethasone, 0.5mM isobutylmethylxanthine, 0.2mM indomethacin, and 10 ⁇ M human insulin in basal medium. Incubated. Differentiation induction medium was changed every 3 days.
  • Manjiferin was added to the culture to analyze the effect of mannferrin on adipocyte differentiation of adipocyte-derived mesenchymal stem cells.
  • Cells was used as a plant gae 0.4x10 5, 0.8x10 5 gae, 1.6x10 5 a density in 22mm culture medium. After 14 days of culture, it was observed by staining with Oil Red O. After staining the fat drop with isopropanol (isopropanol), the absorbance was measured at 490nm.
  • Human adipose derived mesenchymal stem cells primary cultured in Example 2 were planted as 6 ⁇ 10 4 cells in a 60 mm incubator. Manziferin was added to the culture at concentrations of 0, 50 and 100 ⁇ M. After culturing for 3 or 6 days, cell extracts were obtained by lysis with RIPA buffer solution. Proteins were quantitatively analyzed by Bradford Protein Assay and the same amount of protein was isolated and developed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. After transferring the protein to the nitrocellulose membrane, an immunoblotting experiment was performed. The primary antibodies were pan-GSK-3 ⁇ , p (Ser9) -GSK-3 ⁇ , pan- ⁇ -catenin, and non-phospho- ⁇ -catenin antibodies.
  • pan-GSK-3 ⁇ antibody recognizes all GSK-3 ⁇ proteins and the p (Ser9) -GSK-3 ⁇ antibody recognizes only inactivated GSK-3 ⁇ proteins.
  • Pan- ⁇ -catenin antibodies recognize all ⁇ -catenin proteins, and non-phospho- ⁇ -catenin antibodies recognize only activated ⁇ -catenin proteins.
  • GSK-3 ⁇ protein phosphorylates ⁇ -catenin and ultimately removes ⁇ -catenin from cells.
  • Cells treated with 50 ⁇ M and 100 ⁇ M concentrations of Manipferin decreased the amount of p (Ser9) -GSK-3 ⁇ protein compared to the control group (FIGS. 5 and 6). The higher the concentration of treated Manjiferin, the greater the decrease was, and the amount of p (Ser9) -GSK-3 ⁇ protein decreased more in the cells treated for 6 days than the cells treated for 3 days.
  • the amount of non-phospho- ⁇ -catenin protein was decreased in the cells treated with manjiferin compared with the control group.
  • GSK-3 ⁇ activity increased with decreased p (Ser9) -GSK-3 ⁇ inactivated non-phospho- ⁇ - in cells treated with Manjiferin. Catenin protein was confirmed to decrease.
  • manjiferin enhances the activity of the Wnt / ⁇ -catenin signaling pathway by inhibiting GSK-3 ⁇ , suggesting that manjiferin has a therapeutic effect on lipid metabolism-related diseases such as obesity.
  • mice Male rats (30 g) and high-fat diets were purchased from the Orient Animal Breeding Center (a branch of Charles River Laboratories, Gyeonggi-do, Korea). Mice were kept 4 or 5 per cage for at least one week of adaptation, fed with water and food (ad libitum), constant temperature (20-23 ⁇ 1), humidity (60 ⁇ 10%) and day / night ( 12h / 12h) to maintain the cycle mode (light 07: 00-19: 00). Obese rats were divided into two or three animals per cage to avoid social stress. All experiments followed NIH and Kyung Hee University animal care and use guidelines.
  • carrier (10% DMSO) was administered orally, and in the manziferin group, oral administration of manziferin dissolved in DMSO at 20 mg / kg.
  • Carrier or Manziferin group was orally administered 1 ml once a day by intubation using an oral infusion needle (oral sonde needle, 5 cm), and no vomiting reaction was observed.
  • mice Female rats (18 g) and high-fat diets were purchased from the Orient Animal Breeding Center (branch of Charles River Laboratories, Gyeonggi-do, Korea). Mice were kept 4 or 5 per cage for at least one week of adaptation, fed with water and food (ad libitum), constant temperature (20-23 ⁇ 1), humidity (60 ⁇ 10%) and day / night ( 12h / 12h) to maintain the cycle mode (light 07: 00-19: 00). Obese rats were divided into two or three animals per cage to avoid social stress. All experiments followed NIH and Kyung Hee University animal care and use guidelines.
  • HIPK2 transgenic mice were reported to have decreased white fat and browned fat in homozygous mice and slightly different in females in heterozygous mice.
  • the experiments were conducted in adolescent heterozygous rats at 8 weeks, which resulted in a higher fat diet compared to normal rats.
  • the feeding amount was almost similar (FIG. 10).
  • compositions comprising the manjiferin according to the present invention can be used for the prevention, improvement, treatment of various hypothermia, fat proliferation and fat metabolism-related diseases.

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Abstract

본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 또는 분화 억제용 조성물; 지방 조직의 갈색 지방세포 또는 베이지 지방세포으로의 분화 촉진용 조성물; 지방 조직의 백색 지방세포로의 분화 억제용 조성물; 저체온증 예방, 개선, 또는 치료용 조성물; 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 조성물; 지질대사 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물; 및 항 비만, 또는 체지방 감소용 조성물에 관한 것이다.

Description

지방줄기세포의 증식 억제 및 지방 조직의 갈색화 촉진용 조성물
본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 또는 분화 억제용 조성물; 지방 조직의 갈색 지방세포 또는 베이지 지방세포으로의 분화 촉진용 조성물; 지방 조직의 백색 지방세포로의 분화 억제용 조성물; 저체온증 예방, 개선, 또는 치료용 조성물; 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 조성물; 지질대사 관련 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물; 및 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소용 조성물에 관한 것이다.
비만이란 기본적으로 섭취 에너지에 비해 소비 에너지가 적을 때 잉여 에너지가 체내 지방 형태로 과도하게 축적되어 발생한다. 현대 사회에서는 식생활의 서구화에 의해 섭취 에너지는 크게 증가하는 반면 문명의 편리 제공을 통해 활동량을 감소시켜 섭취 에너지와 소비 에너지 간의 불균형이 쉽게 발생한다. 또한 스트레스 증가에 의한 불규칙한 식습관과 정신적 그리고 내분비적 혼란은 에너지 불균형을 더욱 심화시킨다. 이러한 에너지 간의 불균형은 개인의 유전적 요인과 복합적으로 작용하여 비만을 발생시킨다. 과거에는 비만은 고소득 국가에서 주로 발생되었으나, 최근 경제 세계화를 통해 식생활의 서구화가 확산되고 고칼로리 인스턴트식품이 전 세계적으로 저렴하게 제공됨에 따라 중소득 및 저소득 국가에서도 비만 환자가 급속도로 증가하고 있다. 특히 저칼로리 식습관을 갖고 있던 중소득 및 저소득 국가에서는 에너지 축적을 선호하는 유전적 요인과 복합적으로 작용하여 비만 환자의 증가 속도가 더욱 가파르게 나타나고 있다.
