WO2020262114A1 - ミトコンドリア機能活性化剤 - Google Patents

ミトコンドリア機能活性化剤 Download PDF

Info

Publication number
WO2020262114A1
WO2020262114A1 PCT/JP2020/023600 JP2020023600W WO2020262114A1 WO 2020262114 A1 WO2020262114 A1 WO 2020262114A1 JP 2020023600 W JP2020023600 W JP 2020023600W WO 2020262114 A1 WO2020262114 A1 WO 2020262114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disease
mitochondrial function
alanine
mitochondrial
glycine
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/023600
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲治 野田
朝典 翁長
片倉　喜範
Original Assignee
有機合成薬品工業株式会社
国立大学法人九州大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 有機合成薬品工業株式会社, 国立大学法人九州大学 filed Critical 有機合成薬品工業株式会社
Priority to US17/597,148 priority Critical patent/US20220313639A1/en
Priority to CN202080061222.8A priority patent/CN114302718A/zh
Priority to JP2021528263A priority patent/JPWO2020262114A1/ja
Priority to EP20832118.2A priority patent/EP3991790A4/en
Priority to BR112021026551A priority patent/BR112021026551A2/pt
Publication of WO2020262114A1 publication Critical patent/WO2020262114A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
    • A61K31/198—Alpha-amino acids, e.g. alanine or edetic acid [EDTA]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/175—Amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0087—Galenical forms not covered by A61K9/02 - A61K9/7023
    • A61K9/0095—Drinks; Beverages; Syrups; Compositions for reconstitution thereof, e.g. powders or tablets to be dispersed in a glass of water; Veterinary drenches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/4841—Filling excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/4866—Organic macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/12—Drugs for disorders of the urinary system of the kidneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A61P21/06—Anabolic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/08—Antiepileptics; Anticonvulsants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16—Anti-Parkinson drugs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00—Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02—Ophthalmic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/04—Anorexiants; Antiobesity agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/04—Inotropic agents, i.e. stimulants of cardiac contraction; Drugs for heart failure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis

Definitions

  • the present invention relates to a mitochondrial function activator, a food composition for activating mitochondrial function, and a method for activating mitochondrial function. According to the present invention, the number of mitochondria in a cell can be increased and the activity of mitochondria can be improved.
  • Mitochondria are eukaryotic organelles, responsible for the production of ATP, and are thought to play an important role in apoptosis. Mitochondria are abundant in cells of metabolically active tissues such as the liver, kidneys, muscles, or brain. For example, muscle fast muscle fibers have few mitochondria, but slow muscle fibers or myocardium have many mitochondria, and glycogen produces ATP via lactic acid. Diseases caused by mitochondrial dysfunction include various diseases such as mitochondrial disease, neurodegenerative disease, immune neurological disease, cerebral ischemic disease, renal disease, muscle disease, or heart disease, which improve mitochondrial activity. It is expected that the symptoms will be improved. Moreover, even in healthy humans, athletic ability can be improved by activating the function of mitochondria of skeletal muscle.
  • Carnosine or anserine (Patent Document 1) and ⁇ -citryl-L-glutamic acid (Patent Document 2) are known as compounds that activate mitochondrial function. However, the activation of their mitochondrial function was not sufficient.
  • carnosine, anserine, and ⁇ -citryl-L-glutamic acid are dipeptides that are expensive, and a method capable of activating mitochondria at low cost has been desired. Therefore, an object of the present invention is to provide a drug that activates the function of mitochondria, and to provide a particularly inexpensive drug.
  • the present invention [1] A mitochondrial function activator containing ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof. [2] The mitochondrial function activator according to [1], which is used for improving fat burning or aerobic exercise capacity. [3] The mitochondrial function activator according to [1], which is used for the prevention or treatment of diseases caused by mitochondrial dysfunction.
  • Activator [5]
  • the mitochondrial diseases include Lee encephalopathy, stroke-like attack syndrome (MELAS), chronic progressive external ocular muscle palsy syndrome (CPEO), Kearns-Sayer syndrome (KSS), and myokronus epilepsy syndrome (MERRF) with red rag fibers. , Pearson's disease, Leber's hereditary optic neuropathy (LHON), mitochondrial encephalomyopathy, Bath syndrome, or lactic acid acidosis, the mitochondrial function activator according to [4].
  • the neurodegenerative diseases include amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, Friedreich's atrophy, multiple system atrophy, progressive supranuclear palsy, and spinocerebellar degeneration. , Spinal muscular atrophy, bulbar spinal muscular atrophy, or Charcot-Marie-Tooth disease, the mitochondrial function activator according to [4].
  • ALS amyotrophic lateral sclerosis
  • Parkinson's disease Alzheimer's disease
  • Huntington's disease Friedreich's atrophy
  • multiple system atrophy progressive supranuclear palsy
  • spinocerebellar degeneration Spinal muscular atrophy
  • bulbar spinal muscular atrophy or Charcot-Marie-Tooth disease
  • the mitochondrial functional activity according to [4] wherein the immune neurological disorder is Guillain-Barré syndrome, multiple sclerosis, Fisher syndrome, chronic inflammatory demyelinating polyneuritis, or myasthenia gravis.
  • the renal diseases include renal failure, amyloid kidney, membranous nephropathy, focal glomerulosclerosis, IgA nephropathy, acute tubule necrosis, nephrosis syndrome, diabetic nephropathy, gout kidney, renal edema,
  • the muscle disease is progressive muscular dystrophy, myotonic dystrophy, congenital myopathy, metabolic myopathy, distal myopathy, inflammatory myopathy, age-related muscle atrophy (sarcopenia), or disused muscle atrophy.
  • the mitochondrial function activator according to [4] wherein the heart disease is myocardial infarction, heart failure, ischemic heart disease, or cardiomyopathy.
  • a food composition for activating mitochondrial function which comprises ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof.
  • a method for activating mitochondrial function which comprises a step of administering the mitochondrial function activator according to [1] to a subject.
  • An exercise training method for enhancing ability or slow muscle in aerobic exercise which comprises a step of ingesting the mitochondrial function activator according to [1].
  • a dietary method for enhancing the ability or slow muscle in aerobic exercise which comprises the step of ingesting the mitochondrial function activator according to [1].
  • a Pgc-1 ⁇ gene activator which comprises ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof.
  • the present specification comprises a step of administering a therapeutically effective amount of [20] ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof, to a disease caused by mitochondrial dysfunction, and a method for preventing or treating a disease caused by mitochondrial dysfunction.
  • the disease caused by the mitochondrial dysfunction is mitochondrial disease, neurodegenerative disease, immune neurological disease, cerebral ischemic disease, renal disease, muscle disease, or heart disease, [17]. Prevention or treatment of diseases caused by mitochondrial dysfunction, To disclose.
  • the number of mitochondria in cells can be increased and the mitochondrial activity can be improved.
  • ⁇ -alanine and glycine are easily available, and inexpensive mitochondrial function activators and the like can be provided.
  • 6 is a confocal laser scanning micrograph of undifferentiated mouse skeletal muscle-derived myoblast cell line C2C12 cells treated with ⁇ -alanine for 48 hours. It is a graph which treated the undifferentiated mouse skeletal muscle-derived myoblast cell line C2C12 cell with ⁇ -alanine for 72 hours, and measured the fluorescence of Mito Tracker Red. It is a graph which showed the expression of the Acaa1b gene or the Acaa2 gene when the mouse skeletal muscle-derived myoblast line C2C12 cells differentiated into myotube cells were treated with ⁇ -alanine.
  • mitochondrial function activator of the present invention contains ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof. Further, the mitochondrial function activator of the present invention may contain other amino acids having a carboxyl group and an amino group, salts thereof, and the like. The mitochondrial function activator may contain ⁇ -alanine, glycine, or a salt thereof, or another amino acid having a carboxyl group and an amino group, or a salt thereof, or the like alone, but two. The above combinations may be included.
  • ⁇ -alanine has the following formula [1]: It is a compound represented by, and is also called 3-aminopropanoic acid.
  • the ⁇ -alanine contained in the mitochondrial function activator of the present invention an extract, a concentrate, a purified product or the like from a food or a natural product containing a relatively large amount of ⁇ -alanine can be used.
  • ⁇ -alanine can be synthesized, for example, by the ⁇ -alanine synthesis method from ⁇ -propiolactone (Ford, Org. Sys. Coll. Vol. 3, 34 (1955)).
  • it can be synthesized from acrylonitrile and ammonia.
  • Glycine has the following formula [2]: It is a compound represented by.
  • the glycine contained in the mitochondrial function activator of the present invention an extract, a concentrate, a purified product or the like from a food or a natural product containing a relatively large amount of glycine can be used. Moreover, you may use the synthesized glycine.
  • aminoacetonitrile glycinonitrile
  • is synthesized from formaldehyde, hydrogen cyanide, and ammonia is synthesized from formaldehyde, hydrogen cyanide, and ammonia, and this is hydrolyzed with sodium hydroxide or the like to produce a metal salt of glycine, and then neutralized with an acid such as sulfuric acid.
  • the Strecker method of summing can be mentioned. Further, there is a hydantoin method in which glycolonitrile is synthesized from formaldehyde and hydrogen cyanide, and this is reacted with ammonia and carbon dioxide in the presence of water to produce hydantoin, and then by hydrolysis.
  • the salt of ⁇ -alanine or glycine is not limited as long as it is a salt with an inorganic base, an organic base, or the like, or a salt with an acid, and is acceptable as a medicine or food.
  • Specific examples of the salt with an inorganic base, an organic base, or the like include a salt with an inorganic base, an organic base, or a metal alkoxide. It can be produced by mixing ⁇ -alanine or glycine with an inorganic base, an organic base, or a metal alkoxide.
  • Inorganic bases that can form salts include hydroxides, carbonates, bicarbonates, acetates, or hydrides of alkali metals (eg, lithium, sodium, or potassium); alkaline earth metals (eg, magnesium). , Calcide, or barium) hydroxides, hydrides, and the like.
  • alkali metals eg, lithium, sodium, or potassium
  • alkaline earth metals eg, magnesium
  • Calcide, or barium hydroxides, hydrides, and the like examples include dimethylamine, triethylamine, piperazine, pyrrolidine, piperidine, 2-phenylethylamine, benzylamine, ethanolamine, diethanolamine, pyridine, colidine and the like.
  • the metal alkoxide include sodium methoxide, potassium tert-butoxide, magnesium methoxide and the like.
  • a sodium salt, a potassium salt, a calcium salt, or a combination thereof is preferable.
  • an inorganic acid or a salt with an organic acid can be mentioned.
  • Hydrochloric acid is mentioned as an inorganic acid capable of forming a salt.
  • mitochondrial activator in addition to ⁇ -alanine or glycine of the present invention, other amino acids having a carboxyl group and an amino group can also be used.
  • amino acids constituting proteins such as valine, leucine, isoleucine, alanine, arginine, glutamine, lysine, aspartic acid, glutamic acid, proline, threonine, histidine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, asparagine and serine, phosphoserine , Phosphoethanolamine, hydroxyproline, sarcosin, ⁇ aminoadipic acid, citrulin, ⁇ aminon butyric acid, ⁇ aminoisobutyric acid, ⁇ aminobutyric acid, 3-methylhistidine, 1-methylhistidine, carnosin, anserine, hydroxylysine, ornitine, ethanol Bio-free amino acids such as amine and carnitine can be mentioned, but are not particularly limited.
  • a derivative of ⁇ -alanine or glycine can also be used.
  • the derivative of ⁇ -alanine or glycine means a compound in which the hydrogen atom bonded to the methylene carbon of the main chain is substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • Mitochondria are eukaryotic organelles and have their own mitochondrial DNA. It is a place for oxygen respiration (aerobic respiration) and produces ATP. It is also thought to play an important role in apoptosis. Since fast muscle fibers have few mitochondria, lactic acid is easily produced by glycolysis. On the other hand, many mitochondria are present in slow muscle fibers and myocardium, and lactic acid is taken in and used as an energy source to produce ATP. Mitochondria also play an important role in apoptosis.
  • cytochrome c leaks from mitochondria and is induced to undergo apoptosis.
  • the mitochondrial function activator of the present invention improves aerobic exercise capacity.
  • the mitochondrial function activator of the present invention can improve fat burning.
  • Aerobic exercises include running, walking, jogging, cycling, cross-country skiing, aerobics dancing, STEP exercise, swimming, or aquabics.
  • the mitochondrial function activator of the present invention can be used for enhancing the ability in aerobic exercise. Mitochondria play a role in producing energy mainly by using oxygen in cells. Aerobic energy metabolism takes place in this mitochondria. That is, the ability of aerobic exercise can be enhanced by activating mitochondria.
  • the mitochondrial function activator of the present invention is useful for enhancing endurance in aerobic exercise, and endurance in aerobic exercise. It can be used for capacity building in competitions that require, such as long-distance running, swimming, walking, triathlon, road racing, and soccer. Therefore, by administering the mitochondrial function activator of the present invention to a subject, it can be used for an exercise training method related to aerobic exercise. These exercise training methods are not medical practices. Furthermore, the fat burning effect is obtained by improving the aerobic exercise capacity by activating mitochondria.
  • the mitochondrial function activator of the present invention can prevent or treat diseases caused by mitochondrial dysfunction.
  • Diseases caused by mitochondrial dysfunction include, but are not limited to, mitochondrial disease, neurodegenerative disease, immune neurological disease, cerebral ischemic disease, renal disease, muscle disease, or heart disease.
  • the mitochondrial disease is a disease in which sufficient aerobic energy production cannot be achieved due to mutation of mitochondria.
  • various diseases other than mitochondrial diseases such as neurodegenerative diseases, immune neurological diseases, cerebral ischemic diseases, renal diseases, and muscle diseases , Or it is known to cause heart disease and the like, and the mitochondrial function activator of the present invention can increase the number of mitochondrial diseases, promote tissue regeneration, and can be treated.
