WO2022039514A1 - 락토바실러스 사케이 또는 이로부터 유래된 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 치료용 조성물 - Google Patents

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WO2022039514A1
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lactobacillus
culture
extract
lysate
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진화섭
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주식회사 리스큐어바이오사이언시스
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    • 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
    • A23L33/135—Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing, improving or treating brain diseases comprising Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented product or extracellular vesicles isolated therefrom as an active ingredient.
  • neurological diseases representative dementia, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, cortical basal nuclei degeneration, multiple system atrophy, Lou Gehrig's disease, primary axonal sclerosis, spinal muscular atrophy, etc. This occurs and disease occurs due to etiological/pathological exacerbation.
  • apoptosis occurs due to cellular aging, oxidative stress, and overexpression of inflammatory factors generated in cells. You can see symptoms related to it.
  • the etiology and pathology have not been precisely identified, but aging, changes in environmental factors, and dietary habits are considered to be the representative causes.
  • the early symptoms of neurological diseases can also be identified through the (Kim Seon-woo et al., Characteristics of Paralytic Speech Disorder in the Elderly Degenerative Neurological Disease, Speech and Hearing Impairment Study 2009;14;82-95).
  • Probiotics are live microorganisms that improve the intestinal microbial environment of the host and have a beneficial effect by promoting health.
  • the mechanism of action of probiotics which is generally known, is to inhibit the growth of harmful bacteria in the intestine or sterilize the It suppresses diseases, lowers the expression level of pathogenic enterobacteriaceae and their released metabolites, and lowers the probability of adhesion in the intestine, thereby increasing the expression of neuroprotective and neurotransmitters present in the intestine, thereby making the barrier healthy.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-0019474 discloses that Lactobacillus plantarum -derived vesicles improve depressive behavior against long-term/chronically exposed stress
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0038451 No. 10-2019-0038451 Lactobacillus reuteri is effective in improving mental disorders such as anxiety, depression and stress.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0008059 discloses anti-allergic activity of Lactobacillus casei strain.
  • Lactobacillus saccharis strain it is reported that it has the effect of inhibiting adipocyte differentiation and reducing body fat (Korea Patent No. 10-1736033), but the strain or the extracellular vesicle derived therefrom protects nerve cells. Therefore, it has not been reported that it can be used as a treatment for neurological or brain diseases.
  • Non-Patent Document 1 Kim Seon-woo et al., Characteristics of paralytic speech impairment in degenerative neurological diseases in the elderly, a study on speech and hearing impairment 2009;14;82-95
  • Non-Patent Document 2 Research Performance Promotion Agency, Degenerative Neurological Disease Treatment Market Trend, Degenerative Brain Disease Treatment and Diagnostic Technology Trend Information Collection, 2019.12
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0019474
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0034796
  • Patent Document 3 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0038451
  • Patent Document 4 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0008059
  • Patent Document 5 Republic of Korea Patent No. 10-1736033
  • the present inventors tried to find a lactic acid bacteria strain applicable to various types of brain diseases including Parkinson's disease and Alzheimer's disease. As a result, the present invention was completed by confirming that the Lactobacillus saccharis strain or its culture inhibits neuroinflammation, which is the cause of various brain diseases, or has a neuroprotective effect.
  • an object of the present invention is Lactobacillus sakei ( Lactobacillus sakei ), its culture, lysate, extract or ferment; Or the Lactobacillus Sake , its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicle (Extracellular vesicle) derived from; to provide a food composition for improving brain disease comprising as an active ingredient.
  • Lactobacillus sakei Lactobacillus sakei
  • Lactobacillus sakei its culture, lysate, extract or fermented product
  • the Lactobacillus Sake its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicle (Extracellular vesicle) derived from; as an active ingredient to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating brain diseases comprising.
  • Another object of the present invention is a therapeutically effective amount of Lactobacillus Sake, a culture, lysate, extract or ferment thereof; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicles derived from; to a subject (subject) to provide a method for preventing or treating brain disease comprising the step of administering.
  • Another object of the present invention is Lactobacillus Sake , its culture, lysate, extract or ferment; Or the Lactobacillus Sake , its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicles derived from; to provide a therapeutic use (for use in therapy) of the composition comprising.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preparing a composition for preventing, improving or treating brain diseases, comprising the step of preparing a Lactobacillus saccharis strain.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing, improving or treating a brain disease, comprising the step of preparing an extracellular vesicle derived from Lactobacillus Sake , its culture, lysate, extract or fermented product. is doing
  • the present invention is Lactobacillus sakei ( Lactobacillus sakei ), its culture, lysate, extract or fermented product; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented product-derived extracellular vesicle (Extracellular vesicle); provides a composition for preventing, improving or treating brain diseases comprising as an active ingredient .
  • the present invention provides a therapeutically effective amount of Lactobacillus saccharis, a culture, lysate, extract or ferment thereof; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicles derived from; it provides a method for preventing or treating brain disease comprising administering to a subject.
  • the present invention provides Lactobacillus saccharis, a culture, lysate, extract or fermented product thereof; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicles derived from; provides a therapeutic use (for use in therapy) of the composition comprising.
  • the Lactobacillus sake according to the present invention is preferably a Lactobacillus sake strain derived from kimchi.
  • the Lactobacillus sacki strain in the present invention was deposited with the accession number KCCM12654P at the Korea Microbial Conservation Center, the Lactobacillus sacki WIKIM31 strain (also described herein as Lactobacillus sacki LB-500) was used, but its acquisition route is not limited thereto.
  • the Lactobacillus sakei strain of the present invention is a Gram-positive bacterium and is a facultative anaerobe capable of growth under both aerobic and anaerobic conditions, does not form spores and has no motility, and the cells exhibit the form of bacilli. are taking
  • the Lactobacillus saccharis strain of the present invention is a probiotic, and has a general intestinal effect and immune enhancing effect of lactic acid bacteria. It is a well-known fact that the lactic acid bacteria of the genus Lactobacillus have an effect on the intestine and immunity enhancement.
  • 'probiotics' is understood to mean 'living microorganisms that have a beneficial effect on the health of the host by improving the intestinal microbial environment of the host in the gastrointestinal tract of animals including humans'.
  • Probiotics are living microorganisms with probiotic activity, and when fed to humans or animals in the form of single or complex strains in the form of dried cells or fermentation products, it can have a beneficial effect on the intestinal flora of the host.
