WO2017061614A1 - 筋肉損傷や筋肉疲労の抑制剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明において、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートは化学的に合成された物質であってもよく、また、アブラナ科植物から得られた抽出物としての天然物であってもよい。
本発明は、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有するカルパイン活性化抑制剤に関し、カルパイン-1活性化抑制剤、カルパイン阻害剤とも言う。
本発明は、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する筋肉損傷抑制剤、筋肉崩壊抑制剤、筋蛋白分解抑制剤、筋肉安定化剤、筋肉持久力向上剤、筋肉疲労回復剤に関し、以下これらを筋肉損傷抑制剤等とも言う。
本発明の筋肉損傷抑制剤等は、飲食品(機能性表示食品、特定保健食品)、医薬品、化粧料に配合することができる。また、本発明の一態様は、筋肉損傷抑制剤等を有効成分及び/又は添加剤として含む、飲食品(機能性表示食品、特定保健食品)、医薬品、化粧料である。本発明の好ましい態様は、本発明の筋肉損傷抑制剤等を含む、内服用の医薬品(内服用の医薬部外品を含む)及び飲食品が挙げられる。
本発明は、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する組成物にも関する。本発明の飲食品、医薬品、化粧料の説明は、本発明の飲食品、医薬品、又は化粧料組成物にも適用される。
本発明の筋肉損傷抑制剤等;カルパイン活性化抑制剤;飲食品、医薬品、又は化粧料;及び飲食品、医薬品、又は化粧料組成物は、例えば、以下に示す用途に使用することができる。
本発明は、以下に示す態様を含み、上記の説明を引用することができる。
デュシェンヌ型筋ジストロフィーの病態モデルマウスとして、C57/BL10-mdxマウスを使用した。飼育は8:00-20:00の明暗周期で行い、餌、水は自由に摂取させた。mdxマウスは自家繁殖を行い、4週齢の雄性mdxマウスに125.1ppm 6-MSITCを4週間混水投与した。対照群としては水を飲水させた。腓腹筋単離後に、筋重量の50倍量のprotease inhibitor cocktail含有RIPA buffer(ナカライテスク、型番:08714-04)を加え、バイオマッシャ―SP(Nippi、型番:893163)にてホモジナイズした.ホモジナイズ後、氷上で30分間インキュベートし、16,000rpm、4℃、10分間で遠心を行い、上清を回収した。タンパク定量はPierce BCA Protein Assay Kit(Thermo Fisher Scientific、型番:23227)で行った。タンパク定量後、Sample bufferを加え95℃で5分間インキュベーションした筋抽出液をWestern blotサンプルとした。7.5%または4-20% gradient ゲルでSDS-PAGEを行い,タンパク分離した。膜を転写後、洗浄(5分間x3)、5%スキムミルクで1時間ブロッキング、洗浄(10分間x2、5分間x1)、1次抗体としてCalpin-1 Large subunit antiobody(希釈倍率1:1000、Cell Signaling Technology、型番:#2556)、calpastatin antibody(希釈倍率1:1000、Cell Signaling Technology、型番:#4146)b-Actin antibody(希釈倍率1:1000、 Cell Signaling Technology、型番:#4967)を用い4℃、overnightで反応させた。1次抗体反応後、洗浄(10分間x2、5分間x1)、2次抗体としてECL-anti-rabbit IgG HRP抗体(希釈倍率1:10000、GE Healthcare、型番:LNA934V/AG)を用い室温で1時間反応させた。洗浄(10分間x2、5分間x1)後にECL prime detection reagent(GE Healthcare、型番:RPN2236)と反応後、富士メディカルフィルムプロセサーFPM100にてバンドを検出した。
腓腹筋抽出液でのCalpain-1活性化をWestern blotでのバンドパターンより評価したところ、図1に示すように,mdx/control群とmdx/6-MSITCを比較すると,mdx/6-MSITCでは完全長(intact)のCalpain-1が有意に残存し、かつcleavageバンドの減少がみられた。これは、6-MSITC投与によりCalpain-1活性化が抑制(p=0.020)されていることを示している。Calpain-1の活性化が筋崩壊を抑えているかを評価するために、Calpain-1の内在性阻害物質であるCalpastatin発現量を評価した。図2に示すように,mdx/control群とmdx/6-MSITC群を比較すると,mdx/6-MSITC群ではCalpastainが多く残存していた(p=0.0049)。この結果は、Calpain-1が基質を分解していないことを示している。よって、Calpain-1活性化抑制とCalpastatin残存より、6-MSITCは筋組織中のCalpain-1の活性化を抑制する事により筋崩壊を抑制する事が示された。なお、有差検定はmdx/control群とmdx/6-MSITC群間でStudent’s t-testを行った。有意差は*p<0.05、**p<0.01とする。