2014년 컨설팅업체 맥킨지는 비만이 초래하는 비용이 전 세계적으로 2조 달러(약 2230조원)에 달하는 것으로 보고하였다. 전 세계 1년 국내총생산(GDP)의 2.8%에 이르는 규모이다. 비만으로 인한 비용은 전쟁과 테러에 대처하기 위한 비용이나 흡연에 따른 비용(각 2조1000억원)과 비슷한 수준이며, 알코올(1조4000억달러), 문맹(1조3000억달러), 기후변화(1조달러) 등에 대응하기 위한 비용보다 훨씬 많다. AP 통신과 미국 언론들은 맥킨지 보고서를 인용하여 비만은 단지 건강과 관련된 문제만이 아니고, 경제적 측면에서도 주요한 도전이 되고 있다면서 이제 우리는 비만을 막기 위한 행동에 나서야 한다고 보도했다. 우리나라에서도 국민건강보험공단에 따르면 초고도 비만율은 지난 2002년 0.2%에서 2013년 0.5%로 상승해 11년간 2.9배의 증가를 보였다. 초고도비만율 증가 현상은 20~30대에서 가장 두드러지게 나타났으며, 여성의 경우 2002년 대비 2013년에 6.3배 증가했고, 남성은 4.8배 증가했다. 이러한 비만은 과체중에 의한 위험요인으로 작용할 뿐만 아니라 당뇨, 고혈압, 동맥 경화, 심장병, 관절 질환 등의 만성적 성인병의 중요한 원인을 제공한다.
비만은 저칼로리 식생활을 제공하는 식이요법과 운동량을 증가시키는 운동요법을 병행하여 기본적으로 치료할 수 있으나, 식욕은 내분비적, 심리적 여러 인자가 복합적으로 작용하여 조절되므로 환자가 능동적으로 제어하기가 매우 어려우며 높은 강도의 운동을 꾸준히 실천하는 것도 어렵다. 또한 식욕 제어의 심리적 압박감에 의해 오히려 요요현상이 유도되어 체중의 급격한 재증가가 발생하기도 한다. 따라서 과잉영양을 원인으로 하는 비만 환자인 경우에는 식이요법과 운동요법을 높은 강도로 강요하기 보다는 낮은 강도의 식이요법과 운동요법과 함께 잉여 칼로리의 체내 지방 저장을 억제하는 약물 치료를 병행한다면 더 큰 치료 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 요요현상도 방지할 수 있을 것이다.
그동안 개발된 식욕제어를 위한 약물은 노르에피네프린(Norepinephrine) 분비를 차단하는 펜터민(Phentermine)과 펜디메트라진(Phendimetrazine), 세로토닌(Serotonin) 재흡수를 차단하는 플루오세틴(Fluoxetin), 그리고 세로토닌과 노르에피네프린 재흡수를 차단하는 시부트라민(Sibutramine)과 같이 대부분 중추신경계에 작용하는 향정신성 의약품으로 두통과 메스꺼움, 정신장애 등의 부작용이 심각하여 우울증 유발 및 자살 등이 보고되어 최근 FDA에서 허가가 취소되고 있다. 위장에서의 지방흡수를 차단하는 오를리스타트(Orlistat)는 체중 감소효과가 크지 않고, 장기 복용 시 내성이 발생한다고 보고되었으므로 새로운 비만 억제제 개발이 시급하다.
체내 지방은 대부분 지방세포에 저장된다. 비만이 진행됨에 따라 지방세포는 수적으로 증가함과 함께 과도하게 생성된 지방세포가 다량의 중성 지방을 저장함에 따라 크기가 증가하는 형태적 변화를 동반한다. 지방세포는 지방조직 내에 존재하는 지방줄기세포가 지방전구세포를 거쳐 지방세포로 분화되어 형성되며, 지방줄기세포의 분열과 분화는 지방세포의 수와 분화 계통을 결정한다.
청소년기의 비만은 연세대 의대 예방의학과에 따르면 6개월 영아 비만의 약 14%, 7세 소아 비만의 약 41%, 10~13세 비만의 약 70%가 성인 비만으로 진행하므로 매우 위험하다. 실제로 2013년 국민건강영양조사 결과 국내 소아, 청소년 비만 유병률은 1997년 5.8%에서 2012년 9.6%로 증가했고 교육부가 조사한 초, 중, 고교 비만 학생 비율도 2006년 11.6%에서 2014년 15%로 늘었다.
증가하는 소아, 청소년 비만율이 성인 비만 이환율에 크게 영향을 미치는 이유는 지방줄기세포의 증식이 소아 및 청소년기에 형성되며 성인이 되면 증가된 지방줄기세포가 분화하여 지방세포 숫자가 많게 되고 지방을 저장하므로 지방 축적이 원인이 되는 대부분 성인병과 유전병에 영향을 준다.
지방조직에는 잉여 에너지를 중성지방(triglycerides) 형태로 저장하는 기능을 수행하는 백색지방조직(white adipose tissue, WAT)만 존재하는 것이 아니라 저체온증(hypothermia) 상황에서 열을 발생시켜 체온을 유지시키는 기능을 수행하는 갈색 지방조직(brown adipose tissue, BAT)이 존재한다.
형태적으로, 백색지방세포는 하나의 큰 지방 방울을 가지고 있는 반면 갈색 지방세포는 여러 개의 작은 지방 방울을 가지고 있다. 갈색 지방세포에는 백색지방세포에 비하여 비교적 많은 수의 미토콘드리아가 존재하며, 미토콘드리아에 존재하는 사이토크롬 색소에 의해 갈색을 갖게 된다. 갈색 지방세포의 미토콘드리아 내막에는 UCP1(uncoupling protein 1) 단백질이 존재하며, UCP1은 미토콘드리아의 산화적 인산화 과정에서 형성되는 H+전기화학적 농도구배와 ATP 중합효소에 의한 ATP 합성 과정을 짝풀림(uncoupling)하여 화학적 에너지를 열(heat) 형태로 방출한다.