  • Lactobacillus saccharis a culture thereof, a lysate thereof, an extract thereof, or a composition comprising a ferment thereof is provided.
  • Lactobacillus saccharose contained in the composition according to the present invention may exist as a live cell or a dead cell, and may also exist in a dried or lyophilized form.
  • Forms of lactic acid bacteria suitable for inclusion in various compositions and methods of formulation are well known to those skilled in the art.
  • Lactobacillus saccharis is a culture obtained by culturing in a known liquid medium or solid medium, or a fermented product obtained by culturing the strain and additional components together, or an extract obtained by extracting the strain with an organic solvent
  • the cell membrane of the strain may be dissolved, or it may be formulated in the form of a lysate (or lysate) treated by crushing or homogenization, but is not limited thereto.
  • the composition may be a composition comprising a Lactobacillus saccharis strain existing as a live cell or a dead cell.
  • the composition may be a composition comprising a culture, a lysate, an extract or a fermented product of a Lactobacillus Sake strain.
  • the composition may be a composition comprising an extracellular vesicle derived from Lactobacillus saccharis, a culture, lysate, extract or ferment thereof.
  • Extracellular vesicles enable the exchange of substances (protein, lipid, genetic material) between cells, and function as a physiological/pathological mediator for signal transmission.
  • the extracellular vesicles are largely classified into exosomes and microvesicles. Exosomes vary in size depending on the origin of the organism, and are intraluminal vesicles generated by the endosomal membrane entering in the process of maturation of multi-vesicular endosomes. It is secreted when it binds to the cell surface. Microvesicles are 50-1000 nm in size, and are vesicles from which the plasma membrane protrudes and separates and is secreted out of the cell.
  • Each cell produces an extracellular ER differently according to the physiological state and secretes an extracellular ER with a specific lipid/protein/nucleic acid composition (Jaewook Lee (2019). A light on the cell biology of the extracellular ER. BRIC View 2019-R03 ).
  • extracellular vesicle is used to include the exosomes and microvesicles.
  • the exosomes or extracellular vesicles have various diameters within the range of about 1-1,000 nm, preferably 10-1,000 nm, more preferably 10-800 nm, even more preferably 20-600 nm, most preferably It has a diameter of 20 to 300 nm.
  • exosomes or extracellular vesicles contained in the composition of the present invention are contained in a large amount in the Lactobacillus Sake culture medium (eg, culture supernatant).
  • the exosomes or extracellular vesicles are 1 X 10 4 to 1 X 10 20 / ml, preferably 1 X 10 7 to 1 X 10 15 / ml in a Lactobacillus sacillus culture (eg, culture supernatant) ml is included, so that the purified exosome or extracellular vesicle itself can be used as a therapeutic agent, or a culture, lysate, extract or fermented product containing a large amount of the exosome or extracellular vesicle can be used as a therapeutic agent. .
  • the term “isolation” refers to a process of selectively obtaining a target material (eg, exosomes) in a biological sample (eg, Lactobacillus saccharis culture) (positive isolation) as well as It includes all processes of selectively removing impurities other than a target material (negative isolation). Therefore, the term “separation” may be used interchangeably with “obtain”, “extract”, and “purify”.
  • any method commonly used in the art may be used without limitation, for example, the commercialized exosome separation kit (eg, EXO-BB , ExoQuick ® -ULTRA, ExoQuick ® -TC , Capturem TM Exosome Isolation Kit, Total Exosome Isolation Kit, ExoTrap TM Exosome Isolation Spin Column Kit, Exo2DTM, etc.) centrifugation), separation by size (eg, ultrafiltration or vacuum filter), separation based on affinity for a particular substrate (eg, affinity chromatography) within a heterogeneous sample
  • the commercialized exosome separation kit eg, EXO-BB , ExoQuick ® -ULTRA, ExoQuick ® -TC , Capturem TM Exosome Isolation Kit, Total Exosome Isolation Kit, ExoTrap TM Exosome Isolation Spin Column Kit, Exo2DTM, etc.
  • centrifugation separation by size (eg, ultrafiltration or
  • the present invention Lactobacillus sake ( Lactobacillus sakei ), its culture, lysate, extract or fermented product; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented (derived) extracellular vesicle (Extracellular vesicle); provides an intestinal preparation composition comprising.
  • the intestinal preparation composition according to the present specification can be used for the prevention, treatment, and improvement of gastrointestinal diseases in animals, including humans, and preferably, the animals include livestock such as cattle, horses, and pigs.
  • the 'gastrointestinal disease' includes both bacterial infection and inflammatory bowel disease for the stomach, for example, infectious diarrhea caused by pathogenic microorganisms (E. coli, Salmonella, Clostridium, etc.), gastroenteritis, inflammatory bowel disease, neurogenic enteritis syndrome , small intestine microbial hyperplasia, intestinal acute diarrhea, and the like.
  • the dosage may vary depending on the type of gastrointestinal disease, the degree of disease, age, sex, race, treatment or prevention purpose, etc., but in general, 10 million to 100 billion tablets can be administered per day for adults.
  • the present invention Lactobacillus sake K ( Lactobacillus sakei ), its culture, lysate, extract or fermented product; Or the Lactobacillus sacchari, its culture, lysate, extract or fermented product-derived extracellular vesicle (Extracellular vesicle); provides a composition for enhancing immunity comprising.
  • the composition of the present invention is a food composition.
  • Lactobacillus saccharose containing the food composition of the present invention its culture, lysate, extract or fermented product; Or the Lactobacillus saccharis, the extracellular vesicles derived from its culture, lysate, extract or fermented product, all of the above-described contents may be applied as it is.
  • the food composition may include a health functional food or seasoning, beverage, bar, and the like.
  • the food composition comprising the strain as an active ingredient may include a beverage such as fermented milk. Accordingly, the present invention provides a lactic acid bacteria starter for food fermentation consisting of Lactobacillus Sake or a culture thereof.
  • the food composition of the present invention may be prepared by using a phytologically suitable and physiologically acceptable adjuvant in addition to the active ingredient, and the adjuvant includes an excipient, a disintegrant, a sweetener, a binder, a coating agent, an expanding agent, a lubricant, and a lubricant. agent or flavoring agent, etc. may be used.
  • the food composition may be preferably formulated as a food composition by including one or more pharmaceutically acceptable carriers in addition to the active ingredients described above for administration.