  • the mitochondrial disease is accompanied by, but not limited to, Lee encephalopathy, stroke-like attack syndrome (MELAS), chronic progressive external ocular muscle palsy syndrome (CPEO), Kearns-Sayer syndrome (KSS), and red rag fibers.
  • MELAS stroke-like attack syndrome
  • CPEO chronic progressive external ocular muscle palsy syndrome
  • KSS Kearns-Sayer syndrome
  • MRF Myokronus epilepsy syndrome
  • Pearson's disease Pearson's disease
  • mitochondrial encephalomyopathy Bath syndrome
  • the neurodegenerative diseases include, but are not limited to, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, Friedreich's atrophy, multiple system atrophy, and progressive supranuclear disease.
  • the immune neurological disorder includes, but is not limited to, Guillain-Barré syndrome, multiple sclerosis, Miller Fisher's syndrome, chronic inflammatory demyelinating polyneuritis, myasthenia gravis and the like.
  • the cerebral ischemic disease includes, but is not limited to, cerebral infarction.
  • the renal diseases include, but are not limited to, renal failure, amyloid kidney, membranous nephropathy, focal glomerulosclerosis, IgA nephropathy, acute tubule necrosis, nephrosis syndrome, diabetic nephropathy, and gout.
  • Examples include kidney, renal edema, renal tumor, renal ischemic disorder, renal ischemia-reperfusion injury, or cystic kidney.
  • the muscle disease includes, but is not limited to, progressive muscular dystrophy, muscular tonic dystrophy, congenital myopathy, metabolic myopathy, distal myopathy, inflammatory myopathy, age-related muscular atrophy (sarcopenia), or Examples include disused muscular atrophy.
  • the heart disease includes, but is not limited to, myocardial infarction, heart failure, ischemic heart disease, or cardiomyopathy.
  • activation of function by the mitochondrial function activator of the present invention is not particularly limited as long as the function of mitochondria is improved, but for example, an increase in the number of mitochondria or the number of activated mitochondria. There is an increase.
  • activation of function by a mitochondrial function activator includes activation of a gene that improves mitochondrial function.
  • gene activation includes increased transcription of the gene Pgc-1 ⁇ involved in mitochondrial biosynthesis. Also mentioned is increased transcription of acetyl-coenzyme A acyltransferase 2 (Acaa2) and acetyl-coenzyme A acyltransferase 1b (Acaa1b) involved in the mitochondrial fatty acid beta-oxidation spiral step.
  • the dosage form of the mitochondrial function activator of the present invention is not particularly limited, and is, for example, a powder, a fine granule, a granule, a tablet, a capsule, a suspension, an emulsion, a syrup, an extract, or Examples thereof include oral preparations such as pills, or parenteral preparations such as injections, topical solutions, ointments, suppositories, topically administered creams, and eye drops.
  • Oral preparations include, for example, gelatin, sodium alginate, starch, corn starch, sucrose, lactose, glucose, mannit, carboxymethyl cellulose, dextrin, polyvinylpyrrolidene, crystalline cellulose, soy lecithin, sucrose, fatty acid ester, talc, magnesium stearate.
  • Polyethylene glycol, magnesium silicate, dextrinic acid, or synthetic aluminum silicate and other excipients, binders, disintegrants, surfactants, lubricants, fluidity enhancers, diluents, preservatives, colorants , Fragrance, flavoring agent, stabilizer, moisturizing agent, preservative, antioxidant, etc. can be produced according to a conventional method.
  • parenteral preparations include injections. In the preparation of injections, in addition to the active ingredient, for example, a water-soluble solvent such as physiological saline or Ringer's solution, a water-insoluble solvent such as vegetable oil or fatty acid ester, an isotonic agent such as glucose or sodium chloride, and a solubilizing agent.
  • Stabilizers, preservatives, suspending agents, emulsifiers and the like can be optionally used.
  • the dose when the mitochondrial function activator is used can be appropriately determined according to, for example, the type of active ingredient used, the type of disease, the age, sex, body weight, degree of symptoms, or the administration method of the patient. , Orally or parenterally.
  • the daily intake of ⁇ -alanine or glycine is preferably 0.01 to 100 mg / kg.
  • the above administration method is an example, and other administration methods may be used. It is desirable that the method of administration of the mitochondrial function activator to humans, the dose, the administration period, the administration interval, etc. be determined by a controlled clinical trial.
  • the administration form is not limited to pharmaceutical products, and various forms such as functional foods, health foods (including beverages), or foods and drinks as feed can be given.
  • the method for producing a mitochondrial function activator containing ⁇ -alanine or glycine can be produced using a known method for producing a pharmaceutical product, except that ⁇ -alanine or glycine-type phospholipid is contained as an active ingredient.
  • the mitochondrial function activator of the present invention can contain other components.
  • the other components include edible oils and fats, water, glycerin fatty acid ester, sugar fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, glycerin organic acid fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, stearoyl calcium lactate, sodium stearoyl lactate, and the like.
  • Emulsifiers such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, thickening stabilizers such as locust bean gum, carrageenan, alginic acids, pectin, xanthan gum, crystalline cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, agar, glucomannan, gelatin, starch, or chemical starch, Salt or salting agents such as potassium chloride, acidulants such as acetic acid, lactic acid, or gluconic acid, sweeteners such as sugars or sugar alcohols, stevia, or aspartame, coloring agents such as beta-carotene, caramel, or red koji pigment.
  • thickening stabilizers such as locust bean gum, carrageenan, alginic acids, pectin, xanthan gum, crystalline cellulose, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, agar, glucomannan, gelatin, starch, or chemical starch
  • Salt or salting agents such as potassium chloride,
  • Antioxidants such as tocopherol or tea extract, flavoring agents, pH adjusters, food preservatives, or food materials and food additives such as shelf life improvers. It is also possible to contain various vitamins, coenzyme Q, plant sterols, and functional materials such as milk fat bolus membrane.
  • the total content of these other components in the mitochondrial function activator of the present invention is preferably 80% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 20% by mass or less.
  • the mitochondrial function activator of the present invention can be administered to humans, but the administration target may be animals other than humans, and pets such as dogs, cats, rabbits, hamsters, guinea pigs, and squirrels; Livestock such as cows, horses and pigs; experimental animals such as mice and rats; and animals bred in zoos and the like can be mentioned.
  • the mitochondrial function activation method of the present invention includes a step of administering the mitochondrial function activator to a subject. That is, the ⁇ -alanine or glycine can be used as a method for activating mitochondrial function. By administering an effective amount of the mitochondrial function activator to humans or animals, mitochondrial function can be activated.
  • the method for activating mitochondrial function of the present invention may be carried out when the subject suffers from a disease caused by mitochondrial dysfunction.
  • the method for activating mitochondrial function of the present invention may be carried out for improving fat burning or aerobic exercise capacity of a subject.
  • ⁇ -alanine or glycine can be used as a method for improving aerobic exercise capacity or an exercise training method for strengthening slow muscles through activation of mitochondrial function.
  • ⁇ -alanine or glycine can be used as a method for preventing or treating diseases caused by mitochondrial dysfunction through activation of mitochondrial function. That is, the method for preventing or treating a disease caused by mitochondrial dysfunction of the present invention includes a step of administering a therapeutically effective amount of ⁇ -alanine or glycine or a salt thereof to a patient with a disease caused by mitochondrial dysfunction.
  • the disease caused by the mitochondrial dysfunction include mitochondrial disease, neurodegenerative disease, immune neurological disease, cerebral ischemic disease, renal disease, muscle disease, heart disease, Alzheimer's disease, sarcopenia and the like.
  • ⁇ ⁇ -alanine or glycine used for mitochondrial function activation method The ⁇ -alanine or glycine can be used as a method for activating mitochondrial function. That is, the present specification discloses ⁇ -alanine or glycine used in a method for activating mitochondrial function. Further, ⁇ -alanine or glycine is ⁇ -alanine or glycine used in a method for improving aerobic exercise capacity or an exercise training method for strengthening slow muscles. In addition, ⁇ -alanine or glycine is ⁇ -alanine or glycine used in methods of preventing or treating diseases caused by mitochondrial dysfunction.
  • ⁇ -alanine or glycine for the production of mitochondrial function activator. That is, the present specification discloses the use of ⁇ -alanine or glycine in the production of a mitochondrial function activator.
  • ⁇ -alanine or glycine can be used for production as an aerobic exercise capacity enhancer, a fat burning agent, or a prophylactic or therapeutic agent for a disease caused by mitochondrial dysfunction.
  • the food composition for mitochondrial function activation of the present invention contains ⁇ -alanine or glycine, or a salt thereof.
  • the food composition for activating mitochondrial function may contain ⁇ -alanine, glycine, or a salt thereof alone, or may contain a combination of two or more.
  • the food composition for activating mitochondrial function of the present invention may contain the above-mentioned mitochondrial function activating agent as long as it can be orally administered. That is, the food composition for activating mitochondrial function of the present invention can use the conditions and the like described in the section of the mitochondrial function activating agent as long as it can be used orally, and the same effect can be obtained. ..
  • the food in the food composition for activating mitochondrial function of the present invention is a food or drink and includes a beverage.
  • the food in the present invention is not particularly limited, and is not particularly limited, for example, seasonings such as miso, soy sauce, mentsuyu, sauce, dashi, pasta sauce, dressing, mayonnaise, tomato ketchup, Worcestershire sauce, tonkatsu sauce, or sprinkle, soup.
  • Instant cooked foods such as Nomoto, curry worcestershire sauce, Ochazuke no Moto, or Soup no Moto, soups such as miso soup, soup, consomme soup, or potage soup, processed livestock products such as roasted meat, ham, or sausage.
  • Processed marine products such as kamaboko, dried food, salted, boiled or delicacies, processed vegetable products such as pickles, snacks such as potato chips or roasted rice cakes, bakery foods such as bread, sweet bread, or cookies, boiled foods, fried foods, grilled foods , Curry, stew, gratin, rice, porridge, or onigiri and other cooked foods, pasta, udon, or ramen and other noodle foods, margarine, shortening, fat spreads, or flavored fat spreads and other oil-processed foods, flower paste, or Confectionery such as bean paste Bread ingredients, mixed powder for bread, mixed powder for cake, mixed powder such as mixed powder for fried foods, confectionery such as chocolate, candy, jelly, ice cream, or gum, bun, or castella Japanese sweets such as coffee, coffee milk, tea, milk tea, soy milk, nutritional drinks, vegetable drinks, vinegared drinks, juice, cola, mineral water, or sports drinks such as beer, wine, cocktails, or sour Examples thereof include alcoholic beverages
  • the food composition for activating mitochondrial function of the present invention can be produced by using a known method for producing foods and drinks, except that it contains ⁇ -alanine, glycine, or the like.
  • the food composition for activating mitochondrial function of the present invention exhibits the same effect as the above-mentioned mitochondrial function activating agent. Therefore, the aerobic exercise capacity of the food composition for activating mitochondrial function of the present invention is improved. In addition, the mitochondrial function activator of the present invention can improve fat burning. Therefore, depending on the dietary method in which the subject ingests the food composition for activating mitochondrial function of the present invention, effects such as enhancement of ability in aerobic exercise or enhancement of slow muscle can be obtained.
  • the exercise training method of the present invention includes a step of ingesting the mitochondrial function activator to a subject.
  • the exercise training method of the present invention is particularly effective for enhancing ability or slow muscle enhancement in aerobic exercise.