설치류와 같은 작은 크기의 포유류에는 갈색 지방조직이 풍부하게 존재하나, 인간과 같은 비교적 큰 크기의 포유류에서는 유아기 이후 대부분의 갈색 지방조직이 소실되는 것으로 알려져 왔다. 그러나 최근 성인에 쇄골상(supraclavicular area)과 목 부분을 중심으로 갈색 지방세포와 유사한 성질을 보이는 지방세포가 상당량 존재하는 것이 밝혀졌다. 특히 백색지방조직 내에는 저온 자극을 주었을 때 UCP1 단백질 발현이 크게 증가하고 다방성(multilocular) 형태적 특징이 나타나는 지방세포가 섞여 존재함이 밝혀졌다. 이 지방세포는 myf-5 계통에서 유래되는 갈색 지방조직과는 달리 myf-5 계통에서 유래되지 않는 별개의 세포군으로, 전형적인 갈색 지방세포와 구별하기 위해 베이지색 지방세포(beige adipose tissue)라 명명되었다.
베이지색 지방세포는 저온 자극이 없는 상황에서는 백색지방세포와 같이 UCP1을 거의 발현하지 않으나, 저온 자극이나 cyclic AMP 자극이 주어지면 UCP1 발현과 세포 호흡률을 갈색 지방세포 수준으로 증가시킨다. 베이지색 지방세포는 백색지방세포와 전형적인 갈색 지방세포와는 상이한 유전자 발현 패턴을 보이며 근육으로부터 유래되는 폴리펩티드 호르몬인 아이리신(irisin)에 반응하여 UCP1 발현과 세포 호흡률을 증가시킨다. 성인에 존재하는 기존에 알려진 갈색 지방세포는 대부분 베이지색 지방세포로 밝혀졌다 (Spiegelman BM (2013 June) Regulation of Adipogenesis: Towaed New Therapeutics for Metabolic Disease. Diabetes 62, 1774-1782; Wu et al. (2012 Jul 20) Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and human. Cell 150, 366-376).
갈색 지방세포의 발생을 조절하는 전사인자인 PRDM16를 지방세포에서만 선택적으로 발현될 수 있도록 adipose fatty acid binding protein (aP2) 프로모터 지배하에 발현시킨 형질전환쥐에서는 피하 백색지방 조직에 갈색 지방세포와 베이지색 지방세포가 많이 생성되게 되며, 이 형질전환쥐는 고지방식이로 유도한 비만에 높은 저항성을 갖는 것으로 보고되었다 (Spiegelman BM (2013 June) Regulation of Adipogenesis: Towaed New Therapeutics for Metabolic Disease. Diabetes 62, 1774-1782).
생쥐배아 섬유아세포(mouse embryo fibroblast, MEF)에 지방세포 분화(adipogenesis)를 유도하면 백색지방세포가 생성되는데, 같은 MEF에 망막아세포종 단백질(Retinoblastoma protein, pRb)의 발현을 억제하거나 활성을 저하시킨 다음 지방세포 분화를 유도하면 갈색 지방세포가 생성된다. 또한 Rb 단백질의 일종인 p107 단백질 발현을 제거한 형질전환쥐에서는 백색지방조직이 감소하는 반면 갈색 지방조직이 증가한다. p107-/- 형질전환쥐에서는 pRb가 주로 저인산화(hypophosphorylated) 형태로 존재한다. 이 결과들은 백색지방세포와 베이지색 지방세포가 지방 조직 내에서 공통의 지방줄기세포 집단으로부터 분화하며, 고인산화된 pRb는 백색지방세포로의 분화를 유도하는 반면, 저인산화된 pRb는 갈색 지방세포로의 분화를 유도할 가능성을 제기한다. 그리고 지방전구세포의 분화 초기에 Wnt 신호전달이 활성화되면 갈색 지방세포로의 분화는 억제되는 반면 백색지방세포로의 분화는 촉진되는 것으로 보고되었다. 따라서 지방 조직 내의 공통의 지방줄기세포 집단으로부터 백색지방세포로의 분화는 억제하는 한편 베이지색 지방세포로의 분화는 촉진하는 약물 간여가 가능할 가능성이 크다.
한편, Hipk2 (Homeodomain-interacting protein kinase 2)는 전사인자 활성을 조절하는 키나제로서 배아 발생, 신경세포 생존과 사멸, 세포 증식과 종양발생 등에 관여하나, 최근 백색 지방의 발생을 조절하는 기능이 보고되었다. HIPK2 유전자를 제거한 HIPK2-/- 형질전환 쥐에 고지방식이로 비만을 유도하면 정상 쥐보다 비만 정도가 감소하고 갈색 지방 표지자 발현이 증가한다(Sjolund J et al., (2014 May 20) Identification of Hipk2 as an essential regulator of whitefat development. 111(20):7373-8). 따라서 HIPK2 형질전환 쥐를 이용하여 지방 축적 억제제의 지방조직 발생과 갈색 지방 분화 및 지방의 갈색화에의 효과를 연구할 수 있다.
이에 본 발명자들은 지방줄기세포의 증식을 억제하고 지방 갈색화를 촉진하는 물질을 찾기 위하여 예의 노력한 결과, 만지페린이 지방줄기세포의 증식을 크게 억제하고, 지방줄기세포의 백색지방세포로의 분화는 억제하고 베이지색 지방세포로의 분화를 촉진하여 지방 축적이 원인이 되는 비만에 치료 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 주된 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 또는 분화 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 갈색 지방세포 또는 베이지 지방세포으로의 분화 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 백색 지방세포로의 분화 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지질대사 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다. 상기 지질대사 관련 질환은 비만을 포함할 수 있다. 상기 비만은 소아 비만, 청소년기 비만, 또는 성인 비만을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 만지페린, 네오만지페린, 또는 노라티리올을 포함하는 조성물은 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 억제 및 갈색 지방으로의 분화 촉진 효과가 있어, 실험용 또는 체내 이식용 갈색 지방세포의 대량 배양을 위한 세포 배양용 조성물로 유용하게 사용할 수 있으며, 지방 관련 질환자에 투여하여 지방줄기세포의 증식 억제 및 갈색 지방으로의 분화를 도모하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 만지페린을 포함하는 조성물은 각종 저체온증, 지방 증식 및 지방대사 관련 질환의 예방, 개선, 치료에 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2는 지방유래 중간엽 줄기세포의 증식에 대한 만지페린의 효과를 나타낸 것으로, 도 1는 지방유래 중간엽 줄기세포에 만지페린을 6일 동안 처리한 다음, 세포 증식을 MTT 분석법으로 측정하여 나타낸 것이며, 도 2는 3T3-L1 세포와 HeLa 세포에 만지페린을 6일 동안 처리한 다음, 세포 증식을 MTT 분석법으로 측정하여 나타낸 것이다. 만지페린을 처리하지 않은 대조군은 control로 표시하였다.