  • the active ingredient may be combined with an orally, non-toxic, pharmaceutically acceptable inert carrier such as ethanol, glycerol, water, and the like.
  • suitable binders, lubricants, disintegrants and color-developers may also be included in the mixture.
  • suitable binders include, but are not limited to, starch, gelatin, natural sugars such as glucose or beta-lactose, corn sweeteners, natural and synthetic gums such as acacia, tracacanth or sodium oleate, sodium stearate, magnesium stearate, sodium benzoate. ate, sodium acetate, sodium chloride, and the like.
  • Disintegrants include, but are not limited to, starch, methylcellulose, agar, bentonite, xanthan gum, and the like.
  • acceptable pharmaceutical carriers include sterile and biocompatible, saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol and One or more of these components may be mixed and used, and other conventional additives such as antioxidants, buffers, and bacteriostats may be added as needed.
  • diluents such as an aqueous solution, suspension, emulsion, etc., pills, capsules, granules or tablets.
  • the food composition according to the present invention can be added to various foods.
  • Foods to which the composition of the present invention can be added include, for example, beverages, vitamin complexes, and health supplements.
  • the food composition of the present invention may include ingredients commonly added during food production, for example, proteins, carbohydrates, fats, nutrients, seasonings and flavoring agents.
  • examples of the above-mentioned carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose and the like; disaccharides such as maltose, sucrose, oligosaccharides and the like; and polysaccharides, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin, and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • natural flavoring agents [taumatin, stevia extract (eg, rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.)) and synthetic flavoring agents (saccharin, aspartame, etc.) can be used.
  • synthetic flavoring agents sacharin, aspartame, etc.
  • citric acid, high fructose, sugar, glucose, acetic acid, malic acid, fruit juice, and various plant extracts may be additionally included.
  • the composition is a pharmaceutical composition.
  • the present invention provides a therapeutically effective amount of Lactobacillus saccharis, a culture, lysate, extract or ferment thereof; Or the Lactobacillus saccharis, an extracellular vesicle derived from a culture, lysate, extract or fermented product thereof; provides a method for preventing or treating brain disease, comprising administering to a subject in need thereof.
  • the present invention Lactobacillus Sake , its culture, lysate, extract or ferment; Or the Lactobacillus saccharis, a culture, a lysate, an extracellular vesicle derived from an extract or a fermented product thereof; provides a brain disease treatment use of a composition comprising.
  • the term “subject” refers to a mammal that is the subject of treatment, observation or experiment, and may preferably be a human or animal in need of prevention and/or treatment of brain disease.
  • the brain disease is a degenerative brain disease.
  • the "degenerative brain disease” is Parkinson's disease, Alzheimer's disease, Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis, Creutzgeldt-Jacob disease, stroke , multiple sclerosis, learning disorder, cognitive impairment, neuroinflammation, nerve cell damage, and memory impairment may be at least one disease selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
  • the degenerative brain disease is Alzheimer's disease.
  • the degenerative brain disease is Parkinson's disease.
  • the degenerative brain disease is neuroinflammation.
  • the degenerative brain disease is nerve cell damage.
  • the degenerative brain disease is memory impairment.
  • the degenerative brain disease is a learning disability.
  • the degenerative brain disease is cognitive impairment.
  • the composition inhibits the activity of acetylcholinesterase (AChE).
  • apoptosis caused by oxidative stress is the cause of various degenerative brain diseases including Alzheimer's disease and stroke (Kok Poh Loh et al., Oxidative Stress: Apoptosis in Neuronal Injury, Curr Alzheimer Res. 3(4): 327-337. 2006).
  • composition of the present invention inhibits neuroinflammation that causes the degenerative brain disease or reduces cell death due to oxidative stress, thereby preventing, improving or therapeutic agent for various degenerative brain diseases including Parkinson's disease, Alzheimer's disease and stroke can be
  • “memory impairment” or “cognitive impairment” refers to physical fatigue, lack of sleep, excessive alcohol consumption, dementia, and other brain diseases, which cause memory loss, memory impairment, which occurs when the brain atrophys and the brain nerve cells are destroyed. Or it means a decrease in cognitive ability, and the prevention, improvement or treatment of the “memory impairment” or “cognitive disorder” maintains cognitive ability by controlling harmful substances that damage brain cells, or decreases by controlling neurotransmitters in the brain It refers to the effect of improving cognitive ability.
  • the memory is the ability to receive necessary information, store it in the brain, and take it out when necessary, and the cognitive ability refers to the ability to recognize and discriminate objects.
  • composition according to the present invention may be administered orally or parenterally.
  • parenteral administration for example, intravenous injection, transdermal administration, subcutaneous injection, intramuscular injection, intravitreal injection, eye drop administration, intracerebroventricular injection, intrathecal injection (intrathecal injection), intraamniotic injection (intraamniotic injection), intraarterial injection, intraarticular injection, intracardiac injection, intracavernous injection, intracerebral injection ( intracerebral injection, intracisternal injection, intracoronary injection, intracranial injection, intradural injection, epidural injection, intrahippocampal injection ), intranasal injection, intraosseous injection, intraperitoneal injection, intrapleural injection, intraspinal injection, intrathoracic injection, Intrathymic injection, intrauterine injection, intravaginal injection, intraventricular injection, intravesical injection, subconjunctival injection (su) bconjunctival injection), intratumoral injection, local injection, intraperitoneal injection, etc. can be administered.
  • intracerebroventricular injection intrathecal
  • the pharmaceutical composition of the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutically acceptable carrier refers to a carrier or diluent that does not significantly stimulate the organism and does not inhibit the biological activity and properties of the administered component.
  • the pharmaceutically acceptable carrier in the present invention can be used by mixing one component or one or more of these components, including saline, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol and these components, Other conventional additives such as antioxidants, buffers and bacteriostats may be added as necessary to form an injection suitable for injection into tissues or organs.
  • a target organ-specific antibody or other ligand may be used in combination with the carrier so as to act specifically on the target organ. Suitable formulations known in the art may be those disclosed in Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA.
  • composition of the present invention may further include a filler, an excipient, a disintegrant, a binder and a lubricant.
  • compositions of the present invention may be formulated using methods known in the art to provide rapid, sustained or delayed release of the active ingredient after administration to a mammal.