  • Aerobic exercises include running, walking, jogging, cycling, cross-country skiing, aerobics dancing, STEP exercise, swimming, or aquabics.
  • the exercise training method of the present invention is useful for endurance training. That is, it is useful for enhancing endurance in aerobic exercise, and is used for enhancing ability in sports that require endurance in aerobic exercise, such as long-distance running, swimming, walking, triathlon, road racing, and soccer. be able to.
  • These exercise training methods are not medical practices.
  • the dietary method of the present invention includes a step of ingesting the mitochondrial function activator to a subject.
  • the dietary method of the present invention is effective for enhancing the ability or slow muscle in aerobic exercise.
  • the dietary method excludes medical practice.
  • ⁇ -alanine or glycine contained in the mitochondrial function activator of the present invention increases the number of mitochondria or activates the function has not been completely elucidated, but ⁇ -alanine or glycine Is inferred to act directly on the activation of cells and their mitochondria.
  • the chemical structure of ⁇ -alanine or glycine is exactly the same except that the main chain has two and one methylene carbon atoms, and having a carboxyl group and an amino group is a mitochondrial functional activity. It is considered to be important for the conversion. Therefore, many amino acids can be used as active ingredients of the mitochondrial function activator of the present invention, but ⁇ -alanine, glycine, or ⁇ -aminobutyric acid is particularly preferable.
  • Example 1 activation of ⁇ -alanine mitochondrial function was examined using undifferentiated mouse skeletal muscle-derived myoblast cell line C2C12 cells.
  • C2C12 cells are 10% deactivated FBS, penicillin (100,000 U / L; Meiji, Tokyo, Japan), streptomycin (100 mg / L: Meiji), NaHCO 3 (2.0 g / L: Wako, Osaka, Japan) , Dulvecco's Modified Eagle Medium (DMEM) medium (Nissui, Tokyo, Japan) containing L-glutamine (Wako) was used for subculture at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 .
  • DMEM Dulvecco's Modified Eagle Medium
  • ⁇ -alanine is obtained by dissolving 0.0089 g of ⁇ -alanine powder (Wako) in 1 ⁇ PBS (1 mL) and filtering and sterilizing it with a 0.22 ⁇ M ⁇ 13 mm filter (Merck Millipore, Billerica, MA, USA). Was used as a 100 mM stock solution.
  • the number of mitochondria in C2C12 cells was measured as follows. C2C12 cells were seeded on a 6-well plate at 4.0 ⁇ 10 5 cells / well, and after 24 hours, ⁇ -alanine was added to 500 ⁇ M or 1 mM. In addition, 1 ⁇ PBS was added to the control. After 2 hours from the addition, the medium was removed by suction, and 2 mL / well of Mito Tracker Green FM (Invitrogen) diluted to 200 nM in DMEM medium containing 10% FBS was added, and the temperature was 37 ° C. and 5% under shading. Incubated for 30 minutes in the presence of CO 2 .
  • Mito Tracker Green FM Invitrogen
  • the diluted solution was removed by suction, and 1 ⁇ PBS was added at 1 mL / well to wash the cells.
  • 1 ⁇ PBS was removed by suction and trypsin was added at 500 ⁇ L / well, trypsin was removed by suction and incubated at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 for 5 minutes under shading. After incubation, cells were suspended in 1 mL of DMEM medium containing 10% FBS and collected in 1.5 mL tubes.
  • the cells to which the cells were removed and the diluted solution of Mito Tracker Green FM (Invitrogen) was added were used as cells treated with ⁇ -alanine for 48 hours, and the same operation as for cells treated with ⁇ -alanine for 2 hours was performed.
  • the number of activated mitochondria in C2C12 cells was measured as follows. C2C12 cells were seeded on a 6-well plate at 4.0 ⁇ 10 5 cells / well, and after 24 hours, ⁇ -alanine was added to 500 ⁇ M or 1 mM. In addition, 1 ⁇ PBS was added to the control. After 2 hours from the addition, the medium was removed by suction, and 2 mL / well of Mito Tracker Red CMXRos (Invitrogen) diluted to 250 nM in DMEM medium containing 10% FBS was added, and the temperature was 37 ° C. and 5% under shading. Incubated for 30 minutes in the presence of CO 2 .
  • the analysis was performed at the FCM analysis software FlowJo (TOMY Digital Biology). In addition, cells were seeded, ⁇ -alanine was added to reach 100 ⁇ M or 1 mM 24 hours later, 24 hours later, a second ⁇ -alanine addition was performed, and 24 hours after the second ⁇ -alanine addition, the medium was added. Was aspirated and removed, and cells to which a diluted solution of Mito Tracker Red CMXRos (Invitrogen) was added were used as cells treated for 48 hours as a sample, and the same operation as for cells treated with ⁇ -alanine for 2 hours was performed.
  • Mito Tracker Red CMXRos Invitrogen
  • Mito Tracker Green FM is a fluorescent reagent that stains mitochondria independently of the membrane potential. Therefore, the shift of the peak of the flow cytometer histogram to the right by the addition of ⁇ -alanine indicates that the number of mitochondria increased. As shown in FIG. 1, it was confirmed that the number of mitochondria increased in a concentration-dependent manner by adding ⁇ -alanine to undifferentiated cells at both the treatment time of 2 hours and 48 hours.
  • Mito Tracker Red CMXRos is a fluorescent reagent that stains mitochondria in a membrane potential-dependent manner.
  • Example 2 the activation of mitochondrial function of glycine was examined using undifferentiated mouse skeletal muscle-derived myoblast cell line C2C12 cells. The operation of Example 1 was repeated except that glycine was used instead of ⁇ -alanine.
  • the glycine solution was prepared as follows. 0.0075 g of glycine powder (Wako) was dissolved in 1 ⁇ PBS (1 mL) and sterilized by filtration through a 0.22 ⁇ M ⁇ 13 mm filter (Merck Millipore) to prepare a 100 mM stock solution.
  • Example 3 activation of mitochondrial function of glycine was examined using mouse skeletal muscle-derived myoblast line C2C12 cells differentiated into myotube cells. The operation of Example 2 was repeated except that C2C12 cells differentiated into myotube cells were used instead of undifferentiated C2C12 cells. Induction of differentiation of C2C12 cells into myotube cells was performed as follows. C2C12 cells were seeded, and after the cells reached about 90% confluence, the medium was replaced with DMEM medium containing 2% Horse Serum (HS) (Invitrogen, Tokyo, Japan) to induce differentiation. After that, cells cultured at 37 ° C.
  • HS Horse Serum
  • Example 4 transcription of the Pgc-1 ⁇ gene in ⁇ -alanine or glycine-treated mouse skeletal muscle-derived myoblast line C2C12 cells was measured.
  • total RNA in cells was prepared using the High Pure RNA Isolation Kit (Roche, Basel, Switzerland). C2C12 cells were seeded in a 6-well plate at 4.0 ⁇ 10 5 cells / well, and after the cells reached about 90% confluence, the medium was replaced with 2% HS-containing DMEM medium to induce differentiation. It was. After that, the medium was exchanged every 48 hours and cultured at 37 ° C. in the presence of 5% CO 2 for about 1 week, which was used in the experiment.
  • ⁇ -alanine and glycine were added to the differentiated cells, and 1 ⁇ PBS was added as a control. Twenty-four hours after the addition, the second sample was added, and 24 hours after the second sample addition, the medium was removed by suction, and 1 ⁇ PBS was added at 1 mL / well to wash the cells. The washing was performed twice. Then, 1 ⁇ PBS (200 ⁇ L / well) and Lysis / -binding buffer (400 ⁇ L / well) were added to spread the whole dish, and then the whole amount was collected in a 1.5 mL tube. The collected sample was suspended in a vortex mixer for 60 seconds.
  • the filter tube and recovery tube were assembled, the sample solution was added to the filter tube, and the mixture was centrifuged at 4 ° C. and 10000 rpm for 15 seconds. The liquid discharged into the recovery tube was discarded, and the filter tube and the recovery tube were reassembled.
  • 90 ⁇ L of DNase Incubation Buffer per sample and 10 ⁇ L of DNase I per sample were mixed. This mixture was added to a filter tube and incubated at room temperature for 15 minutes. After incubation, Wash buffer I (500 ⁇ L) was added to the filter tube and centrifuged at 4 ° C. and 10000 rpm for 15 seconds.
  • wash buffer II 500 ⁇ L was added to the filter tube and centrifuged at 4 ° C. and 10000 rpm for 15 seconds. The liquid discharged into the recovery tube was discarded, and the filter tube and the recovery tube were reassembled. Wash buffer II (200 ⁇ L) was added to the filter tube and centrifuged at 13000 ⁇ g for 2 minutes at 4 ° C. The filter tube was inserted into a new 1.5 mL tube, Elution buffer (70 ⁇ L) was added to the filter tube, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 3 minutes and then centrifuged at 4 ° C. and 10000 rpm for 1 minute.
  • RNA concentration in the solution was calculated based on the absorption value at 260 nm using a NanoDrop 2000 / 2000c spectrophotometer (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) and used in the subsequent experiments.
  • the cDNA was synthesized as follows. 0.5 ⁇ L of Oligo (dT) 20 primer (10 pmoles / ⁇ L) was added to 1.0 ⁇ g of total RNA extracted from cells, and RNase Free water was added so that the total liquid volume was 13.5 ⁇ L. After tapping, suspending, and spinning down, a heat treatment reaction was carried out at 65 ° C. for 5 minutes at Thermal Cycler PTC-200 (MJ Research, Waltham, MA, USA), immediately transferred to ice and allowed to stand for 5 minutes.
  • Oligo (dT) 20 primer 10 pmoles / ⁇ L
  • Quantitative RT-PCR was performed using the prepared cDNA as a template.
  • a PCR tube (0.2 mL)
  • the template cDNA (1/5 for the primer Pgc-1 ⁇ , ⁇ - 7.0 ⁇ L (diluted to 1/50 for actin) was added, and after spinning down, 24.5 ⁇ L of THUNDERBIRD SYBR qPCR Mix (TOYOBO) was added and suspended well on ice.
  • TOYOBO THUNDERBIRD SYBR qPCR Mix
  • ⁇ -actin forward 5'-GGCCAGGTCATCACTATTG-3'(SEQ ID NO: 1)
  • ⁇ -actin reverse 5'-GAGGTCTTTACGGATGTCAAC-3'(SEQ ID NO: 2)
  • Pgc-1 ⁇ forward 5'-AATGCAGCGGTCTTAGCACT-3' (SEQ ID NO: 3)
  • Pgc-1 ⁇ reverse 5'-TGTTGACAAATGCTCTTCGC-3'(SEQ ID NO: 4)
  • ⁇ -alanine 500 ⁇ M and 1 mM treatment and glycine 500 ⁇ M treatment enhanced the expression of Pgc-1 ⁇ in differentiated C2C12 cells.
  • Example 5 a capsule-shaped mitochondrial function activator containing ⁇ -alanine and glycine was produced. After mixing 1.0 part by weight of ⁇ -alanine, 1.0 part by weight of glycine and 0.5 part by weight of dextrin to homogenize, the mixture is filled in a hard capsule and has a content of 250 mg ( ⁇ -alanine 100 mg / capsule, Glycine 100 mg / capsule) was produced.
  • Example 6 a food composition for activating mitochondrial function in the form of a beverage containing ⁇ -alanine and glycine was produced. Water was added to 35.5 g of sports drink powder, 0.5 g of ⁇ -alanine, and 0.5 g of glycine to produce a beverage having a total volume of 500 mL.
  • Example 7 a gel-form mitochondrial function activator containing capsules containing ⁇ -alanine and glycine was produced. 7.1 parts by weight of sports drink powder, 2 parts by weight of gelatin hydrolyzate, and an appropriate amount of water were added and dissolved by heating. Next, 0.1 part by weight of ⁇ -alanine, 0.1 part by weight of glycine and an appropriate amount of water were added to make the total amount 100 parts by weight, and 150 g of a gel-like preparation was prepared per serving.
  • Example 8 mitochondrial activation was examined using a confocal laser scanning microscope.
  • Cells treated with ⁇ -alanine for 48 hours were prepared by the same procedure as in Example 1.
  • C2C12 cells were seeded at a concentration of 3.0 ⁇ 10 4 cells / mL or 5.0 ⁇ 10 4 cells / mL, and Mito Tracker Green FM (Invitrogen) and Mito Tracker Red CMXRos (Invitrogen) were used together. Added. The obtained cells were observed with a confocal laser scanning microscope (Olympus).
  • the addition of 500 ⁇ M ⁇ -alanine strengthened the red fluorescence of Mito Tracker Red CMX Ros, and the addition of 1 mM ⁇ -alanine further strengthened the red fluorescence.
  • Example 9 the fluorescence of Mito Tracker Red CMX Ros was measured using flow cytometry.
  • Cells were prepared by repeating the procedure of Mito Tracker Red CMX Ros of Example 1 except that the treatment with ⁇ -alanine was set to 72 hours. The obtained cells were analyzed by flow cytometry (Beckman Coulter). As shown in FIG. 9, the addition of ⁇ -alanine increased the fluorescence of Mito Tracker Red. Therefore, the addition of ⁇ -alanine activated mitochondria.
  • Example 10 transcription of the genes of Acaa1b and Acaa2 in ⁇ -alanine-treated mouse skeletal muscle-derived myoblast cell line C2C12 cells was measured. The operation of Example 4 was repeated except that the Acaa1b forward primer and the Acaa1b reverse primer or the Acaa2 forward primer and the Acaa2 reverse primer were used instead of the Pgc-1 ⁇ forward primer and the Pgc-1 ⁇ reverse primer.
  • Acaa1b forward 5'-TGAGCGGTTTGGCGTTT-3'(SEQ ID NO: 5)
  • Acaa2 forward 5'-TGCCCCTCAGTTCTTGTCTGT-3' (SEQ ID NO: 7)
  • ⁇ -alanine 500 ⁇ M treatment enhanced the expression of Acaa1b and Acaa2 in differentiated C2C12 cells.
  • the mitochondrial function activator and the food composition for mitochondrial function activation of the present invention are used for prevention or treatment of diseases caused by mitochondrial dysfunction, or for strengthening slow muscles, strengthening exercise training, or increasing fat metabolism. Can be used.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)