4週齢の雄性C57BL/6Jマウス(チャールズリバー)購入後,最低1週間の訓化期間を設けた。飼育は8:00-20:00の明暗周期で行い、餌、水は自由に摂取させた。1週間投与群は8週齢、2週間投与は7週齢、4週間投与は5週齢より41.7ppmの6-MSITCの混水投与を行った。対照群としては水を飲水させた。体重は週1回測定した。6-MSITC投与1、2、4週間後に水深13cmまで25~27℃の水を入れた直径約14cm、円筒状の筒に、体重の10%相当の重りを尾につけたマウスをいれ、2.5分間の強制遊泳運動を行った。強制遊泳運動直後、1、3、6、24、48時間後にマウス尾静脈よりヘパリン毛細管を用いて経時的に血液を採取し、3,000xg、4℃、15minの遠心後に得られた血漿を測定に用いた。強制遊泳運動2-3時間前に採取した血液を定常時の値とした.筋損傷の指標として、逸脱酵素であるCPKを富士ドライケムスライドCPK-PIII(FUJI FILM)を用い、富士ドライケムシステム(FUJI FILM,型番DRI-CHEM3500V)にて測定した。強制水泳運動負荷後の血中CPK値を指標とした6-MSITCの筋損傷抑制効果を表1、2ならびに図3~図7に示す。表1、2ならびに図3~図7に示す通り、強制遊泳運動負荷後のControl群(Water投与)のCPK値の上昇率に比べ、6-MSITC投与群では,CPK値の上昇率は抑制されていた。CPK値の上昇率の抑制は1week、2week、4week投与のいずれでも認められた。強制水泳運動負荷後の筋損傷に対する6-MSITCの用量依存性試験の結果を図7に示す。図7に示す通り、強制水泳3、6時間後に容量依存的なCPK分泌抑制がみられた。なお、有差検定は各時間のControlと6-MSITC群でDunnett’s testを行った。有意差は*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001とする。
8週齢の雄性C57BL/10-mdxならびに雌性C57BL/10-mdxマウス(実験動物中央研究所)購入後、自家繁殖で出生してきたマウスを使用した。飼育は8:00-20:00の明暗周期で行い、餌、水は自由に摂取させた。6-MSITC投与量は、1) 運動性筋損傷抑制効果の結果より125.1ppmの混水投与とし対照群としては水を飲水させた。対照群としては水を飲水させた。
持久力評価試験1(Up hill走)では、5週齢の雄性C57BL/10-mdxマウスに125.1ppmの6-MSITC混水投与を行った。体重は週1回測定した。6-MSITC投与9週間後にトレッドミル走行負荷試験を行った。トレッドミル走行試験はメルクエスト社のTMW-2を使用した。3m/minで5分間の慣らし走行後,15m/minの走行負荷試験を10分間行った。走行負荷試験は+15℃の傾斜下でおこなった。
持久力評価試験2(Down hill走)では、4週齢の雄性C57BL/10-mdxマウスに125.1ppmの6-MSITC混水投与を行った。体重は週1回測定した。6-MSITC投与4、8週間後にトレッドミル走行負荷試験を行った。トレッドミル走行試験はメルクエスト社のTMW-2を使用した。5m/minで5分間の慣らし走行後,5-8分間にかけて5-22m/minに速度を上げ、その後22m/minで30 min走行させた。走行負荷試験は-15℃の傾斜下でおこなった。
持久力評価試験1(Up hill走)での6-MSITCの持久力向上効果を表3に示す。Up hill走において、6-MSITC投与群全ての個体が10min間走行可能であり、持久力の向上がみられた。
持久力評価試験2(Down hill走)での6-MSITCの持久力向上効果を図8、9に示す。4週間,8週間投与のいずれにおいても走行可能時間に有意差は認められなく、週齢の進行と共に走行可能時間の減少がみられた。しかしながら,Controlと6-MSITC投与群に有意差はみられなかったものの、Control、6-MSITC投与群の個々の走行時間を鑑みるに、被験薬投与は走行可能時間を延長する事が示された(図8及び9参照)。
8週齢の雄性C57BL/10-mdxならびに雌性C57BL/10-mdxマウス(実験動物中央研究所)購入後、自家繁殖で出生してきたマウスを使用した。非病態モデルコントロールとして、雄性C57BL/10マウスを日本SLCより購入した。飼育は8:00-20:00の明暗周期で行い、餌、水は自由に摂取させた。6-MSITC投与量は、1) 運動性筋損傷抑制効果の結果より125.1ppmの混水投与とした。4週齢mdxに125.1ppmの6-MSITC混水投与を行った。対照群としては水を飲水させた。6-MSITC投与開始から4週間後に心採血を行い、3,000xg、4℃,15minの遠心後に得られた血漿を測定に用いた。筋損傷の指標として,逸脱酵素であるCPKを富士ドライケムスライド CPK-PIII(FUJI FILM)を用い、富士ドライケムシステム(FUJI FILM, 型番DRI-CHEM3500V)にて測定した。血中CPK値を指標とした6-MSITCのデュシェンヌ型筋ジストロフィーでの筋損傷抑制効果を図10に示す。図10に示す通り、6-MSITC投与群では,血中CPK値が減少していた。なお、有差検定は各時間のControlと6-MSITC群でStudent’s t-testを行った。有意差は*p<0.05とする。
処方例1:カプセル剤
本わさびエキス/オリゴ糖 79重量%
ステアリン酸カルシウム 3重量%
HPMC/酸化チタン 18重量%
本わさびエキス/オリゴ糖 0.9重量%
還元麦芽糖水飴 55重量%
食用精製加工油脂 4.0重量%
ビタミンC 24重量%
セルロース 10重量%
香料 2.0重量%
ステアリン酸カルシウム 1.5重量%
シクロデキストリン 1.4重量%