  • administration means introducing the composition of the present invention to a patient by any suitable method, and the administration route of the composition of the present invention is administered through various routes, either oral or parenteral, as long as it can reach the target tissue. can be
  • composition of the present invention may be administered by intramuscular injection or intraperitoneal injection during clinical administration.
  • a pharmacologically compatible buffer such as Hank's solution, Ringer's solution, or physiological saline buffer.
  • a pharmacologically compatible buffer such as Hank's solution, Ringer's solution, or physiological saline buffer.
  • non-penetrating agents suitable for the barrier to be passed are used in the formulation.
  • Such impermeable agents are generally known in the art.
  • Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, and emulsions.
  • Non-aqueous solvents and suspensions may include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate.
  • an effective amount or “therapeutically effective amount” means an amount necessary to delay or completely stop the onset or progression of a specific disease to be treated, and the food composition or pharmaceutical composition of the present invention or the present invention
  • the effective amount of Lactobacillus sacchar or extracellular vesicles included in the treatment method or therapeutic use of the brain disease refers to the amount required to achieve the prevention, improvement or therapeutic effect. Therefore, the effective amount is the type of disease, the severity of the disease, the type and content of other components contained in the composition, and the age, weight, general health status, sex and diet of the patient, administration time, administration route, treatment period, concurrent use It can be adjusted depending on various factors including the drug being used. It is apparent to those skilled in the art that a suitable total daily usage amount can be determined by a treating physician within the scope of sound medical judgment.
  • a specific therapeutically effective amount for a particular patient will depend on the specific composition, age, weight, general health, and sex of the patient, including the type and extent of the response to be achieved and, if desired, whether other agents are used. It is preferable to apply differently depending on various factors including diet, administration time, administration route and secretion rate of the composition, treatment period, drug used together with or concurrently with a specific composition, and similar factors well known in the pharmaceutical field.
  • treatment refers to an approach for obtaining beneficial or desirable clinical results.
  • beneficial or desirable clinical outcomes include, but are not limited to, alleviation of symptoms, reduction of the extent of the disease, stabilization (ie, not worsening) of the disease state, delay or reduction in rate of disease progression, disease state improvement or temporary relief and alleviation (partial or total), detectable or undetectable.
  • Treatment may also mean increasing survival as compared to expected survival in the absence of treatment.
  • Treatment refers to both therapeutic treatment and prophylactic or prophylactic measures.
  • Such treatments include the treatment required for the disorder being prevented as well as the disorder that has already occurred.
  • To “ameliorate” a disease means that the extent and/or undesirable clinical signs of the disease state are reduced and/or the time course of progression is delayed or lengthened as compared to no treatment do.
  • the present invention provides Lactobacillus saccharis, a culture, lysate, extract or fermented product thereof; Or the Lactobacillus saccharis, an extracellular vesicle derived from its culture, lysate, extract or fermented product; provides a feed additive or feed comprising as an active ingredient.
  • the composition When used as a feed additive, the composition may be 20 to 90% highly concentrated or prepared in powder or granular form.
  • the feed additives include organic acids such as citric acid, humic acid, adipic acid, lactic acid, and malic acid, phosphates such as sodium phosphate, potassium phosphate, acid pyrophosphate, polyphosphate (polyphosphate), polyphenol, catechin, alpha-tocopherol, rosemary Extract, vitamin C, green tea extract, licorice extract, chitosan, tannic acid, any one or more of natural antioxidants such as phytic acid may be further included.
  • the composition When used as feed, the composition may be formulated in the form of a conventional feed, and may include common feed ingredients together.
  • the feed additive and feed include grains such as milled or crushed wheat, oats, barley, corn and rice; plant protein feeds, such as feeds based on rape, soybean, and sunflower; animal protein feeds such as blood meal, meat meal, bone meal and fish meal; Sugar and dairy products, for example, may further include dry ingredients made of various powdered milk and whey powder, and may further include nutritional supplements, digestion and absorption enhancers, growth promoters, and the like.
  • the feed additive may be administered alone or in combination with other feed additives in an edible carrier.
  • the feed additive can be easily administered to the animal as a top dressing, directly mixing them with animal feed, or in an oral formulation separate from the feed.
  • a food-logically acceptable edible carrier as is well known in the art, to prepare an immediate release or sustained release formulation.
  • Such edible carriers may be solid or liquid, for example cornstarch, lactose, sucrose, soybean flakes, peanut oil, olive oil, sesame oil and propylene glycol.
  • the feed additive may be a tablet, a capsule, a powder, a troche or a sugar-containing tablet, or a top dressing in a microdispersed form.
  • the feed additive may be in the form of a gelatin soft capsule, or a syrup, suspension, emulsion, or solution.
  • the feed additives and feed may contain auxiliary agents, for example, preservatives, stabilizers, wetting or emulsifying agents, solution accelerators, and the like.
  • the feed additive may be used by adding to animal feed by immersion, spraying, or mixing.
  • the feed or feed additive of the present invention can be applied to a number of animal diets including mammals, poultry and fish.
  • the mammal it can be used for pigs, cattle, sheep, goats, laboratory rodents, and laboratory rodents, as well as pets (eg, dogs, cats), etc., as the poultry, chickens, turkeys, ducks, geese, pheasants, and quail, and the like, and may be used as the fish such as trout, but is not limited thereto.
  • the feed or feed additive of the present invention may be applied to animal diet and used for animal growth, immune enhancement, and the like.
  • the amount of Lactobacillus sakei strain included in the composition according to the present invention may be about 10 6 to 10 12 cfu/ml based on one time, for example, 10 7 to 10 11 cfu/ml, 10 8 to 10 10 cfu/ml.
  • administering the strain it is preferable to administer it in a live state, and it can be killed or administered in an attenuated state before ingestion.
  • a sterilization process through a heat treatment process may be additionally performed.
  • the amount of strain required to have the minimum efficacy and the daily intake level may vary depending on the body or health condition of the ingestor, but may generally be about 10 6 to 10 12 cfu/ml, for example, 10 7 to 10 11 cfu/ml , may be 10 8 to 10 10 cfu/ml.
  • the present invention provides a method for preparing a composition for preventing, improving or treating brain diseases, comprising the steps of:
  • the production method further comprises the step of isolating the extracellular vesicles from the strain or culture medium.
  • the present invention provides a method for preparing a composition for preventing, improving or treating brain diseases, comprising the step of preparing an extracellular vesicle derived from a Lactobacillus saccharis strain.