도 3 및 도 4는 지방유래 중간엽 줄기세포의 지방세포 분화에 대한 만지페린의 효과를 나타낸 것으로, 도 3는 분화유도배지에서 14일간 배양하여 지방세포 분화를 유도한 다음, Oil Red O로 염색하여 나타낸 것이며, 도 4는 염색된 Oil Red O를 이소프로파놀(isopropanol)로 용해하여 490nm 흡광도를 측정한 것이다. 도 3에서 Mangiferin(-)는 만지페린을 처리하지 않은 대조군이며, Mangiferin(+)는 만지페린을 10 μM 농도로 처리한 것이다. X-축은 22mm 배양기에 심어준 세포수를 표시하였다. 도 4에서 X-축은 22mm 배양기에 심어준 세포수를 표시하였다. 만지페린을 처리하지 않은 대조군은 control로 표시하였다.
도 5 및 도 6는 지방유래 중간엽 줄기세포에서 Wnt 신호 전달에 대한 만지페린의 효과를 나타낸 것으로, 도 5는 별개로 획득한 두 가지 지방유래 중간엽 줄기세포와 3T3-L1 세포, HeLa 세포에 만지페린을 50 μM 또는 100 μM 농도로 3일 또는 6일 동안 처리한 다음, GSK-3β, p(Ser9)-GSK-3β, β-catenin, non-phospho-β-catenin 단백질량을 면역 블로팅 방법으로 측정하여 나타낸 것이며, 도 6는 도 5의 p(Ser9)-GSK-3β과 non-phospho-β-catenin 단백질 밴드를 농도계로 측정하여 만지페린을 처리하지 않은 대조군에 대한 백분율로 표시한 것이다.
도 7 및 도 8는 청소년기에 고지방식이를 시작하고 만지페린을 투여했을 때 동물의 몸무게 변화를 나타낸다. 청소년기에 해당하는 8주된 동물에게 고지방식이를 시작한 후 10주부터 28주까지 18주간 만지페린을 경구투여한 결과 대조군에 비해 만지페린 투여군은 몸무게 증가가 둔화되었고 그 차이가 변하지 않고 28주까지 비교적 일정하게 유지되었다. 이는 청소년기에 증식한 지방줄기세포 숫자가 성년까지 계속 유지되어 몸무게가 계속 일정하게 차이나는 것으로 볼 수 있다 (도 7). 섭식량은 고지방 사료의 경우 저지방 사료에 비교하여 섭취량이 적으나 비교적 일정하였음 (도 8).
도 9 및 도 10는 갈색 지방분화를 조절하는 HIPK2 유전자제거한 형질전환 쥐에 고지방식이 투여하고 이형접합자 쥐를 이용하여 만지페린 효과를 조사한 결과를 나타낸 것으로, 8주 청소년기 이형접합자 쥐에서 정상쥐에서보다 몸무게가 적게 증가하였다 (도 9). 그러나 섭식량은 거의 유사하였다(도 10).
도 11 및 도 12는 성체 쥐에서 만지페린 효과를 조사하기 위해 18주에서 34주까지 고지방식이한 결과를 나타낸 것으로, 그 결과 HIPK2 이형접합자 쥐는 정상 쥐보다 22주부터 몸무게가 적게 증가하였고 35주부터 만지페린을 투여한 결과 고지방식이 이형접합쥐에서만 몸무게 감소가 보였다. 이는 성체에서 만지페린에 의해 지방 갈색화가 촉진될 가능성을 보여준다. 저지방 식이 동물에서도 약간의 몸무게 감소가 있었다.
지방 조직 내의 지방줄기세포 집단으로부터 백색지방세포로의 분화는 억제하는 한편 베이지색 지방세포로의 분화를 촉진하면 과잉영양으로부터 비롯된 잉여 에너지를 열 형태로 배출할 수 있다는 아이디어를 바탕으로, 본 발명자들은 만지페린이 지방줄기세포의 백색지방세포로의 분화는 억제하고 베이지색 지방세포로의 분화를 촉진하는 효과가 있음을 밝혀내고, 이를 비만의 예방 또는 치료 용도로 사용할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 또는 분화 억제용 조성물을 제공한다.
상기 만지페린, 네오만지페린, 노라티리올은 각각 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
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상기 만지페린, 네오만지페린, 노라티리올은 일반적인 화학합성방법에 의해 합성되거나 상업적으로 판매되는 것을 구입하거나 또는 자연계에서 재배 또는 채취한 천연물로부터 수득한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일 예로 한국등록특허 제1097231호에 개시된 방법에 의하여 수득된 것일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어, '약학적으로 허용가능한 염'이란 투여되는 만지페린의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 제형을 의미한다. 상기 약학적으로 허용가능한 염은, 약학적으로 허용되는 음이온을 함유하는 무독성 산부가염을 형성하는 산, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요드화수소산 등과 같은 무기산, 타타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플로로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산, 살리신산 등과 같은 유기 카본산, 메탄설폰산, 에탄술폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염이 포함된다. 예를 들어, 약학적으로 허용되는 카르복실산 염에는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등에 의해 형성된 금속염 또는 알칼리 토금속 염, 라이신, 아르지닌, 구아니딘 등의 아미노산 염, 디시클로헥실아민, N-메틸-D-글루카민, 트리스(히드록시메틸)메틸아민, 디에탄올아민, 콜린 및 트리에틸아민 등과 같은 유기염 등이 포함된다.
본 발명에서, "지방줄기세포(adipose derived stem cell, ASC)"는 지방조직에 다량 분포하고 있는 성체줄기세포로, 지방조직에서 유래하는 지방줄기세포를 분리한 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, "지방전구세포"는" adipose precursor cell, pre-adipocytes 및 adipose progenitor cell와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 발명에서, "분화"는 초기 단계인 지방줄기세포 또는 지방전구세포가 각 조직으로서의 특성을 갖게 되는 과정으로, 본 발명에 따른 조성물에 의하여 지방줄기세포 또는 지방전구세포는 갈색 지방 또는 베이지색 지방으로 분화하며, 흰색 지방으로의 분화를 억제할 수 있다.