Abstract

本発明の目的は、ミトコンドリアの機能を活性化する薬剤を提供することであり、特に安価な薬剤を提供することである。　前記課題は、本発明のβ－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、ミトコンドリア機能活性化剤によって解決することができる。

Description

ミトコンドリア機能活性化剤
　本発明は、ミトコンドリア機能活性化剤、ミトコンドリア機能活性化用食品組成物、及びミトコンドリア機能の活性化方法に関する。本発明によれば、細胞中のミトコンドリア数を増加させ、そしてミトコンドリアの活性を向上させることができる。
　ミトコンドリアは、真核生物の細胞小器官であり、ＡＴＰの産生を担い、アポトーシスに重要な役割を果たすと考えられている。ミトコンドリアは、肝臓、腎臓、筋肉、又は脳などの代謝が活発な組織の細胞に多く存在している。例えば、筋肉の速筋繊維にはミトコンドリアが少ないが、遅筋繊維又は心筋にはミトコンドリアが多く存在し、グリコーゲンから乳酸を介してＡＴＰを産生している。
　ミトコンドリアの機能障害に起因する疾患として、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患など様々な疾患が挙げられるが、ミトコンドリアの活性を向上させることにより、症状の改善が期待される。また、健康なヒトにおいても、骨格筋のミトコンドリアの機能を活性化させることにより、運動能力を向上させることができる。
特開２０１５－９７５０７号公報 特開２０１４－１６２７９２号公報
　ミトコンドリアの機能を活性化する化合物として、カルノシン又はアンセリン（特許文献１）、及びβ－シトリル－Ｌ－グルタミン酸（特許文献２）が知られている。しかしながら、それらのミトコンドリアの機能の活性化は十分ではなかった。また、カルノシン、アンセリン、及びβ－シトリル－Ｌ－グルタミン酸は、ジペプチドで高価であり、安価にミトコンドリアを活性化できる方法が望まれていた。
　従って、本発明の目的は、ミトコンドリアの機能を活性化する薬剤を提供することであり、特に安価な薬剤を提供することである。
　本発明者は、ミトコンドリアの機能を活性化する薬剤ついて、鋭意研究した結果、驚くべきことに、β－アラニン又はグリシンが、優れたミトコンドリア機能活性作用を有することを見出した。
　本発明は、こうした知見に基づくものである。
　従って、本発明は、
［１］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、ミトコンドリア機能活性化剤、
［２］脂肪燃焼の向上、又は有酸素運動能力向上用である、［１］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［３］ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療用である、［１］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［４］前記ミトコンドリア機能障害に起因する疾患が、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患である、［３］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［５］前記ミトコンドリア病が、リー脳症、脳卒中様発作症候群（ＭＥＬＡＳ）、慢性進行性外眼筋麻痺症候群（ＣＰＥＯ）、カーンズ・セイヤー症候群（ＫＳＳ）、赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ピアソン病、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、ミトコンドリア脳筋症、バース症候群、又は乳酸アシドーシスである、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［６］前記神経変性疾患が、筋委縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、フリードライヒ失調症、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、脊髄小脳変性症、脊髄性筋萎縮症、球脊髄性筋萎縮症、又はシャルコー・マリー・トゥース病である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［７］前記免疫性神経疾患が、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、フィッシャー症候群、慢性炎症性脱髄性多発神経炎、又は重症筋無力症である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［８］前記脳虚血性疾患が脳梗塞である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［９］前記腎疾患が、腎不全、アミロイド腎、膜性腎症、巣状糸球体硬化症、ＩｇＡ腎症、急性尿細管壊死、ネフローゼ症候群、糖尿病性腎症、痛風腎、腎性浮腫、腎腫瘍、腎臓虚血障害、腎臓虚血再灌流障害、又は嚢胞腎である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［１０］前記筋疾患が、進行性筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー、先天性ミオパチー、代謝性ミオパチー、遠位性ミオパチー、炎症性ミオパチー、加齢性筋萎縮（サルコペニア）、又は廃用性筋委縮である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［１１］前記心疾患が、心筋梗塞、心不全、虚血性心疾患、又は心筋症である、［４］に記載のミトコンドリア機能活性化剤、
［１２］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、ミトコンドリア機能活性化用食品組成物、
［１３］［１］に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に投与する工程を含む、ミトコンドリア機能の活性化方法、
［１４］前記対象の脂肪燃焼の向上又は有酸素運動能力向上のための、［１３］に記載のミトコンドリア機能の活性化方法、
［１５］［１］に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む、有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強のための、運動トレーニング方法、
［１６］［１］に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む、有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強のための、食餌方法、
［１７］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ｐｇｃ－１α遺伝子活性化剤、
［１８］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ａｃａａ１ｂ遺伝子活性化剤、及び
［１９］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ａｃａａ２遺伝子活性化剤、
に関する。
　また、本明細書は
［２０］β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩の治療有効量を、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患に投与する工程を含む、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療方法、及び
［２１］前記ミトコンドリア機能障害に起因する疾患が、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患である、［１７］に記載のミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療方法、
を開示する。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤及びミトコンドリア機能活性化用食品組成物によれば、細胞中のミトコンドリア数を増加させ、そしてミトコンドリアの活性を向上させることができる。また、β－アラニン及びグリシンは、入手が容易であり、安価なミトコンドリア機能活性化剤等を提供することができる。
未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、β－アラニンによって２時間及び４８時間処理した場合のミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、β－アラニンによって２時間及び４８時間処理した場合の活性化したミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、グリシンによって２時間及び４８時間処理した場合のミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、グリシンによって２時間及び４８時間処理した場合の活性化したミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 筋管細胞に分化したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、グリシンによって２時間及び４８時間処理した場合のミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 筋管細胞に分化したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、グリシンによって２時間及び４８時間処理した場合の活性化したミトコンドリア数の増加を示したグラフである。 筋管細胞に分化したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞をβ－アラニン又はグリシンで処理した場合のＰｇｃ－１α遺伝子の発現を示したグラフである。 未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、β－アラニンによって４８時間処理した場合の共焦点レーザー走査型顕微鏡写真である。 未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を、β－アラニンによって７２時間処理し、Mito Tracker Redの蛍光を測定したグラフである。 筋管細胞に分化したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞をβ－アラニンで処理した場合のＡｃａａ１ｂ遺伝子又はＡｃａａ２遺伝子の発現を示したグラフである。
［１］ミトコンドリア機能活性化剤
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む。また、本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、カルボキシル基及びアミノ基を有する他のアミノ酸、又はその塩等を含んでもよい。ミトコンドリア機能活性化剤は、β－アラニン、グリシン、若しくはそれらのいずれかの塩、又はカルボキシル基及びアミノ基を有する他のアミノ酸若しくはそれらのいずれかの塩等を単独で含んでもよいが、２つ以上の組み合わせを含んでもよい。
　β－アラニンは下記式［１］：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 で表される化合物であり、３－アミノプロパン酸（3-aminopropanoic acid）とも称される。本発明ミトコンドリア機能活性化剤に含まれるβ－アラニンとしては、β－アラニンを比較的多く含む食品又は天然物からの抽出物、濃縮物、又は精製物等を用いることができる。また、合成されたβ－アラニンを用いてもよい。β－アラニンは、例えばβ－プロピオラクトンからのβ－アラニン合成法（Ford, Org. Sys. Coll. Vol. 3, 34(1955)）によって合成することができる。別の合成方法として、アクリロニトリル及びアンモニアから合成することができる。
　グリシンは下記式［２］：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 で表される化合物である。本発明のミトコンドリア機能活性化剤に含まれるグリシンとしては、グリシンを比較的多く含む食品又は天然物からの抽出物、濃縮物、又は精製物等を用いることができる。また、合成されたグリシンを用いてもよい。グリシンの合成方法としては、ホルムアルデヒドとシアン化水素とアンモニアからアミノアセトニトリル（グリシノニトリル）を合成し、これを水酸化ナトリウム等で加水分解してグリシンの金属塩を製造した後、硫酸等の酸で中和するストレッカー法が挙げられる。更に、ホルムアルデヒドとシアン化水素からグリコロニトリルを合成し、これとアンモニアと二酸化炭素とを水の存在下にて反応させることによりヒダントインを製造した後、加水分解により製造するヒダントイン法が挙げられる。
　β－アラニン又はグリシンの塩としては、無機塩基又は有機塩基等との塩、あるいは酸との塩であって、医薬又は食品として許容される塩であれば限定されない。具体的な無機塩基又は有機塩基等との塩としては、無機塩基、有機塩基、又は金属アルコキシドとの塩が挙げられる。β－アラニン又はグリシンと無機塩基、有機塩基、又は金属アルコキシドとの混合により生成しうる。
　塩を形成しうる無機塩基としては、アルカリ金属（例えば、リチウム、ナトリウム、又はカリウム等）の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩、又は水素化物；アルカリ土類金属（例えば、マグネシウム、カルシウム、又はバリウム）の水酸化物、又は水素化物等が挙げられる。塩を形成しうる有機塩基としては、ジメチルアミン、トリエチルアミン、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、２－フェニルエチルアミン、ベンジルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピリジン、又はコリジン等が挙げられる。また、金属アルコキシドとしては、ナトリウムメトキシド、カリウムｔｅｒｔ－ブトキシド、又はマグネシウムメトキシド等が挙げられる。β－アラニン又はグリシンの塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、又はそれらの組み合わせが好ましい。
　また、具体的な酸との塩としては、無機酸、又は有機酸との塩が挙げられる。塩を形成しうる無機酸としては、塩酸が挙げられる。
　また、ミトコンドリアの活性化剤として、本発明のβ－アラニン又はグリシンに加え、カルボキシル基及びアミノ基を有する他のアミノ酸も使用することが出来る。具体的には、バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、スレオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、セリン等のタンパク質を構成するアミノ酸の他、ホスホセリン、ホスホエタノールアミン、ヒドロキシプロリン、サルコシン、αアミノアジピン酸、シトルリン、αアミノｎ酪酸、βアミノイソ酪酸、γアミノ酪酸、３－メチルヒスチジン、１－メチルヒスチジン、カルノシン、アンセリン、ヒドロキシリジン、オルニチン、エタノールアミン、カルニチン等の生体遊離アミノ酸が挙げられるが、特に限定されるものではない。
　また、本発明のβ－アラニン又はグリシンに加え、β－アラニン又はグリシンの誘導体を使用することもできる。本明細書において、β－アラニン又はグリシンの誘導体とは、主鎖のメチレン炭素に結合している水素原子が置換された化合物を意味する。置換基としては、例えば、炭素数１～３のアルキル基が挙げられる。
《ミトコンドリア》
　ミトコンドリアは、真核生物の細胞小器官であり、独自のミトコンドリアＤＮＡを有している。酸素呼吸（好気呼吸）の場であり、ＡＴＰを産生する。また、アポトーシスに重要な役割を果たすと考えられている。
　速筋繊維にはミトコンドリアが少ないため、糖分解によって乳酸が産生されやすい。一方、遅筋繊維及び心筋にはミトコンドリアが多く存在し、乳酸を取り込んでエネルギー源として使用し、ＡＴＰを産生する。
　また、ミトコンドリアは、アポトーシスに重要な役割を果たしている。ＤＮＡ損傷などのストレスにより、アポトーシス誘導分子ｐ５３又はアポトーシスを調節するＢｃｌ－２ファミリータンパク質を介して、ミトコンドリアの膜電位が変化する。その結果、ミトコンドリアからシトクロムｃが漏出し、アポトーシスへ誘導される。
《有酸素運動能力向上》
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤によって、有酸素運動能力が向上する。また、本発明のミトコンドリア機能活性化剤によって、脂肪燃焼を向上させることができる。有酸素運動としては、ランニング、ウォーキング、ジョギング、サイクリング、クロスカントリースキー、エアロビクスダンス、ＳＴＥＰエクササイズ、水泳、又はアクアビクスが挙げられる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、有酸素運動における能力の増強のために用いることができる。ミトコンドリアは、細胞中では主に酸素を使ってエネルギーを生産する役割を担っている。有酸素性のエネルギー代謝はこのミトコンドリアで行われる。すなわち、有酸素運動の能力はミトコンドリアを活性化することで高めることができる。また、ミトコンドリアの活性化は、持久力トレーニングと同様の効果があると考えられるから、本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、有酸素運動における持久力の増強に役立ち、また有酸素運動における持久力が必要とされる競技、例えば長距離走、競泳、競歩、トライアスロン、ロードレース、サッカーにおける能力の増強のために用いることができる。従って、本発明のミトコンドリア機能活性化剤を対象者に投与することによって、有酸素運動に関連する運動トレーニング方法に用いることができる。これらの運動トレーニング方法は、医療行為ではない。