  • the present invention is Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or ferment; Or the Lactobacillus saccharis, its culture, lysate, extract or fermented extracellular vesicles derived from; as an active ingredient provides a composition for preventing, improving or treating brain diseases comprising.
  • composition of the present invention suppresses neuroinflammation that causes degenerative brain disease or reduces cell death due to oxidative stress, thereby preventing, improving or treating various brain diseases, including Parkinson's disease, Alzheimer's disease and stroke can be utilized.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an experimental procedure for confirming the anti-inflammatory effect by treating the culture medium of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain to BV-2 cells, which is one of the microglial cell lines responsible for neuroinflammation in the brain.
  • Figure 2 is a schematic of the experimental procedure for confirming the neuronal protection efficacy by treating the Lactobacillus Sakei LB-500 strain and its culture to SH-SY5Y cell, one of the neuroblastoma cell lines responsible for neuronal cell death in the brain. .
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an experimental procedure for confirming the efficacy of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain and its culture medium on neuroblastoma cell line SH-SY5Y cell, one of the neuroblastoma cell line to confirm the efficacy on inflammation.
  • Figure 4 is the result of treating the culture medium of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention in neuronal microglia induced by LPS inflammation.
  • WST-8 assay to confirm the presence or absence of toxic effects of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention on the result of measurement at 540 nm through the assay method and the inflammation-induced microglia The results of measurements at 450 nm through the method are shown.
  • FIG. 5 shows neuroprotection from oxidative stress using the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma induced by cell death due to oxidative stress generated through H 2 O 2 (Hydrogen peroxide).
  • H 2 O 2 Hydrophilicity
  • Figure 6 is neuroprotection from oxidative stress using the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma induced by cell death due to oxidative stress generated through 6-OHDA (6-hydroxydopamine); In order to check the presence or absence of the WST assay method, the measurement results at 450 nm are shown.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a cell death induced neuroblastoma due to oxidative stress generated through H 2 O 2 (Hydrogen peroxide) from oxidative stress using a culture medium of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention.
  • H 2 O 2 Hydrophilicity-based Oxidative stress
  • Figure 8 is a cell death-induced neuroblastoma due to oxidative stress generated through 6-OHDA (6-hydroxydopamine) from oxidative stress using the culture medium of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention.
  • 6-OHDA 6-hydroxydopamine
  • FIG. 9 shows oxidative stress using the culture medium of the Lactobacillus Sake LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma induced by oxidative stress generated through H 2 O 2 (Hydrogen peroxide).
  • COX-2 Cycloxygenase
  • qRT-PCR qRT-PCR
  • Figure 10 shows the anti-oxidative stress using the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma induced by cell inflammation due to oxidative stress generated through H 2 O 2 (Hydrogen peroxide).
  • COX-2 the pro-inflammatory factor
  • COX-2 it is a factor that intensifies inflammation by producing prostaglandin and causes inflammation and pain in vivo.
  • FIG 11 shows the anti-oxidative stress using the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma induced by cell inflammation due to oxidative stress generated through H 2 O 2 (Hydrogen peroxide).
  • TNF- ⁇ tumor necrosis factor-alpha
  • EV extracellular vesicles
  • 13 is a cell derived from the Lactobacillus Sake LB-500 strain of the present invention in neuroblastoma (SH-SY5Y cell) induced by cell death due to oxidative stress generated through 6-OHDA (6-hydroxydopamine). It shows a picture of a cell image confirming the presence or absence of neuroprotection from oxidative stress using the external endoplasmic reticulum (EV).
  • EV external endoplasmic reticulum
  • FIG. 15 is a view illustrating the inhibitory effect on the activity of acetylcholinesterase (AChE) using the culture medium of the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention.
  • FIG. 16 is a view showing the inhibitory effect on the activity of acetylcholinesterase (AChE) using EVs derived from the Lactobacillus Sakei LB-500 strain of the present invention.
  • AChE acetylcholinesterase
  • Lactobacillus Sakei LB-500 strain (WIKIM31, accession number KCCM12654P, Korea Microbial Conservation Center) was used for the experiment. After inoculating 1% in MRS broth medium and culturing for 24 hours, centrifugation was performed at 3500 rpm for 10 minutes at 4°C. In the process, the cells were washed in PBS (Phosphate-buffered saline) to remove the remaining MRS broth medium. Thereafter, the cells homogenized in PBS were prepared to be treated at a ratio of 10 times (hereinafter MOI 10), 1 times (MOI 1), and 0.1 (MOI 0.1) times compared to the cells used for each appropriate experiment.
  • MOI 10 10
  • MOI 1 times MOI 1 times
  • MOI 0.1 0.1
  • the culture solution of the Lactobacillus Saqi LB-500 strain was used. After inoculating 1% in MRS broth medium and culturing for 24 hours, centrifugation was performed at 3500 rpm for 10 minutes at 4° C. to obtain the cells in PBS (Phosphate-buffered saline). The remaining MRS broth medium was removed by washing.
  • PBS Phosphate-buffered saline
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Welgene, Korea
  • X 10 9 CFU/mL of bacteria incubated at 30°C for 24 hours, centrifuged at 8,000 rpm for 5 minutes at 4°C to obtain a culture medium, pH was corrected to 7.2 and filtered using a Syringe filter (0.2 ⁇ m pore size) before use.
  • MEM was used to culture neuroblastoma SH-SY5Y cells (Korea Cell Line Bank, cat. 22266) for the neuroblast protection efficacy test, and 10% FBS (Fetal bovine serum) (Gibco, BRL) and 1% penicillin were used. /streptomycin (Welgene, Korea) was used and cultured at 37° C. in an incubator containing 5% CO 2 .
  • the number of SH-SY5Y neuroblastoma cells was 1 x 10 6 cell/mL, and the LB-500 cells were 10 times that of the cells (MOI 10). , 1 times (MOI 1), 0.1 times (MOI 0.1) were treated, and H 2 O 2 (Hydrogen peroxide) and 6-OHDA (6-hydroxydopamine) were diluted in the medium and used at 200 ⁇ M.
  • the number of SH-SY5Y neuroblastoma cells was 1 x 10 6 cell/mL, and the culture solution of LB-500 was diluted in the medium. It was diluted to 5% of the total capacity, and H 2 O 2 (Hydrogen peroxide), 6-OHDA (6-hydroxydopamine) was diluted in the medium and used at 200 ⁇ M.