본 발명에서, "증식"은 분화와 상이한 과정으로, 지방줄기세포가 소아 및 청소년기에 세포 증식을 통해 그 숫자가 증가되면 성년이 된 후 이 지방줄기세포들이 지방세포로 분화하고 그 크기가 커져서 70% 이상이 비만과 성인병을 갖게 된다. 따라서, 소아 및 청소년기에 지방줄기세포의 증식을 억제하면 비만을 포함하는 성인병을 예방할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 만지페린에 의한 인간 지방유래 중간엽 줄기세포(hAD-MSC) 세포증식 감소 효과는 일반적인 세포 독성에 원인이 있는 것이 아니며, 지방유래 중간엽 줄기세포 증식에 선택적으로 나타나는 활성임을 확인하였다(도 2).
만지페린은 지방유래 중간엽 줄기세포의 증식을 억제하였으며, 접촉 억제와 유사하게 지방세포 분화 또한 촉진함을 확인하였다(도 3 및 도 4).
일 예로 상기 만지페린 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 각각 약학 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린 (neomangiferin) 및 노라티리올 (norathyriol), 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 갈색 지방세포 또는 베이지 지방세포으로의 분화 촉진용 조성물을 제공한다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 백색 지방세포로의 분화 억제용 조성물을 제공한다.
상기 만지페린, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 상기한 것과 같다.
본 발명에서, "갈색 지방세포 (brown adipose tissue, BAT)"는 저체온증(hypothermia) 상황에서 열을 발생시켜 체온을 유지시키는 기능을 수행하며, 에너지를 열로 소비하므로 갈색 지방이 많을수록 체중을 더 많이 줄일 수 있다. 갈색 지방세포는 흰색 지방세포에 비하여 비교적 많은 수의 미토콘드리아가 존재하며, 미토콘드리아에 존재하는 사이토크롬 색소에 의해 갈색을 갖게 된다. 갈색지방세포의 미토콘드리아 내막에는 UCP1(uncoupling protein 1) 단백질이 존재하며, UCP1은 미토콘드리아의 산화적 인산화 과정에서 형성되는 H+전기화학적 농도구배와 ATP 중합효소에 의한 ATP 합성 과정을 짝풀림(uncoupling)하여 화학적 에너지를 열(heat) 형태로 방출한다.
상기 "흰색 지방세포 (white adipose tissue, WAT; 백색 지방세포)"는 잉여 에너지를 중성지방(triglycerides) 형태로 저장하는 기능을 수행하는 지방을 의미한다. 따라서 흰색 지방세포로의 분화를 억제할수록 비만 치료효과가 높은 것으로 알려져 있다.
본 발명에서, "베이지 지방세포 (beige adipose tissue)"는 myf-5 계통에서 유래되는 갈색지방조직과는 달리 myf-5 계통에서 유래되지 않는 별개의 세포군으로, 온 자극이 없는 상황에서는 백색지방세포와 같이 UCP1을 거의 발현하지 않으나, 저온 자극이나 cyclic AMP 자극이 주어지면 UCP1 발현과 세포 호흡률을 갈색지방세포 수준으로 증가시킨다.
청소년기 HIPK2 이형접합자 쥐에게 정상 쥐에 비교하여 고지방 식이를 섭취시킨 결과 정상쥐에서보다 이형접합자에서 몸무게가 적게 증가하였으며(도 9 및 도 10), 성체 쥐에서도 HIPK2 이형접합 쥐에서 만지페린에 의해 지방 갈색화가 촉진된 것을 확인하였다(도 11 및 도 12).
일 예로 상기 만지페린 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 각각 약학 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 약학 조성물을 제공한다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지질대사 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 지질대사 관련 질환은 비만을 포함할 수 있다. 상기 비만은 소아 비만, 청소년기 비만, 또는 성인 비만을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지질대사 관련 질환은 고셔병, 리만픽씨병, 파브리병, 쉰들러병, 라베병, 설파타아제결핍증, 파버병, 및 울만병을 포함하는 유전병에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 지질대사 관련 질환은 지방세포의 세포 수 과다, 세포 과다 증식 또는 세포 사멸 억제 등을 원인으로 하는 질환일 수 있다.
상기 만지페린, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 상기한 것과 같다.
만지페린을 처리한 세포에서는 불활성화된 p(Ser9)-GSK-3β이 감소함에 따라 GSK-3β 활성이 증가하고, 이에 따라 β-카테닌 인산화가 증가함에 의해 활성화된 비-포스포-β-카테닌(non-phospho-β-catenin) 단백질이 감소한 것을 확인하였다. 따라서, 만지페린은 GSK-3β를 저해함으로써 Wnt/β-카테닌 신호 경로의 활성을 높이며, 이는 만지페린이 비만 등 지질대사 관련 질환의 치료효과가 있음을 시사하는 것이다.
본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란, 본 발명에 따른 만지페린을 개체에 투여하여 질병의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "치료"란, 본 발명의 상기 조성물을 질병 발병 의심 개체에 투여하여 질병의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 단일제제로도 사용할 수 있고, 공인된 저체온증, 체온조절, 신체 에너지 대사 조절, 또는 지질대사 관련 질환 치료 효과를 가진다고 알려진 약물을 추가로 포함하여 복합제제로 제조하여 사용할 수 있으며, 약제학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용 가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않으면서, 주입되는 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 약학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 담체는 비자연적 담체 (non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
또한, 필요한 경우 항산화제, 완충액 및/또는 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가하여 사용할 수 있으며, 희석제, 분산제, 계면 활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제 등으로 제제화하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양의 만지페린을 포함할 수 있다. 본 발명에서 용어, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 일반적으로 0.001 내지 1000 mg/kg의 양, 바람직하게는 0.05 내지 200 mg/kg, 보다 바람직하게는 0.1 내지 100 mg/kg의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 본 발명의 목적상, 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여할 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용을 유발하지 않으면서 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 방식은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방식에 따를 수 있다. 상기 투여 방식의 비제한적인 예로, 조성물을 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물은 목적하는 투여 방식에 따라 다양한 제형으로 제작될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 상기 만지페린을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 저체온증 또는 지질대사 관련 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "개체"란, 저체온증 또는 지질대사 관련 질환이 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 상기 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한 증상의 치료를 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 상기 예방 또는 치료 방법은 구체적으로, 저체온증 또는 지질대사 관련 질환이 발병하였거나 발병할 위험이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin) 및 노라티리올(norathyriol), 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
저체온증(hypothermia)이란 중심체온(심부체온)이 35℃ 이하로 떨어진 상태를 의미할 수 있다. 저체온증은 인체의 열생산이 감소되거나 열소실이 증가될 때, 또는 두 가지가 복합적으로 발생할 때 초래되므로, 본 발명의 조성물은 갈색지방화를 촉진하여 저체온증 상황에서 열을 발생시켜 체온을 유지시킬 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin) 및 노라티리올(norathyriol), 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 식품 조성물을 제공한다.