クエン酸 1.0重量%
ビタミンB12 0.2重量%
Claims (53)
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、カルパイン活性化抑制剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉損傷抑制剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉持久力向上剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉疲労回復剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、運動負荷による筋肉損傷に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、加齢による筋肉減少に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋ジストロフィー又はサルコペニアの予防及び/又は治療剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、アリルイソチオシアネート、第2級ブチルイソチオシアネート、3-ブテニルイソチオシアネート、4-ペンテニルイソチオシアネート、5-ヘキセニルイソチオシアネート、5-メチルチオペンチルイソチオシアネート、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネート、7-メチルチオヘプチルイソチオシアネート、8-メチルチオオクチルイソチオシアネートからなる群より選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の剤。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネートである、請求項1~8のいずれか一項に記載の剤。
- 運動前に投与することを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の剤。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載の剤を有効成分として含有する、医薬品、化粧料、飲食品。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、カルパイン活性化抑制用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉損傷抑制用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉持久力向上用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋肉疲労回復用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、運動負荷による筋肉損傷に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、加齢による筋肉減少に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩を有効成分として含有する、筋ジストロフィー又はサルコペニアの予防及び/又は治療用の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、アリルイソチオシアネート、第2級ブチルイソチオシアネート、3-ブテニルイソチオシアネート、4-ペンテニルイソチオシアネート、5-ヘキセニルイソチオシアネート、5-メチルチオペンチルイソチオシアネート、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネート、7-メチルチオヘプチルイソチオシアネート、8-メチルチオオクチルイソチオシアネートからなる群より選択される、請求項12~18のいずれか一項に記載の組成物。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネートである、請求項12~19のいずれか一項に記載の組成物。
- 運動前に投与することを特徴とする、請求項12~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 組成物が、医薬組成物、化粧料組成物、飲食品組成物である、請求項12~21のいずれか一項に記載の組成物。
- カルパイン活性化抑制における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 筋肉損傷抑制における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 筋肉持久力向上における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 筋肉疲労回復における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 運動負荷による筋肉損傷に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 加齢による筋肉減少に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 