  • nitric oxide To quantitatively measure the production of nitric oxide, react 1:1 with 100 ⁇ l of the supernatant and 100 ⁇ l of Griess reagent (1% Sulfanilamide, 0.1% N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride, 2.5% H 3 PO 4 ) Then, the value was measured using a Multiskan sky (Thermoscientific, USA) 96-well microplate spectrophotometer with a wavelength of 540 nm.
  • a Multiskan sky Thermoscientific, USA
  • Viable cells were counted using trypan blue staining. After treating the cells with the extracellular vesicles (EV) and 6-OHDA derived from the Lactobacillus Sakei LB-500 strain, the cell suspension was mixed with trypan blue dye 1:1 and reacted for 2 minutes, and then the cells under a phase contrast microscope. number was confirmed. Cell viability was measured by calculating the percentage of the number of unstained cells from the total number of cells.
  • EV extracellular vesicles
  • 6-OHDA 6-OHDA derived from the Lactobacillus Sakei LB-500 strain
  • each measurement sample was obtained.
  • Zetaview particle matrix
  • Example 11 As a result of treating microglia (BV2 cells) with 1.33X10 10 particles/ml of the extracellular vesicles (EV) isolated in Example 11 like LPS, the effect of reducing NO production was confirmed.
  • the control group was treated with the same amount of PBS as the EV treatment (FIG. 12).
  • Neuroblastoma (SH-SY5Y cell) was treated with 5.3X10 9 particles/ml with the extracellular vesicle (EV) isolated in Example 11 like 6-OHDA, and the neuronal protective effect was confirmed.
  • the control group was treated with the same amount of PBS as EV treatment.
  • 13 shows a cell image photograph
  • FIG. 14 is a graph quantifying cells using a trypan blue assay.
  • AChE enzyme activity was measured at 410 nm using a microplate reader with the absorbance of the control group (con) not added as 100%.
  • the control group (con) represents treatment with the same amount of medium and PBS in the test using the LB-500 culture medium and EV, respectively.
  • the culture medium of LB-500 was diluted to 1% and 2% of the total capacity, and in the case of EV, 5.3 x 10 8 particles/ml (1X), 2.65 x 10 9 particles/ml (5X) were treated.

Abstract

본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물이나 이로부터 분리된 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 퇴행성 뇌질환의 원인이 되는 신경염증을 억제하거나 산화적 스트레스로 인한 세포사를 감소시킴으로써, 파킨슨병, 알츠하이머병 및 뇌졸중을 포함하는 다양한 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료제로 활용될 수 있다.

Description

락토바실러스 사케이 또는 이로부터 유래된 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 치료용 조성물
본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물이나 이로부터 분리된 세포밖 소포체를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
노인인구가 급증하는 고령사회로 사회적인 문제와 윤리적인 문제 및 국가적 의료비 증가/경제적 인구감소에 따른 사회경쟁력이 약화되는 것을 우리는 예상할 수 있는데, 이에 지표가 될 수 있는 부분 중 하나인 노인인구의 질병을 예로 들 수 있다. 이들의 발병률 중 대부분을 차지하는 3대 질환은 암, 심장질환, 신경질환으로 알려져 있다.
특히 신경질환의 경우에는 대표적으로 치매, 알츠하이머, 파킨슨병, 헌팅턴병, 피질기저핵변성, 다계통위축증, 루게릭병, 원발성축삭경화증, 척수근육위축병 등이 있고 이는 신경소실과 신경교증이 병행하는 신경퇴행이 일어나 병인/병리적 악화로 인하여 질병이 발생된다. 신경변성질환의 경우에는 세포노화, 산화스트레스 그리고 세포에서 발생되는 염증인자의 과발현으로 인하여 세포사멸이 일어나며 이로 인해 발생되는 조직적 퇴행으로 인해 뇌조직이 담당하고 있는 인지, 행동, 기억, 감정, 언어장애 등과 관련된 증상들을 볼 수 있다. 이와 같은 신경 퇴행과 정신질환의 경우에는 병인, 병리가 정확히 규명되지 않았지만 노화, 환경인자의 변화 및 식습관이 대표적인 원인으로 보고 있으며 공통된 병인 중 하나는 신경세포 내외에 걸쳐진 단백질의 비정상적 축적/응집/침착을 통해서도 신경질환의 초기증상들을 확인할 수 있다(김선우 등, 노인 퇴행성 신경질환의 마비말장애 특성, 언어청각장애연구 2009;14;82-95).
퇴행성 뇌질환의 연구가 지속적으로 이루어지는 이유는 빠른 속도로 치매환자들이 늘고 있으며 이를 치료하고 관리하기 위한 사회적 비용이 매우 높기 때문이다. 발병률 자체를 완화하기 위하여 치료제를 많은 국가에서 개발 중에 있으나, 이미 시중에 나와있는 의약품들은 일부적인 질환 증상의 개선이 아닌 일시적으로 증상의 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 약물의 효능이 감소되면서 더 큰 변화폭을 갖게 되어 약물을 과다복용 할 수 있는 단점이 발생되어 최종적으로 약물로 인한 부작용의 발현이 더 높아 환자와 보호자 모두 어려움을 겪게 된다. 최근에는 약물에 대한 안전성과 효과를 높이기 위해 유산균을 이용한 천연 치료제를 개발하고 있으며 퇴행성 신경질환 치료에 집중이 되는 이유는 장과 뇌의 관계에서 유산균의 역할과 대사체로 인한 뇌질환의 개선이 기대되기 때문이다. 즉, 퇴행성 뇌질환을 포함하는 신경질환 및 정신적인 스트레스에 적용되는 의약품의 경우에는 증상의 개선에 대한 효과가 있는 것으로 밝혀졌으나, 보통의 의약품들은 화학성분으로 구성되어 있어 장기간 섭취하게 될 경우 변비, 운동저하, 효능감소 및 간기능 저하와 같은 신체적인 부분에서 악화되는 가능성이 매우 높아, 이렇게 유산균을 이용하여 천연의약품으로 대체하여 사용하게 될 경우 발생되는 부작용의 확률을 감소시킬 가능성이 높다. 숙주의 장내 미생물 환경을 개선하고 건강을 증진하여 유익한 영향을 주는 생균 미생물을 프로바이오틱스라고 하며 대체적으로 알려진 프로바이오틱스의 작용기전에는 섭취시 장내에 존재하는 유해균의 생육을 억제하거나 살균작용을 하여 면역계를 조절하여 장 질환을 억제하고 병원성 장내세균 및 그들의 방출되는 대사체들의 발현도를 낮추며 장내에 부착하는 확률을 낮추어 장내에 존재하는 신경세포보호 및 신경전달물질의 발현을 증가시키어 장벽을 건강하게 만든다. 그 외에도 장 상피세포의 침투를 억제하고, 항균물질을 생산하여 유기산, 저급 지방산, 과산화수소 등을 합성하여 병원균을 제거하고 병원균에 의한 독소생산을 억제하며 독소 수용체를 분해함을 통해 질병의 병리/병인을 완화할 수 있는 기회가 된다(연구성과실용화진흥원, 퇴행성 신경질환 치료제 시장동향, 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료제 및 진단기술 동향 정보집, 2019.12).