상기 체온조절이란 개체가 체온을 활동에 맞도록 최적 범위로 유지하는 조절작용을 의미할 수 있다. 본 발명의 조성물은 갈색지방화를 촉진하여 열을 발생시켜 체온을 유지시킴으로써, 효과적으로 체온조절 작용을 할 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin) 및 노라티리올(norathyriol), 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소용 식품 조성물을 제공한다.
상기 식품 조성물은 건강기능식품을 포함하는 것일 수 있다.
상기 만지페린, 네오만지페린, 노라티리올은 천연 물질로서 오랫동안 사용되어 안정성이 입증되었으므로, 상식할 수 있으면서도 비만의 예방 또는 개선, 식욕 억제, 또는 체지방 감소를 도모할 수 있는 식품의 형태로 제조되어 섭취할 수 있다.
건강기능식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미하는데, 상기 식품은 비만의 예방 또는 개선, 식욕 억제, 또는 체지방 감소에 유용한 효과를 얻기 위하여 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 다양한 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 식품학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 만지페린, 네오만지페린, 또는/및 노라티리올을 포함하는 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다. 상기 식품 조성물에는 비만의 예방 또는 개선, 식욕 억제, 또는 체지방 감소 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용가능한 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 식품보조첨가제는 각 제형의 건강기능식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 그 종류가 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 식품에 포함되는 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
식품이 음료인 경우에는 100㎖를 기준으로 1 내지 30g, 바람직하게는 3 내지 20g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.
본 발명의 건강기능성 식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어날 수 있다.
상기 식품학적으로 허용가능한 염은 약학적으로 허용가능한 염과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
HIPK2+/- 이형형질전환 쥐는 고지방 식이에의한 비만에는 정상쥐와 큰 차이가 없으나 우리가 만지페린을 경구투여한 경우 비만 정도가 감소하였다. 이는 만지페린이 고지방 식이에 의한 성체의 지방조직 형성에서 갈색 지방 분화를 촉진할 가능성을 보여준다. 또한, 고지방 식이 성체 쥐에 만지페린을 투여한 경우보다 청소년기인 생후 8주된 고지방 식이 쥐에 투여한 경우 비만 증가 정도가 크게 차이를 보였다. 이는 고지방 식이에 의한 지방 형성에서 만지페린이 지방줄기세포의 증식을 억제하여 청소년기 비만을 크게 억제함을 보여준다.
다른 양태로서, 본 발명은 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin) 및 노라티리올(norathyriol), 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소용 사료 조성물을 제공한다.
상기 사료용 조성물은 사료 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 사료첨가제는 사료관리법상의 보조사료에 해당한다.
본 발명에서 용어, "사료"는 동물이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미할 수 있다.
상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소를 위한 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 용어, "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적을 사용되는 섬유, 고무제품 또는 이와 유사한 것, 인체에 대한 작용이 약하거나 인체에 직접 작용하지 아니하며, 기구 또는 기계가 아닌 것과 이와 유사한 것, 감염형 예방을 위하여 살균, 살충 및 이와 유사한 용도로 사용되는 제제 중 하나에 해당하는 물품으로서, 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것 및 사람이나 동물의 구조와 기능에 약리학적 영향을 줄 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것을 제외한 물품을 의미할 수 있다. 또한 상기 의약외품은 피부외용제 및 개인위생용품을 포함할 수 있다. 바람직하게는 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 또는 연고제일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에 따른 상기 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용 할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
이하 본 발명을 하기 예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 하기 예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1. 재료의 준비
둘베코 수정 이글 배지(Dulbecco's modified eagle media)-F12배지, Ca+2/Mg+2-프리 HBSS (Hank's balanced salt solution), 트립신-에틸렌디아민테트라아세트산, 이차 항체들 그리고 L-글루타민은 인비트로젠(칼스바트, CA, USA)에서 구매했다. 일차항체들은 Abcam(케임브리지, UK), Chemicon (빌러리카, MA, USA) 그리고 Serotec (키들링턴, UK)에서 구매했다. 이차항체들은 잭슨(웨스트 그로브, PA, USA)에서 구매했다. poly-L-ornithine, 인슐린, 파이브로넥틴, 4-(2-하이드록시에틸기)-I-피페라진에탄설포닉산 (piperazineethanesulf -onic acid), 페놀 레드, 면역 침전 분석법 완충제, 인산완충식염수 (PBS), 포스파타아제 억제자 혼합제, 단백질 분해 효소 억제자 혼합체, 다이메틸설폭시화물, 파라포름알데히드(PFA) 그리고 트윈 80은 시그마(세인트루이스, MO, USA)에서 구매했다.
만지페린(순도 95% 이상)은 Kangsik JUNG 등이 논문 Biol. Pharm. Bull. 32(2) 242-46, 2009)에서 기재한 것과 같이 지모의 에탄올 추출물로부터 순수분리하여 얻었다. 모든 다른 재료는 표준 상업적 출처로부터 얻었다.
실시예 2. 인간 지방유래 중간엽 줄기세포( hAD - MSC )의 분리 및 배양
인간 지방유래 중간엽 줄기세포는 건강한 성인으로부터 채취된 지방조직을 콜라젠분해효소 I(collagenase I)을 30분 동안 37에서 처리하고, 셀 스트레이너로 거른 후, 1,500 rpm에서 10분간 원심 분리하여 10% 열 불활성화된 FBS가 첨가된 DMEM 배지로 5% CO2, 37 조건에서 배양하였다. 생존한 세포에 2.5% 트립신-EDTA(ethylenediaminetetra acetic acid)을 처리하여 세포를 떼어내어 2 mM Glutamax가 첨가된 Mesen PRO 배지로 5% CO2, 37 조건에서 배양하였다(일차 배양).
실시예 3. 지방유래 중간엽 줄기세포의 증식에 대한 만지페린의 효과 분석
실시예 2에서 일차 배양한 인간 지방유래 중간엽 줄기세포를 35mm 배양기에 2x104세포로 심었다. DMEM을 기본 배지로 하여 10% FBS, 2 mM glutamax, 5 μg/μl gentamicin, 10 ng/ml EGF를 첨가한 배양액을 사용하였다. 만지페린의 인간 지방유래 중간엽 줄기세포의 증식에 대한 효과를 확인하기 위하여 만지페린을 0.01, 0.1, 1, 10, 50, 100 μM 농도로 배양액에 첨가하였다. 6일 동안 배양한 후, 배양액을 1ml의 새로운 배양액으로 교체한 다음 100 μl MTT 용액을 첨가하였다. 5% CO2, 37 조건에서 4시간 동안 반응시킨 후, 배양액을 모두 제거하였다. 생성된 포르마잔(formazan) 결정을 2ml DMSO(Dimethyl sulfoxide)을 넣어 녹여준 후, 550nm 흡광도를 측정하였다.