　更に、ミトコンドリアの活性化による有酸素運動能力の向上によって、脂肪燃焼効果が得られる。
《ミトコンドリア機能障害に起因する疾患》
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤によって、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患を予防又は治療することができる。ミトコンドリア機能障害に起因する疾患としては、特に限定されるものではないが、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患が挙げられる。前記ミトコンドリア病は、ミトコンドリアの変異が原因で、十分な好気的エネルギー産生が行えなくなる疾患である。また、ミトコンドリアの機能低下は、エネルギー要求性の高い組織の活動を阻害することから、ミトコンドリア病以外の種々の疾患である神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患等を引き起こすことが知られており、本発明のミトコンドリア機能活性化剤によってミトコンドリアの数を増加させ、組織の再生を促進することができ、治療することができる。
　前記ミトコンドリア病としては、限定されるものではないが、リー脳症、脳卒中様発作症候群（ＭＥＬＡＳ）、慢性進行性外眼筋麻痺症候群（ＣＰＥＯ）、カーンズ・セイヤー症候群（ＫＳＳ）、赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ピアソン病、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、ミトコンドリア脳筋症、バース症候群、又は乳酸アシドーシスなどが挙げられる。
　前記神経変性疾患としては、限定されるものではないが、筋委縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、フリードライヒ失調症、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、脊髄小脳変性症、脊髄性筋萎縮症、球脊髄性筋萎縮症、又はシャルコー・マリー・トゥース病などが挙げられる。
　前記免疫性神経疾患としては、限定されるものではないが、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、フィッシャー症候群、慢性炎症性脱髄性多発神経炎、又は重症筋無力症などが挙げられる。
　前記脳虚血性疾患としては、限定されるものではないが、脳梗塞が挙げられる。
　前記腎疾患としては、限定されるものではないが、腎不全、アミロイド腎、膜性腎症、巣状糸球体硬化症、ＩｇＡ腎症、急性尿細管壊死、ネフローゼ症候群、糖尿病性腎症、痛風腎、腎性浮腫、腎腫瘍、腎臓虚血障害、腎臓虚血再灌流障害、又は嚢胞腎などが挙げられる。
　前記筋疾患としては、限定されるものではないが、進行性筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー、先天性ミオパチー、代謝性ミオパチー、遠位性ミオパチー、炎症性ミオパチー、加齢性筋萎縮（サルコペニア）、又は廃用性筋委縮などが挙げられる。
　前記心疾患としては、限定されるものではないが、心筋梗塞、心不全、虚血性心疾患、又は心筋症があげられる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤による「機能の活性化」は、ミトコンドリアの機能が向上する限りにおいて、特に限定されるものではないが、例えばミトコンドリアの数の増加、又は活性化したミトコンドリアの数の増加が挙げられる。
　また、ミトコンドリア機能活性化剤による「機能の活性化」は、ミトコンドリアの機能を向上させる遺伝子の活性化を含む。例えば、遺伝子の活性化として、ミトコンドリアの生合成に係る遺伝子Ｐｇｃ－１αの転写の増加が挙げられる。また、ミトコンドリアの脂肪酸ベータ酸化スパイラルのステップに関与するアセチル－コエンザイムＡアシルトランスフェラーゼ２（Ａｃａａ２）、及びアセチル－コエンザイムＡアシルトランスフェラーゼ１ｂ（Ａｃａａ１ｂ）の転写を増加が挙げられる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤の投与剤型としては、特に限定がなく、例えば、散剤、細粒剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁剤、エマルジョン剤、シロップ剤、エキス剤、若しくは丸剤等の経口剤、又は注射剤、外用液剤、軟膏剤、坐剤、局所投与のクリーム、若しくは点眼剤などの非経口剤を挙げることができる。
　経口剤は、例えば、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、澱粉、コーンスターチ、白糖、乳糖、ブドウ糖、マンニット、カルボキシメチルセルロース、デキストリン、ポリビニルピロリデン、結晶セルロース、大豆レシチン、ショ糖、脂肪酸エステル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコール、ケイ酸マグネシウム、無水ケイ酸、又は合成ケイ酸アルミニウムなどの賦形剤、結合剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤、流動性促進剤、希釈剤、保存剤、着色剤、香料、矯味剤、安定化剤、保湿剤、防腐剤、又は酸化防止剤等を用いて、常法に従って製造することができる。
　非経口剤としては、例えば注射剤を挙げることができる。注射剤の調製においては、有効成分の他に、例えば生理食塩水若しくはリンゲル液等の水溶性溶剤、植物油若しくは脂肪酸エステル等の非水溶性溶剤、ブドウ糖若しくは塩化ナトリウム等の等張化剤、溶解補助剤、安定化剤、防腐剤、懸濁化剤、又は乳化剤などを任意に用いることができる。
　ミトコンドリア機能活性化剤を用いる場合の投与量は、例えば、使用する有効成分の種類、病気の種類、患者の年齢、性別、体重、症状の程度、又は投与方法に応じて適宜決定することができ、経口的に又は非経口的に投与することが可能である。例えば、本発明のミトコンドリア機能活性化剤を経口摂取する場合の摂取量は、例えば成人の場合、β－アラニン又はグリシンとして１日当たり０．０１～１００ｍｇ／ｋｇが好ましい。なお、上記の投与法は一例であり、他の投与法であってもよい。ヒトへのミトコンドリア機能活性化剤の投与方法、投与量、投与期間、及び投与間隔等は、管理された臨床治験によって決定されることが望ましい。
　更に、投与形態も医薬品に限定されるものではなく、種々の形態、例えば、機能性食品や健康食品（飲料も含む）、又は飼料として飲食物の形態で与えることも可能である。
　β－アラニン又はグリシンを含有するミトコンドリア機能活性化剤の製造方法は、β－アラニン又はグリシン型リン脂質を有効成分として含むこと以外は、公知の医薬品の製造方法を用いて製造することができる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、その他の成分を含有することができる。前記その他の成分としては、例えば、食用油脂、水、グリセリン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、グリセリン有機酸脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ステアロイル乳酸カルシウム、ステアロイル乳酸ナトリウム、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の乳化剤、ローカストビーンガム、カラギーナン、アルギン酸類、ペクチン、キサンタンガム、結晶セルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、寒天、グルコマンナン、ゼラチン、澱粉、又は化工澱粉等の増粘安定剤、食塩、又は塩化カリウム等の塩味剤、酢酸、乳酸、又はグルコン酸等の酸味料、糖類又は糖アルコール類、ステビア、又はアスパルテーム等の甘味料、ベータカロチン、カラメル、又は紅麹色素等の着色料、トコフェロール、又は茶抽出物等の酸化防止剤、着香料、ｐＨ調整剤、食品保存料、又は日持ち向上剤等の食品素材や食品添加物を挙げることができる。また、各種ビタミンやコエンザイムＱ、植物ステロール、又は乳脂坊球皮膜等の機能素材を含有させることも可能である。これらのその他の成分の含有量は、本発明のミトコンドリア機能活性化剤中、合計で好ましくは８０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、更に好ましくは２０質量％以下とする。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤は、ヒトに対して投与することができるが、投与対象はヒト以外の動物であってもよく、イヌ、ネコ、ウサギ、ハムスター、モルモット、及びリス等のペット；牛、馬及び豚等の家畜；マウス、ラット等の実験動物；並びに、動物園等で飼育されている動物等が挙げられる。
［２］ミトコンドリア機能活性化方法
　本発明のミトコンドリア機能の活性化方法は、前記ミトコンドリア機能活性化剤を、対象に投与する工程を含む。すなわち、前記β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリアの機能活性化方法に用いることができる。前記ミトコンドリア機能活性化剤の有効量を、ヒト又は動物に投与することにより、ミトコンドリアの機能を活性化することができる。また、本発明のミトコンドリアの機能活性化方法は、前記対象が、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患に罹患している場合に、実施してもよい。また、本発明のミトコンドリアの機能活性化方法は、対象の脂肪燃焼の向上又は有酸素運動能力向上のために実施してもよい。
　また、β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリアの機能活性化を介して、有酸素運動能力向上方法、又は遅筋増強のための運動トレーニング方法に用いることができる。
　更に、β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリアの機能活性化を介して、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療方法に用いることができる。すなわち、本発明のミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療方法は、β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩の治療有効量を、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患患者に投与する工程を含む。前記ミトコンドリア機能障害に起因する疾患としては、例えば、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、心疾患、アルツハイマー病、又はサルコペニアなどが挙げられる。
《ミトコンドリアの機能活性化方法に使用するβ－アラニン又はグリシン》
　前記β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリアの機能活性化方法に使用することができる。すなわち、本明細書はミトコンドリアの機能活性化方法に使用するβ－アラニン又はグリシンを開示する。
　また、β－アラニン又はグリシンは、有酸素運動能力向上方法、又は遅筋増強のための運動トレーニング方法に使用するβ－アラニン又はグリシンである。更に、β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療方法に使用するβ－アラニン又はグリシンである。
《β－アラニン又はグリシンのミトコンドリア機能活性化剤の製造への使用》
　前記β－アラニン又はグリシンは、ミトコンドリアの機能活性化剤の製造に使用することができる。すなわち、本明細書は、β－アラニン又はグリシンのミトコンドリアの機能活性化剤の製造への使用を開示する。
　また、β－アラニン又はグリシンは、有酸素運動能力向上剤、脂肪燃焼剤、又はミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療剤への製造への使用に用いることができる。
［３］ミトコンドリア機能活性化用食品組成物
　本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む。ミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、β－アラニン、グリシン、又はそれらのいずれかの塩を単独で含んでもよいが、２つ以上の組み合わせを含んでもよい。
　本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、経口的に投与することができる限りにおいて、前記ミトコンドリア機能活性化剤を含むものでもよい。すなわち、本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、経口的に使用できる限りにおいて、前記ミトコンドリア機能活性化剤の項に記載の条件等を用いることができ、同様の効果を得ることができる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物における食品は飲食品であり、飲料を含む。本発明における食品としては、特に限定されるものではなく、例えば味噌、醤油、めんつゆ、たれ、だし、パスタソース、ドレッシング、マヨネーズ、トマトケチャップ、ウスターソース、とんかつソース、又はふりかけ等の調味料、お吸い物の素、カレールウ、ホワイトソース、お茶漬けの素、又はスープの素等の即席調理食品、味噌汁、お吸い物、コンソメスープ、又はポタージュスープ等のスープ類、焼肉、ハム、又はソーセージ等の畜産加工品、かまぼこ、干物、塩辛、佃煮、又は珍味等の水産加工品、漬物等の野菜加工品、ポテトチップス、又は煎餅等のスナック類、食パン、菓子パン、又はクッキー等のベーカリー食品類、煮物、揚げ物、焼き物、カレー、シチュー、グラタン、ごはん、おかゆ、又はおにぎり等の調理食品、パスタ、うどん、又はラーメン等の麺類食品、マーガリン、ショートニング、ファットスプレッド、又は風味ファットスプレッド等の油脂加工食品、フラワーペースト、又は餡等の製菓製パン用素材、パン用ミックス粉、ケーキ用ミックス粉、又はフライ食品用ミックス粉等のミックス粉、チョコレート、キャンディ、ゼリー、アイスクリーム、又はガム等の菓子類、饅頭、又はカステラ等の和菓子類、コーヒー、コーヒー牛乳、紅茶、ミルクティー、豆乳、栄養ドリンク、野菜飲料、食酢飲料、ジュース、コーラ、ミネラルウォーター、又はスポーツドリンク等の飲料、ビール、ワイン、カクテル、又はサワー等のアルコール飲料類、牛乳、ヨーグルト、又はチーズ等の乳や乳製品等が挙げられる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、β－アラニン又はグリシン等を含むことを除いては、公知の飲食品の製造方法を用いて製造することができる。
　本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、前記ミトコンドリア機能活性化剤と同じ効果を示す。従って、本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物有酸素運動能力が向上する。また、本発明のミトコンドリア機能活性化剤によって、脂肪燃焼を向上させることができる。従って、本発明のミトコンドリア機能活性化用食品組成物を対象者が摂取する食事方法によって、有酸素運動における能力の増強、又は遅筋増強などの効果を得ることができる。
［４］運動トレーニング方法
　本発明の運動トレーニング方法は、前記ミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む。本発明の運動トレーニング方法は、特に有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強に有効である。
　有酸素運動としては、ランニング、ウォーキング、ジョギング、サイクリング、クロスカントリースキー、エアロビクスダンス、ＳＴＥＰエクササイズ、水泳、又はアクアビクスが挙げられる。
　本発明の運動トレーニング方法は、持久力トレーニングに有用である。すなわち、有酸素運動における持久力の増強に役立ち、また有酸素運動における持久力が必要とされる競技、例えば長距離走、競泳、競歩、トライアスロン、ロードレース、サッカーにおける能力の増強のために用いることができる。これらの運動トレーニング方法は、医療行為ではない。
［５］食餌方法
　本発明の食餌方法は、前記ミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む。本発明の食餌方法は、有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強に有効である。なお、前記食餌方法は、医療行為を除く。
《作用》
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤等に含まれるβ－アラニン又はグリシンが、ミトコンドリアの数を増加させたり、機能を活性化させるメカニズムは完全に解明されているわけではないが、β－アラニン又はグリシンが、細胞及びそのミトコンドリアの活性化に直接作用していると推論される。また、β－アラニン又はグリシンの化学構造は、主鎖のメチレン炭素数が２個と１個であることを除いては、まったく同じであり、カルボキシル基及びアミノ基を有することが、ミトコンドリア機能活性化に重要であると考えられる。従って、多くのアミノ酸が本発明のミトコンドリア機能活性化剤の有効成分として使用できるが、特にはβ－アラニン、グリシン、又はγアミノ酪酸が好ましい。
　以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
《実施例１》
　本実施例では、未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を用いて、β－アラニンのミトコンドリア機能の活性化を検討した。