한편, 상기 프로바이오틱스와 관련하여 락토바실러스 속에 있는 균주들의 다양한 활성이 보고되고 있다. 예를 들어, 1) 대한민국 공개특허 제10-2018-0019474호에서는 락토바실러스 플란타룸 유래 소포가 장기적/만성적으로 노출된 스트레스에 대해 우울 행동을 개선한다는 것을 개시하고 있고, 2) 대한민국 공개특허 제10-2019-0034796호에서는 락토바실러스 플란타룸 균주의 항염효과를 개시하고 있으며, 3) 대한민국 공개특허 제10-2019-0038451호에서는 락토바실러스 루테리의 불안증, 우울증 및 스트레스 등의 정신 장애의 개선 효과를 개시하고 있고, 4) 대한민국 공개특허 제10-2016-0008059호에서는 락토바실러스 카제이 균주의 항알레르기 활성을 개시하고 있다.
한편, 락토바실러스 사케이 균주의 경우에 지방세포 분화 억제 및 체지방 감소 효능을 갖는 것으로 보고되고 있으나(대한민국 등록특허 제10-1736033호), 상기 균주 또는 이로부터 유래한 세포밖 소포체가 신경세포를 보호하여 신경질환 또는 뇌질환의 치료제로 사용될 수 있음은 보고되지 않은 상황이다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
[선행기술문헌]
[비특허문헌]
(비특허문헌 1) 김선우 등, 노인 퇴행성 신경질환의 마비말장애 특성, 언어청각장애연구 2009;14;82-95
(비특허문헌 2) 연구성과실용화진흥원, 퇴행성 신경질환 치료제 시장동향, 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료제 및 진단기술 동향 정보집, 2019.12
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2018-0019474호
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2019-0034796호
(특허문헌 3) 대한민국 공개특허 제10-2019-0038451호
(특허문헌 4) 대한민국 공개특허 제10-2016-0008059호
(특허문헌 5) 대한민국 등록특허 제10-1736033호
본 발명자들은 파킨슨병 및 알츠하이머병을 포함하는 다양한 종류의 뇌질환에 적용 가능한 유산균 균주를 찾기 위해 노력하였다. 그 결과, 락토바실러스 사케이 균주 또는 이의 배양물이 다양한 뇌질환의 원인이 되는 신경염증을 억제하거나 신경 세포 보호 효능을 갖고 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 개선용 식품 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방 도는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 치료학적 유효량의 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 대상체(subject)에게 투여하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 포함하는 조성물의 치료 용도(for use in therapy)를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 락토바실러스 사케이 균주를 준비하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체를 준비하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 치료학적 유효량의 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 대상체(subject)에게 투여하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 포함하는 조성물의 치료 용도(for use in therapy)을 제공한다.
본 발명자들은 알츠하이머병을 포함하는 다양한 종류의 뇌질환에 적용 가능한 유선균 균주를 찾기 위해 노력한 결과, 락토바실러스 사케이 균주 또는 이의 배양물이 다양한 뇌질환의 원인이 되는 신경염증을 억제하거나 신경 세포 보호 효능을 갖고 있으며, 특히 기억력 감소의 원인이 되는 아세틸콜린에스터라아제 활성을 저해시킬 수 있음을 확인하였다.
본 발명에 따른 락토바실러스 사케이는 바람직하게는 김치 유래의 락토바실러스 사케이 균주이다. 비록 본 발명에서 락토바실러스 사케이 균주는 한국미생물보존센터에 수탁번호 KCCM12654P로 기탁된 락토바실러스 사케이 WIKIM31 균주(본 명세서에서 락토바실러스 사케이 LB-500으로도 기술함)를 사용하였으나, 이의 입수 경로가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) 균주는 그람 양성균이고 호기적 조건과 혐기적 조건에서 모두 성장이 가능한 통성 혐기성 (facultative anaerobe)이며, 포자를 형성하지 않고 운동성이 없으며 세포는 간균의 형태를 취하고 있다.
본 발명의 락토바실러스 사케이 균주는 프로바이오틱스로서, 유산균의 일반적인 정장 효과 및 면역 증강 효과를 갖는다. 락토바실러스 속의 유산균이 정장 효과 면역 증강 효과를 갖는다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다.
본 발명에 있어서, '프로바이오틱스(probiotics)'는 사람을 포함한 동물의 위장관 내에서 숙주의 장내 미생물 환경을 개선하여 숙주의 건강에 유익한 영향을 주는 살아있는 미생물'이라는 의미로 이해된다. 프로바이오틱스는 프로바이오틱 활성을 갖는 살아있는 미생물로 단일 또는 복합균주 형태로 사람이나 동물에 건조된 세포 형태나 발효산물 형태로 급여될 경우, 숙주의 장내 균총에 유익한 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 한 구체예에서는 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 이의 파쇄물, 이의 추출물 또는 이의 발효물을 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물에 포함되는 락토바실러스 사케이는 생균체 또는 사균체로서 존재할 수 있으며, 또한 건조 또는 동결건조된 형태로 존재할 수도 있다. 다양한 조성물 내에 포함시키기 적합한 유산균의 형태 및 제제화 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 락토바실러스 사케이는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 배양물이거나, 상기 균주와 추가의 성분을 함께 배양하여 수득한 발효물이거나, 상기 균주를 유기용매로 추출한 추출물, 상기 균주의 세포막을 용해시키거나, 파쇄 또는 균질화 처리한 용해물(또는 파쇄물) 등의 형태로 제제화할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
한 구체예에서, 상기 조성물은 생균 또는 사균으로 존재하는 락토바실러스 사케이 균주를 포함하는 조성물일 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 조성물은 락토바실러스 사케이 균주의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물을 포함하는 조성물일 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 조성물은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle)를 포함하는 조성물일 수 있다.