지방유래 중간엽 줄기세포에 만지페린을 농도 별로 처리한 경우, 세포증식은 만지페린에 대하여 농도의존적으로 감소하였다 (도 1). 세포증식 감소 효과는 만지페린 1 μM 농도에서부터 관찰되었으며 대조군에 비교하여 63% 수준으로 감소하였다. 50 μM 그리고 100 μM 농도에서는 세포증식 감소 효과가 거의 포화되었으며 대조군에 비교하여 50% 수준으로 감소하였다.
만지페린의 세포증식 억제효과의 세포 선택성을 조사하기 위해 3T3-L1 지방세포와 자궁암세포인 HeLa 세포의 세포증식에 대한 만지페린의 영향을 조사하였다 (도 2). 만지페린을 사용한 농도 중 가장 높은 농도인 100 μM 농도로 처리한 경우에서도 3T3-L1과 HeLa 세포의 세포증식은 대조군에 비교하여 차이가 나타나지 않았다.
따라서 만지페린에 의한 hAD-MSC 세포증식 감소 효과는 일반적인 세포 독성에 원인이 있는 것이 아니며, 지방유래 중간엽 줄기세포 증식에 선택적으로 나타나는 활성임을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 지방유래 중간엽 줄기세포의 지방세포 분화( adipogenesis )에 대한 만지페린의 효과 분석
기본 배지에서 세포를 1일 동안 배양한 후, 기본 배지에 1μM dexamethasone, 0.5mM isobutylmethylxanthine, 0.2mM indomethacin, 10μM human insulin을 첨가한 분화유도배지로 교체해 준 다음, 총 14일간 5% CO2, 37조건에서 배양하였다. 분화유도배지는 3일마다 교체하였다.
이후 지방유래 중간엽 줄기세포의 지방세포 분화에 대한 만지페린의 효과를 분석하기 위하여 50μM 또는 100 μM 만지페린을 배양액에 첨가하였다. 세포는 22mm 배양기에 0.4x105개, 0.8x105개, 1.6x105개의 밀도로 심어 사용하였다. 배양 14일 후, Oil Red O으로 염색하여 관찰하였다. 염색된 지방 방울을 이소프로파놀(isopropanol)로 녹인 후, 490nm에서 흡광도를 측정하였다.
세 가지 밀도로 배양된 모든 경우에서 만지페린을 처리한 실험군은 대조군에 비해 Oil Red O 염색이 15% 내지 40% 증가하여, 지방세포 분화가 효과적으로 촉진되었음을 확인하였다(도 3 및 도 4). 중간엽 줄기세포가 지방세포로 분화하기 위해서는 접촉 억제(contact inhibition)에 의해 세포주기의 진행이 멈춘 후 분화자극이 제공되어야 한다. 상기 실시예 3에서 제시한 바와 같이 만지페린은 지방유래 중간엽 줄기세포의 증식을 억제하였으며, 접촉 억제와 유사하게 지방세포 분화 또한 촉진함을 확인할 수 있었다.
실시예 5. 지방유래 중간엽 줄기세포에서 Wnt 신호 전달에 대한 만지페린의 효과 분석
실시예 2에서 일차 배양한 인간 지방유래 중간엽 줄기세포를 60mm 배양기에 6x104 세포로 심었다. 만지페린은 0, 50, 100 μM 농도로 배양액에 첨가하였다. 3일 또는 6일 동안 배양한 후, RIPA 완충 용액으로 용해하여 세포 추출물을 획득하였다. 브래드퍼드 단백질 분석법으로 단백질을 정량 분석하여 동량의 단백질을 SDS-폴리아크릴아미드 겔 정기영동으로 전개하여 분리하였다. 단백질을 니트로셀룰로오스 막으로 옮긴 후, 면역 블로팅 실험을 수행하였다. 일차항체는 pan-GSK-3β, p(Ser9)-GSK-3β, pan-β-catenin, non-phospho-β-catenin 항체를 사용하였다. pan-GSK-3β 항체는 모든 GSK-3β 단백질을 인식하며, p(Ser9)-GSK-3β 항체는 불활성화된 GSK-3β 단백질만을 인식한다. pan-β-catenin 항체는 모든 β-catenin 단백질을 인식하며, non-phospho-β-catenin 항체는 활성화된 β-catenin 단백질만을 인식한다.
GSK-3β 단백질은 β-catenin을 인산화하여 궁극적으로 세포로부터 β-catenin을 제거하는 역할을 한다. 만지페린을 50 μM과 100 μM 농도로 처리한 세포에서는 대조군에 비교하여 p(Ser9)-GSK-3β 단백질량이 감소하였다 (도 5 및 도 6). 처리해준 만지페린의 농도가 높을수록 더 큰 폭의 감소를 보였으며, 3일 동안 처리한 세포보다 6일 동안 처리한 세포에서 p(Ser9)-GSK-3β 단백질량이 더 많이 감소하였다. 또한 만지페린을 처리한 세포에서는 대조군과 비교하여 non-phospho-β-catenin 단백질량이 감소하였다. 처리해준 만지페린의 농도가 높을수록 더 큰 폭의 감소를 보였으며, 3일 동안 처리한 세포보다 6일 동안 처리한 세포에서 non-phospho-β-catenin 단백질량이 더 많이 감소하여, 변화양상이 GSK-3β 단백질에서의 변화와 상응하는 것으로 관찰되었다.
즉, 만지페린을 처리한 세포에서는 불활성화된 p(Ser9)-GSK-3β이 감소함에 따라 GSK-3β 활성이 증가하고, 이에 따라 β-catenin 인산화가 증가함에 의해 활성화된 non-phospho-β-catenin 단백질이 감소한 것을 확인하였다.
별개로 획득된 인간 지방유래 중간엽 줄기세포에서도 유사한 결과가 관찰되었다. 그리고 만지페린에 의한 세포증식 억제 효과가 나타나지 않은 3T3-L1 세포와 HeLa 세포에서는 p(Ser9)-GSK-3과 non-phospho-β-catenin 단백질량이 만지페린을 처리한 실험군과 대조군과 사이에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.