筋ジストロフィー又はサルコペニアの予防及び/又は治療における使用のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、アリルイソチオシアネート、第2級ブチルイソチオシアネート、3-ブテニルイソチオシアネート、4-ペンテニルイソチオシアネート、5-ヘキセニルイソチオシアネート、5-メチルチオペンチルイソチオシアネート、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネート、7-メチルチオヘプチルイソチオシアネート、8-メチルチオオクチルイソチオシアネートからなる群より選択される、請求項23~29のいずれか一項に記載のω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネートである、請求項23~30のいずれか一項に記載のω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 運動前に投与することを特徴とする、請求項23~31のいずれか一項に記載のω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- 医薬品、化粧料、飲食品における使用のための、請求項23~32のいずれか一項に記載のω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩。
- カルパイン活性化抑制用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 筋肉損傷抑制用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 筋肉持久力向上用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 筋肉疲労回復用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 運動負荷による筋肉損傷に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 加齢による筋肉減少に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造のための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- 筋ジストロフィー又はサルコペニアの予防及び/又は治療用の医薬、化粧料、又は飲食品の製造ための、ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の使用。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、アリルイソチオシアネート、第2級ブチルイソチオシアネート、3-ブテニルイソチオシアネート、4-ペンテニルイソチオシアネート、5-ヘキセニルイソチオシアネート、5-メチルチオペンチルイソチオシアネート、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネート、7-メチルチオヘプチルイソチオシアネート、8-メチルチオオクチルイソチオシアネートからなる群より選択される、請求項34~40のいずれか一項に記載の使用。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネートである、請求項34~41のいずれか一項に記載の使用。
- 医薬、化粧料、又は飲食品が運動前に投与することを特徴とする、請求項34~42のいずれか一項に記載の使用。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、カルパイン活性化抑制方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、筋肉損傷抑制方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、筋肉持久力向上方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、筋肉疲労回復方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、運動負荷による筋肉損傷に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、加齢による筋肉減少に関連する疾患及び/又は症状の予防及び/又は治療方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネート又はその生理学的に許容される塩の有効量を対象に投与することを含む、筋ジストロフィー又はサルコペニアの予防及び/又は治療方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、アリルイソチオシアネート、第2級ブチルイソチオシアネート、3-ブテニルイソチオシアネート、4-ペンテニルイソチオシアネート、5-ヘキセニルイソチオシアネート、5-メチルチオペンチルイソチオシアネート、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネート、7-メチルチオヘプチルイソチオシアネート、8-メチルチオオクチルイソチオシアネートからなる群より選択される、請求項44~50のいずれか一項に記載の方法。
- ω-メチルスルフィニルアルキルイソチオシアネートが、6-メチルチオヘキシルイソチオシアネートである、請求項44~51のいずれか一項に記載の方法。
- 運動前に投与することを特徴とする、請求項44~52のいずれか一項に記載の方法。
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