　Ｃ２Ｃ１２細胞は、１０％非働化ＦＢＳ、ペニシリン（１０万Ｕ／Ｌ；Meiji, Tokyo, Japan）、ストレプトマイシン（１００ｍｇ／Ｌ：Meiji）、ＮａＨＣＯ３（２．０ｇ／Ｌ：Wako, Osaka, Japan）、Ｌ－ｇｌｕｔａｍｉｎｅ（Wako）を含むＤｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｅａｇｌｅ　Ｍｅｄｉｕｍ（ＤＭＥＭ）培地（Nissui, Tokyo, Japan）を用い、３７℃、５％のＣＯ２存在下で継代培養した。
　β－アラニンは、０．００８９ｇのβ－アラニン粉末（Wako）を１×ＰＢＳ（１ｍＬ）に溶解し、０．２２μＭ×１３ｍｍのフィルター（Merck Millipore, Billerica, MA, USA）にて濾過滅菌したものを１００ｍＭストック溶液とした。
　Ｃ２Ｃ１２細胞内のミトコンドリア数を以下のように測定した。６ウエルプレートにＣ２Ｃ１２細胞を４．０×１０５ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌとなるように播種し、２４時間後、５００μＭ又は１ｍＭとなるようにβ－アラニンを添加した。また、コントロールには１×ＰＢＳを添加した。添加から２時間経過後、培地を吸引除去し、１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地にて２００ｎＭに希釈したMito Tracker Green FM（Invitrogen）を２ｍＬ／ｗｅｌｌ添加し、遮光下にて、３７℃、５％のＣＯ２存在下で３０分間インキュベートした。その後、希釈液を吸引除去し、１×ＰＢＳを１ｍＬ／ｗｅｌｌ添加して細胞を洗浄した。１×ＰＢＳを吸引除去し、トリプシンを５００μＬ／ｗｅｌｌ添加した後、トリプシンを吸引除去し、遮光下にて、３７℃、５％のＣＯ２存在下で５分間インキュベートした。インキュベート後、１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地１ｍＬ中に細胞を懸濁して１．５ｍＬチューブに回収した。この細胞懸濁液をナイロンメッシュ（共進理工，Tokyo, Japan）に通した後、フローサイトメーター（EPICS XL System II-JK, Beckman Coulter, CA, USA；セルアナライザー EC800 C5C, Sony, Tokyo, Japan）にて測定した。解析はＦＣＭ解析ソフトフェアＦｌｏｗＪｏ（TOMY Digital Biology, Tokyo, Japan）にて行った。
　また、細胞を播種し、２４時間後に１００μＭ又は１ｍＭとなるようにβ－アラニンを添加し、２４時間後、２度目のβ－アラニンの添加を行い、２度目の添加の２４時間後に培地を吸引除去し、Mito Tracker Green FM（Invitrogen）の希釈液を添加する細胞をβ－アラニン４８時間処理の細胞とし、β－アラニンの２時間処理の細胞と同様の操作を行った。
　Ｃ２Ｃ１２細胞内の活性化したミトコンドリア数の測定は、以下のように測定した。６ウエルプレートにＣ２Ｃ１２細胞を４．０×１０５ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌとなるように播種し、２４時間後、５００μＭ又は１ｍＭとなるようにβ－アラニンを添加した。また、コントロールには１×ＰＢＳを添加した。添加から２時間経過後、培地を吸引除去し、１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地にて２５０ｎＭに希釈したMito Tracker Red CMXRos（Invitrogen）を２ｍＬ／ｗｅｌｌ添加し、遮光下にて、３７℃、５％のＣＯ２存在下で３０分間インキュベートした。その後希釈液を吸引除去し、１×ＰＢＳを１ｍＬ／ｗｅｌｌ添加して細胞を洗浄した。１×ＰＢＳを吸引除去し、トリプシンを５００μＬ／ｗｅｌｌ添加した後、トリプシンを吸引除去し、遮光下にて、３７℃、５％のＣＯ２存在下で５分間インキュベートした。インキュベート後、１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ培地１ｍＬ中に細胞を懸濁して１．５ｍＬチューブに回収した。この細胞懸濁液をナイロンメッシュ（共進理工）に通した後、フローサイトメーター（EPICS XL System II-JK, Beckman Coulter；セルアナライザーEC800 C5C, Sony）にて測定した。解析はＦＣＭ解析ソフトフェアＦｌｏｗＪｏ（TOMY Digital Biology）にて行った。
　また、細胞を播種し、２４時間後に１００μＭ又は１ｍＭとなるようにβ－アラニンを添加し、２４時間後、２度目のβ－アラニン添加を行い、２度目のβ－アラニン添加の２４時間後に培地を吸引除去し、Mito Tracker Red CMXRos（Invitrogen）の希釈液を添加する細胞をサンプル４８時間処理の細胞とし、β－アラニン２時間処理の細胞と同様の操作を行った。
　Mito Tracker Green FM（Invitrogen）は、膜電位非依存的にミトコンドリアを染色する蛍光試薬である。従って、β－アラニンの添加により、フローサイトメーターのヒストグラムのピークが右にシフトすることは、ミトコンドリア数が増加したことを示す。図１に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、β－アラニンの未分化細胞への添加により、濃度依存的にミトコンドリア数の増加が確認された。
　一方、Mito Tracker Red CMXRos（Invitrogen）は、膜電位依存的にミトコンドリアを染色する蛍光試薬である。従って、β－アラニンの添加により、フローサイトメーターのヒストグラムのピークが右にシフトすることは、ミトコンドリアの活性が増強したことを示す。図２に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、β－アラニンの未分化細胞への添加により濃度依存的にミトコンドリアの活性化が確認された。
《実施例２》
　本実施例では、未分化のマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を用いて、グリシンのミトコンドリア機能の活性化を検討した。
　β－アラニンに代えてグリシンを用いたことを除いては、実施例１の操作を繰り返した。グリシン溶液は以下のように調製した。０．００７５ｇのグリシン粉末（Wako）を１×ＰＢＳ（１ｍＬ）に溶解し、０．２２μＭ×１３ｍｍのフィルター（Merck Millipore）にて濾過滅菌したものを１００ｍＭストック溶液とした。
　図３に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、グリシンの未分化細胞への添加により、濃度依存的にミトコンドリア数の増加が確認された。また、図４に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、グリシンの未分化細胞への添加により濃度依存的にミトコンドリアの活性化が確認された。
《実施例３》
　本実施例では、筋管細胞に分化したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞を用いて、グリシンのミトコンドリア機能の活性化を検討した。未分化のＣ２Ｃ１２細胞に代えて、筋管細胞に分化したＣ２Ｃ１２細胞を用いたことを除いては、実施例２の操作を繰り返した。Ｃ２Ｃ１２細胞の筋管細胞への分化誘導は、以下のように行った。
　Ｃ２Ｃ１２細胞を播種し、細胞が約９０％コンフルエントに達した後、培地を２％Horse Serum（HS）（Invitrogen, Tokyo, Japan）含有ＤＭＥＭ培地に交換し、分化誘導を行った。その後４８時間ごとに培地交換を行いながら３７℃、５％のＣＯ２存在下で１週間程度培養した細胞を筋管細胞として実験に用いた。また、Mito Tracker Green FM（Invitrogen）及び Mito Tracker Red CMXRos（Invitrogen）は、２％ＨＳ含有ＤＭＥＭ培地にて希釈し、染色後の細胞は２％ＨＳ含有ＤＭＥＭ培地にて回収した。
　図５に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、グリシンの分化細胞への添加により、濃度依存的にミトコンドリア数の増加が確認された。また、図６に示すように、２時間及び４８時間のいずれの処理時間においても、グリシンの分化細胞への添加により濃度依存的にミトコンドリアの活性化が確認された。
《実施例４》
　本実施例では、β－アラニン又はグリシン処理したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞におけるＰｇｃ－１α遺伝子の転写を測定した。
　まず、細胞中の全RNAをHigh Pure RNA Isolation Kit（Roche, Basel, Switzerland）を用いて調製した。
　６ウエルプレートにＣ２Ｃ１２細胞を４．０×１０５ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌとなるように播種し、細胞が約９０％コンフルエントに達した後、培地を２％ＨＳ含有ＤＭＥＭ培地に交換し、分化誘導を行った。その後４８時間ごとに培地交換を行いながら３７℃、５％のＣＯ２存在下で１週間程度培養したものを実験に用いた。分化した細胞に、β－アラニンおよびグリシンを添加し、コントロールには１×ＰＢＳを添加した。添加から２４時間後、２度目のサンプル添加を行い、２度目のサンプル添加の２４時間後に培地を吸引除去し、１×ＰＢＳを１ｍＬ／ｗｅｌｌ添加して細胞を洗浄した。洗浄は２回行った。その後、１×ＰＢＳ（２００μＬ／ｗｅｌｌ）およびＬｙｓｉｓ／－ｂｉｎｄｉｎｇ　ｂｕｆｆｅｒ（４００μＬ／ｗｅｌｌ）を添加してディッシュ全体に行き渡らせたあと、全量を１．５ｍＬチューブに回収した。回収したサンプルはボルテックスミキサーで６０秒間懸濁した。フィルターチューブと回収用チューブを組み立て、サンプル溶液をフィルターチューブに添加し、４℃、１００００ｒｐｍにて１５秒間遠心分離した。回収用チューブに排出された液を捨て、再びフィルターチューブと回収用チューブを組み立てた。１．５ｍＬチューブにて、１サンプルあたり９０μＬのDNase Incubation Bufferと１サンプルあたり１０μＬのＤＮａｓｅ　Ｉを混合した。この混合液をフィルターチューブに添加し、室温にて１５分間インキュベートした。インキュベート後、Wash buffer I（５００μＬ）をフィルターチューブに添加し、４℃、１００００ｒｐｍにて１５秒間遠心分離した。回収用チューブに排出された液を捨て、再びフィルターチューブと回収用チューブを組み立てた。Wash buffer II（５００μＬ）をフィルターチューブに添加し、４℃、１００００ｒｐｍにて１５秒間遠心分離した。回収用チューブに排出された液を捨て、再びフィルターチューブと回収用チューブを組み立てた。Wash buffer II（２００μＬ）をフィルターチューブに添加し、４℃、１３０００×ｇにて２分間遠心分離した。フィルターチューブを新しい１．５ｍＬチューブに挿し込み、Elution buffer（７０μＬ）をフィルターチューブに添加し、室温にて３分間静置後、４℃、１００００ｒｐｍにて１分間遠心分離した。以上の操作によって得られた溶出液をＲＮＡ溶液とした。溶液中のＲＮＡ濃度は、ＮａｎｏＤｒｏｐ　２０００／２０００ｃ分光光度計（Thermo Scientific, Waltham, MA, USA）を用いて２６０ｎｍにおける吸光値を元に算出し、以後の実験に使用した。
　ｃＤＮＡは、以下のように合成した。細胞から抽出した全ＲＮＡ１．０μｇに対してＯｌｉｇｏ（ｄＴ）２０プライマー（１０ｐｍｏｌｅｓ／μＬ）を０．５μＬ添加し、総液量が１３．５μＬになるようにRNase Free水を加えた。タッピングして懸濁し、スピンダウンした後にThermal Cycler PTC-200（MJ Research, Waltham, MA, USA）にて６５℃で５分間熱処理反応を行い、直ちに氷中に移して５分間静置した。０．２ｍＬチューブに１サンプルあたり5×RT Buffer（TOYOBO, Osaka, Japan）４μＬ、１０ｍＭ　ｄＮＴＰｓ（GE Healthcare, Amersham Place, UK）２μＬ、逆転写酵素ReverTra Ace（100 units/μL）（TOYOBO）０．５μＬを添加し、ピペッティングにて混合した。この混合液６．５μＬを５分間静置したチューブに添加し、氷中にてピペッティングした後にスピンダウンした。その後４２℃で２０分間、９９℃で５分間反応させることによりｃＤＮＡを合成し、以後の定量リアルタイムＰＣＲの鋳型として用いた。
　作製したｃＤＮＡを鋳型として用いて定量ＲＴ－ＰＣＲを行った。氷上にて、ＰＣＲチューブ（０．２ｍＬ）に、滅菌水４９μＬ、１０μＭに希釈したプライマー　Ｆｏｒｗａｒｄ／Ｒｅｖｅｒｓｅ双方を３．５μＬずつ、鋳型ｃＤＮＡ（プライマーがＰｇｃ－１αのものは１／５に、β－ａｃｔｉｎのものは１／５０に希釈した）７．０μＬを添加し、スピンダウンした後、THUNDERBIRD SYBR qPCR Mix（TOYOBO）２４．５μＬを添加し、氷上にてよく懸濁した。ネガティブコントロールでは、０．２ｍＬ　ＰＣＲチューブに滅菌１７μＬ、１０μＭに希釈したプライマー　Ｆｏｒｗａｒｄ／Ｒｅｖｅｒｓｅ双方を０．５μＬずつ添加し、スピンダウンした後、THUNDERBIRD SYBR qPCR Mixを７μＬ添加し、氷上にてよく混合した。その後、９６ｗｅｌｌ　ＰＣＲ　Ｐｌａｔｅ（NIPPON Genetics, Tokyo, Japan）に２５μＬずつ３ｗｅｌｌに添加し、Thermal Cycle Dicer Real Time System（Takara, Shiga, Japan）を用いて定量ＲＴ－ＰＣＲを行った。ＰＣＲ反応は、９５℃　３０秒間を１サイクル、９５℃を５秒間、６０℃を６０秒間を４０サイクル行い、ＦＡＭにより検出した。Ｐｇｃ－１αの発現量は、ΔΔＣｔ法を用いて、ハウスキーピング遺伝子の一つであるβ－ａｃｔｉｎのＣｔ値とＰｇｃ－１αのＣｔ値を比較し、相対的に定量した。なお、プライマーの合成はＳｉｇｍａ社に委託し、使用したプライマーの配列は以下のとおりである。
β-actin forward：5’-GGCCAGGTCATCACTATTG-3’（配列番号１）
β-actin reverse：5’-GAGGTCTTTACGGATGTCAAC-3’（配列番号２）
Pgc-1α forward：5’-AATGCAGCGGTCTTAGCACT-3’（配列番号３）
Pgc-1α reverse：5’-TGTTGACAAATGCTCTTCGC-3’（配列番号４）
　図７に示すように、β－アラニン５００μＭ、及び１ｍＭ処理によって、また、グリシン５００μＭ処理によって、分化Ｃ２Ｃ１２細胞においてＰｇｃ－１αの発現が増強された。
《実施例５》
　本実施例では、β－アラニン及びグリシンを含むカプセル形態のミトコンドリア機能活性化剤を製造した。
　β－アラニン１．０重量部、グリシン１．０重量部およびデキストリン０．５重量部を混合して均一化した後、ハードカプセルに充填し、内容量２５０ｍｇのカプセル剤（β－アラニン１００ｍｇ／カプセル、グリシン１００ｍｇ／カプセル）を製造した。
《実施例６》
　本実施例では、β－アラニン及びグリシンを含む飲料形態のミトコンドリア機能活性化用食品組成物を製造した。
　スポーツドリンク粉末３５．５ｇ、β－アラニン０．５ｇ、グリシン０．５ｇに水を加えて全量５００ｍＬの飲料を製造した。
《実施例７》
　本実施例では、β－アラニン及びグリシンを含むカプセルを含む、ゲル形態のミトコンドリア機能活性化剤を製造した。
　スポーツドリンク粉末７．１重量部、ゼラチン加水分解物２重量部、及び適量の水を加え、加熱溶解した。次に、β－アラニン０．１重量部、グリシン０．１重量部と適量の水を加え全量を１００重量部とし、一食あたり１５０ｇのゲル状製剤を調製した。
《実施例８》
　本実施例では、共焦点レーザー走査型顕微鏡を用いて、ミトコンドリアの活性化を検討した。
　実施例１と同じ操作で、β－アラニンの４８時間時間処理の細胞を調製した。なお、Ｃ２Ｃ１２細胞は、３．０×１０４ｃｅｌｌｓ／ｍＬ又は５．０×１０４ｃｅｌｌｓ／ｍＬの濃度で播種し、Mito Tracker Green FM（Invitrogen）及びMito Tracker Red CMXRos（Invitrogen）は、一緒に添加した。得られた細胞を共焦点レーザー走査型顕微鏡（オリンパス社）で観察した。
　図８に示すように、β－アラニン５００μＭの添加で、特にMito Tracker Red CMXRosの赤の蛍光が強くなり、β－アラニン１ｍＭの添加で、更に赤い蛍光が強くなっていた。
《実施例９》
　本実施例では、フローサイトメトリーを用いて、Mito Tracker Red CMXRosの蛍光を測定した。
　β－アラニンの処理を７２時間としたことを除いては、実施例１のMito Tracker Red CMXRosの操作を繰り返して、細胞を調製した。
　得られた細胞を、フローサイトメトリー（ベックマンコールター社）によって解析した。図９に示すように、β－アラニンの添加により、Mito Tracker Redの蛍光が増加した。従って、β－アラニンの添加により、ミトコンドリアが活性化した。
《実施例１０》
　本実施例では、β－アラニン処理したマウス骨格筋由来筋芽細胞株Ｃ２Ｃ１２細胞におけるＡｃａａ１ｂ及びＡｃａａ２の遺伝子の転写を測定した。
　Pgc-1α forwardプライマー及びPgc-1α reverseプライマーに代えて、Acaa1b forwardプライマー及びAcaa1b reverseプライマー、又はAcaa2 forwardプライマー及びAcaa2 reverseプライマーを用いることを除いては、実施例４の操作を繰り返した。
Acaa1b forward：5’-TGAGCGGTTTGGCGTTT-3’（配列番号５）
Acaa1b reverse：5’-CTTGTCACCCTTGTCATTCAGG-3’（配列番号６）
Acaa2 forward：5’-TGCCCCTCAGTTCTTGTCTGT-3’（配列番号７）
Acaa2 reverse：5’-AGGTGTGCGGTGATTCTGG-3’（配列番号８）
　図１０に示すように、β－アラニン５００μＭ処理によって、分化Ｃ２Ｃ１２細胞においてＡｃａａ１ｂ及びＡｃａａ２の発現が増強された。
　本発明のミトコンドリア機能活性化剤及びミトコンドリア機能活性化用食品組成物は、ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療、又は遅筋の増強、運動トレーニングの増強、又は脂肪の代謝の増加などに使用することができる。