결과적으로, 만지페린은 GSK-3β를 저해함으로써 Wnt/β-카테닌 신호 경로의 활성을 높이며, 이는 만지페린이 비만 등 지질대사 관련 질환의 치료효과가 있음을 시사하는 것이다.
실시예 6. 고지방식이 쥐 모델 제작 및 만지페린 투여
(1) 동물의 준비
수컷 실험용쥐(30g)와 고지방식이 사료는 오리엔트 동물 사육센터(찰스리버래보래토리즈의 분점, 경기도, 한국)에서 구입했다. 쥐는 적어도 일주일의 적응기간 동안 한 케이지당 4마리 또는 5마리를 보관하였으며 물과 음식(ad libitum)이 공급되고 일정한 온도(20-23±1), 습도(60±10%) 및 주/야(12h/12h) 주기 방식(빛 07:00-19:00시)조건을 유지되도록 했다. 비만 쥐는 사회적 스트레스를 피하기 위해 한 케이지 당 2마리 또는 3마리로 나눠서 보관하였다. 모든 실험들은 NIH와 경희대학교 동물 관리와 사용 가이드라인을 따랐다.
(3) 만지페린의 경구투여
대조군 그룹에는 담체(10% DMSO)을, 만지페린 그룹에는 20mg/kg 으로 DMSO에 녹인 만지페린을 경구투여하였다. 담체 또는 만지페린 그룹은 하루에 1 ml을 한번씩 구강 주입 바늘(구강 존데 바늘, 5cm)을 사용해 삽관하여 위로 직접 주입되도록 구강 투여하였고 구토 반응은 관찰되지 않았다.
(3) 청소년기 동물에 고지방식이 투여
청소년기에 고지방식이를 시작하고 만지페린을 투여했을 때 지방줄기세포의 증식 감소로 인한 동물의 몸무게 변화와 갈색 지방 분화를 조사하기 위해 청소년기에 해당하는 8주된 동물에게 고지방식이를 시작하고 매주 2번 몸무게와 사료 섭취량을 측정하였다. 10주부터 28주까지 18주간 만지페린을 경구투여하였다. 만지페린 투여(HFD-MGF, N=5)후 바로 saline-DMSO vehicle과 비교하여 몸무게가 차이나기 시작한 후 28주까지 몸무게 차이는 더 커지지 않고 비교적 일정하게 유지되었다. 이는 청소년기에 증식한 지방줄기세포 숫자가 성년까지 계속 유지되어 몸무게가 계속 일정하게 차이나는 것으로 볼 수 있다 (도 7). 섭식량은 고지방 사료의 경우 저지방 사료에 비교하여 섭취량이 적으나 비교적 일정하였다(도 8).
실시예 7. 갈색 지방 발생을 조절하는 HIPK2 형질전환 쥐 연구
(1) 동물의 준비
암컷 실험용쥐(18g)와 고지방식이 사료는 오리엔트 동물 사육센터 (찰스리버래보래토리즈의 분점, 경기도, 한국)에서 구입했다. 쥐는 적어도 일주일의 적응기간 동안 한 케이지당 4마리 또는 5마리를 보관하였으며 물과 음식(ad libitum)이 공급되고 일정한 온도(20-23±1), 습도(60±10%) 및 주/야(12h/12h) 주기 방식(빛 07:00-19:00시)조건을 유지되도록 했다. 비만 쥐는 사회적 스트레스를 피하기 위해 한 케이지 당 2마리 또는 3마리로 나눠서 보관하였다. 모든 실험들은 NIH와 경희대학교 동물 관리와 사용 가이드라인을 따랐다.
(2) HIPK2 유전자제거 형질전환 쥐에 고지방식이 투여
HIPK2 유전자제거 형질전환 쥐는 동형접합자쥐의 경우 흰색 지방이 감소하고 지방의 갈색화가 일어나고 이형접합자 경우 암컷에서 약간의 차이를 보이는 것으로 보고되었다. 이형접합자 쥐를 이용하여 만지페린 효과를 조사하기 위해 먼저 이 실험에서는 8주 어린 청소년기 이형접합자 쥐에게 정상 쥐에 비교하여 고지방 식이를 섭취시킨 결과 정상쥐에서보다 이형접합자에서 몸무게가 적게 증가하였다. 그러나, 저지방 식이의 경우 이형접합자 쥐와 정상 쥐 몸무게는 거의 차이가 없었다 (도 9). 그러나 섭식량은 거의 유사하였다 (도 10).
(3) 성체 HIPK2 이형접합자 쥐에 고지방식이 투여
성체 쥐에서 만지페린 효과를 조사하기 위해 18주에서 34주까지 고지방식이를 섭취하게 하고 몸무게를 조사한 결과 HIPK2 이형접합자 쥐 경우 정상 쥐보다 22주부터 몸무게가 적게 증가하였고 저지방식이의 경우에도 정상쥐보다 몸무게가 늘지 않고 거의 일정하게 유지되었다. 35주부터 만지페린을 투여한 결과 고지방식이 이형접합쥐에서만 몸무게 감소가 보였다. 이는 HIPK2 이형접합 쥐에서 만지페린에 의해 지방 갈색화가 촉진된 것으로 보인다. 저지방 식이 동물에서는 정상쥐에서도 약간의 몸무게 감소하였다 (도 11 및 도 12).
이러한 실험 결과로 볼 때 만지페린에 의한 지방감소 효과는 청소년기 쥐에서 지방 증식 감소에 의해 지방감소가 크게 나타나고 성체에서는 지방 갈색화에 의해 다소 감소가 있는 것으로 보인다.
본 발명에 따른 만지페린을 포함하는 조성물은 각종 저체온증, 지방 증식 및 지방대사 관련 질환의 예방, 개선, 치료에 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방줄기세포 또는 지방전구세포의 증식 또는 분화 억제용 조성물.
  2. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 갈색 지방세포 또는 베이지 지방세포으로의 분화 촉진용 조성물.
  3. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지방 조직의 백색 지방세포로의 분화 억제용 조성물.
  4. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 저체온증 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  6. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 약학 조성물.
  7. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 체온조절 또는 신체 에너지 대사 조절용 식품 조성물.
  8. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 약학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 지질대사 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지질대사 관련 질환은 비만을 포함하는 것인, 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비만은 소아 비만, 청소년기 비만, 또는 성인 비만인 것인, 약학 조성물.
  11. 만지페린(mangiferin), 네오만지페린(neomangiferin), 노라티리올(norathyriol), 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 항 비만, 식욕 억제, 또는 체지방 감소용 식품 조성물.
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