Claims (19)

  1. 　β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、ミトコンドリア機能活性化剤。
  2. 　脂肪燃焼の向上、又は有酸素運動能力向上用である、請求項１に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  3. 　ミトコンドリア機能障害に起因する疾患の予防又は治療用である、請求項１に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  4. 　前記ミトコンドリア機能障害に起因する疾患が、ミトコンドリア病、神経変性疾患、免疫性神経疾患、脳虚血性疾患、腎疾患、筋疾患、又は心疾患である、請求項３に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  5. 　前記ミトコンドリア病が、リー脳症、脳卒中様発作症候群（ＭＥＬＡＳ）、慢性進行性外眼筋麻痺症候群（ＣＰＥＯ）、カーンズ・セイヤー症候群（ＫＳＳ）、赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌスてんかん症候群（ＭＥＲＲＦ）、ピアソン病、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、ミトコンドリア脳筋症、バース症候群、又は乳酸アシドーシスである、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  6. 　前記神経変性疾患が、筋委縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、フリードライヒ失調症、多系統萎縮症、進行性核上性麻痺、脊髄小脳変性症、脊髄性筋萎縮症、球脊髄性筋萎縮症、又はシャルコー・マリー・トゥース病である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  7. 　前記免疫性神経疾患が、ギラン・バレー症候群、多発性硬化症、フィッシャー症候群、慢性炎症性脱髄性多発神経炎、又は重症筋無力症である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  8. 　前記脳虚血性疾患が脳梗塞である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  9. 　前記腎疾患が、腎不全、アミロイド腎、膜性腎症、巣状糸球体硬化症、ＩｇＡ腎症、急性尿細管壊死、ネフローゼ症候群、糖尿病性腎症、痛風腎、腎性浮腫、腎腫瘍、腎臓虚血障害、腎臓虚血再灌流障害、又は嚢胞腎である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  10. 　前記筋疾患が、進行性筋ジストロフィー、筋強直性ジストロフィー、先天性ミオパチー、代謝性ミオパチー、遠位性ミオパチー、炎症性ミオパチー、加齢性筋萎縮（サルコペニア）、又は廃用性筋委縮である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  11. 　前記心疾患が、心筋梗塞、心不全、虚血性心疾患、又は心筋症である、請求項４に記載のミトコンドリア機能活性化剤。
  12. 　β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、ミトコンドリア機能活性化用食品組成物。
  13. 　請求項１に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に投与する工程を含む、ミトコンドリア機能の活性化方法。
  14. 　前記対象の脂肪燃焼の向上又は有酸素運動能力向上のための、請求項１３に記載のミトコンドリア機能の活性化方法。
  15. 　請求項１に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む、有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強のための、運動トレーニング方法。
  16. 　請求項１に記載のミトコンドリア機能活性化剤を、対象に摂取させる工程を含む、有酸素運動における能力の増強又は遅筋増強のための、食餌方法。
  17. 　β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ｐｇｃ－１α遺伝子活性化剤。
  18. 　β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ａｃａａ１ｂ遺伝子活性化剤。
  19. 　β－アラニン若しくはグリシン、又はその塩を含む、Ａｃａａ２遺伝子活性化剤。
PCT/JP2020/023600 2019-06-28 2020-06-16 ミトコンドリア機能活性化剤 WO2020262114A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/597,148 US20220313639A1 (en) 2019-06-28 2020-06-16 Mitochondrial function activator
CN202080061222.8A CN114302718A (zh) 2019-06-28 2020-06-16 线粒体功能活化剂
JP2021528263A JPWO2020262114A1 (ja) 2019-06-28 2020-06-16
EP20832118.2A EP3991790A4 (en) 2019-06-28 2020-06-16 MITOCHONDRIAL FUNCTION ACTIVATOR
BR112021026551A BR112021026551A2 (pt) 2019-06-28 2020-06-16 Ativador de função mitocondrial

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019121874 2019-06-28
JP2019-121874 2019-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020262114A1 true WO2020262114A1 (ja) 2020-12-30

Family

ID=74060145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/023600 WO2020262114A1 (ja) 2019-06-28 2020-06-16 ミトコンドリア機能活性化剤

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220313639A1 (ja)
EP (1) EP3991790A4 (ja)
JP (1) JPWO2020262114A1 (ja)
CN (1) CN114302718A (ja)
BR (1) BR112021026551A2 (ja)
WO (1) WO2020262114A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023106325A1 (ja) * 2021-12-07 2023-06-15 有機合成薬品工業株式会社 β－アラニン吸収抑制剤
JP7319445B1 (ja) 2022-11-11 2023-08-01 ザ コカ・コーラ カンパニー 飲料、及び飲料の塩味を改善する方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014162792A (ja) 2013-02-28 2014-09-08 Kobe Gakuin ミトコンドリア機能回復促進剤
JP2015097507A (ja) 2013-11-19 2015-05-28 国立大学法人九州大学 ミトコンドリア活性化剤

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3081215T3 (da) * 2005-05-23 2020-04-27 Natural Alternatives Int Inc Sammensætninger og fremgangsmåder til langvarig frigørelse af beta-alanin
MX2017015236A (es) * 2015-05-28 2018-11-09 Baylor College Medicine Beneficios de la suplementacion con n-acetilcisteina y glicina para mejorar los niveles de glutation.
US20180352843A1 (en) * 2015-12-13 2018-12-13 Kris VERBURGH Methods and compositions to slow down aging in cells and organisms

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014162792A (ja) 2013-02-28 2014-09-08 Kobe Gakuin ミトコンドリア機能回復促進剤
JP2015097507A (ja) 2013-11-19 2015-05-28 国立大学法人九州大学 ミトコンドリア活性化剤

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FORD, ORG. SYS. COLL., vol. 3, 1955, pages 34
HEIDARI, R. ET AL.: "Mitochondria protection as a mechanism underlying the hepatoprotective effects of glycine in cholestatic mice", BIOMEDICINE AND PHARMACOTHERAPY, vol. 97, 2018, pages 1086 - 1095, XP085323849, ISSN: 0753-3322, DOI: 10.1016/j.biopha.2017.10.166 *
HOFFMAN, J. R. ET AL.: "beta-Alanine supplemented diets enhance behavioral resilience to stress exposure in an animal model of PTSD", AMINO ACIDS, vol. 47, 2015, pages 1247 - 1257, XP035811072, ISSN: 1438-2199 *
MURAKAMI, T. ET AL.: "The impact of taurine- and beta-alanine-supplemented diets on behavioral and neurochemical parameters in mice: antidepressant versus anxiolytic-like effects", AMINO ACIDS, vol. 39, 2010, pages 427 - 434, XP019853778, ISSN: 1438-2199 *
TALLON M J : "The therapeutic potential of oral beta-alanine supplementation", AGRO FOOD INDUSTRY HI-TECH., vol. 19, no. 5, 2008, pages 58 - 59, XP009532969, ISSN: 1722-6996 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023106325A1 (ja) * 2021-12-07 2023-06-15 有機合成薬品工業株式会社 β－アラニン吸収抑制剤
JP7319445B1 (ja) 2022-11-11 2023-08-01 ザ コカ・コーラ カンパニー 飲料、及び飲料の塩味を改善する方法
JP2024070538A (ja) * 2022-11-11 2024-05-23 ザ コカ・コーラ カンパニー 飲料、及び飲料の塩味を改善する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220313639A1 (en) 2022-10-06
CN114302718A (zh) 2022-04-08
BR112021026551A2 (pt) 2022-02-15
JPWO2020262114A1 (ja) 2020-12-30
EP3991790A4 (en) 2023-10-25
EP3991790A1 (en) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6189994B2 (ja) ジペプチジルペプチダーゼ−ｉｖ阻害用飲食品組成物
CN1436074A (zh) 治疗剂
WO2020262114A1 (ja) ミトコンドリア機能活性化剤
JP6403039B2 (ja) Ｓｉｒｔ３およびｓｉｒｔ６の活性化剤
JP2009291076A (ja) 乾燥酵母エキスの製造方法
CN1527717A (zh) 治疗剂
CN1419448A (zh) 治疗剂
JP2015084694A (ja) ジペプチジルペプチダーゼ−ｉｖ阻害剤
WO2004075905A1 (ja) 筋肉増強剤および筋肉減衰の予防または治療剤
JP5976004B2 (ja) ジペプチジルペプチダーゼ−ｉｖ阻害剤
JP7125516B2 (ja) カナムグラ抽出物またはカナムグラ粉砕物を有効成分として含む成長促進用食品組成物及び成長促進用薬学組成物
WO2013129334A1 (ja) 運動効果模倣作用剤並びにＡＭＰＫ及びＰＰＡＲδ共活性化剤
TWI607004B (zh) 羥甲糠醛衍生物的製造方法、蘆筍莖熱水加熱處理物的用途以及蘆筍莖加熱處理物的用途
JPWO2018221244A1 (ja) 脳機能改善用組成物
WO2008015950A1 (fr) Inhibiteur d'acat
WO2022039190A1 (ja) サーチュイン活性化剤及びサーチュイン活性化方法
WO2020059745A1 (ja) 脳腫瘍またはそれに起因する症状の抑制または治療のための組成物
US20190328694A1 (en) Composition for promoting skeletal muscle activity via induction of mitochondrial biogenesis comprising of azelaic acid as an active ingredient
JP6485845B2 (ja) 新規なクエン酸誘導体
JP2005314435A (ja) 循環器疾患治療剤および健康食品
JP2021525222A (ja) 骨粗しょう症の予防または治療用組成物
JP2015182998A (ja) 非アルコール性脂肪性肝炎の改善剤および改善用栄養組成物
JPWO2014103410A1 (ja) Ｉｇｆ−１産生促進剤
JP5931633B2 (ja) Ｔｒｐｖ４活性抑制剤
JP7271016B2 (ja) 骨損失疾患の予防、改善または治療のためのｃｈｐ（シクロ－ヒスプロ）および副甲状腺ホルモンを含む組成物の用途

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20832118

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021528263

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112021026551

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2020832118

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112021026551

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20211227