세포밖 소포체(extracellular vesicles, EVs)는 세포 간의 물질(단백질, 지질, 유전물질) 교환을 가능하게 하며, 생리적/병리적으로 신호를 전달하는 매개체로서 기능한다. 세포밖 소포체는 크게 엑소좀(exosomes)과 마이크로베시클 (microvesicles)로 분류된다. 엑소좀은 생물의 기원에 따라 그 크기가 다양하며, 다중 소포 엔도좀(multi-vesicular endosomes)이 성숙하는 과정에서 엔도좀 막이 안쪽으로 들어와 생성된 내강 소낭(intraluminal vesicles)인데, 다중 소포 엔도좀이 세포 표면과 결합할 때 분비된다. 마이크로베시클은 크기가 50-1000 nm로, 원형질막(plasma membrane)이 바깥으로 솟아나와 분리되어 세포 밖으로 분비되는 소낭이다. 각 세포들은 생리적 상태에 따라 세포밖 소포체를 다르게 생성하고, 특정한 지질/단백질/핵산 조성을 갖는 세포밖 소포체를 분비한다(이재욱(2019). 세포밖 소포체의 세포 생물학에 대한 조명. BRIC View 2019-R03).
본 명세서에서 용어 "세포밖 소포체"는 상기 엑소좀(exosomes) 및 마이크로베시클 (microvesicles)을 포함하는 의미로 사용된다.
상기 엑소좀 또는 세포밖 소포체는 약 1-1,000 ㎚ 범위 내에서 다양한 직경을 가지며, 바람직하게는 10-1,000 nm, 보다 바람직하게는 10-800 nm, 보다 더 바람직하게는 20 내지 600 nm, 가장 바람직하게는 20 내지 300 nm의 직경을 가진다.
본 발명의 조성물이 포함하는 엑소좀 또는 세포밖 소포체는 락토바실러스 사케이 배양액(예를 들어, 배양 상등액) 내에 다량으로 포함되어 있다.
상기 엑소좀 또는 세포밖 소포체는 락토바실러스 사케이 배양물(예를 들어, 배양 상등액) 내에 1 X 104 내지 1 X 1020 개/ml, 바람직하게는 1 X 107 내지 1 X 1015 개/ml 포함되어 있어, 이를 분리하여 정제된 엑소좀 또는 세포밖 소포체 자체를 치료제로 활용하거나, 상기 엑소좀 또는 세포밖 소포체를 다량으로 포함하는 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물을 치료제로 활용할 수도 있다.
본 명세서에서 용어 “분리(isolation)”는 생물학적 시료(예를 들어, 락토바실러스 사케이 배양물) 내에서 목적하는 물질(예를 들어, 엑소좀)을 선택적으로 수득하는 과정(positive isolation) 뿐 아니라 목적하는 물질 이외의 불순물을 선택적으로 제거하는 과정(negative isolation)을 모두 포함한다. 따라서 용어 “분리”는 “수득(obtain)”, “추출(extract)”, “정제(purify)”와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 본 발명에서 엑소좀 또는 세포밖 소포체를 분리하는 과정은, 당업계에서 통상적으로 사용되는 모든 방법이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상기 상용화된 엑소좀 분리키트(예를 들어, EXO-BB, ExoQuick® -ULTRA, ExoQuick®-TC, CapturemTM Exosome Isolation Kit, Total Exosome Isolation Kit, ExoTrapTM Exosome Isolation Spin Column Kit, Exo2DTM 등)를 활용하거나, 용액 내 성분들 간 비중 차이에 따른 분리(예를 들어 원심분리법), 크기에 따른 분리(예를 들어 한외여과 또는 진공 필터), 특정 기질에 대한 친화도에 기반한 분리(예를 들어 친화성 크로마토그래피)를 포함하나, 이에 제한되지 않고 비균질 시료 내에서 목적 물질의 고유의 물성에 기반한 분리 방법으로서 당업계에서 통상적으로 사용되는 모든 방법이 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 포함하는 정장제 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 따른 정장제 조성물은 사람을 포함한 동물의 위장 질환의 예방, 치료, 개선에 이용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 동물은 소, 말, 돼지와 같은 가축을 포함한다. 상기 '위장 질환'으로는 위장 위해 세균 감염 및 염증성 장 질환을 모두 포함하며, 예를 들어 병원성 미생물(대장균, 살모넬라, 클로스트리디움 등)에 의한 감염성 설사, 위장염증, 염증성 장 질환, 신경성 장염 증후군, 소장 미생물 과성장증, 장 급이성 설사 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 정장제 조성물은 경구로 투여하는 것이 바람직하다. 투여량은 위장 질환의 종류, 질환의 정도, 연령, 성별, 인종, 치료 또는 예방 목적 등에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 성인을 기준으로 하루에 1천만개에서 1,000억개를 투여할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 포함하는 면역 증강용 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 식품 조성물인 것이다.
본 발명의 식품 조성물이 포함하는 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체는 앞서 기술한 모든 내용을 그대로 적용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 식품 조성물로 활용될 경우, 상기 식품 조성물은 건강기능식품 또는 조미료, 음료, 바 등의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 상기 균주를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 발효유 등의 음료를 포함할 수 있다. 이에, 본 발명은 락토바실러스 사케이 또는 이의 배양물로 이루어지는 식품 발효용 유산균 스타터를 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 상기 유효성분 이외에 식품학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 식품 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 식품학적으로 허용가능한 담체를 1종 이상 포함하여 식품학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연당, 옥수수감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄검 등을 포함한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 비타민복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물은 식품 제조시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아추출물 (예를 들어 레바우디오시드A, 글리시르히진 등]) 및 합성향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 조성물은 약제학적 조성물인 것이다.
또한, 본 발명은 치료상 유효량의 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 포함하는 조성물의 뇌질환 치료 용도를 제공한다.
본 명세서에서 용어 “대상체 (subject)”는 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 뇌질환의 예방 및/또는 치료를 필요로 하는 인간 또는 동물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 뇌질환은 퇴행성 뇌질환인 것이다.
상기 “퇴행성 뇌질환”은 파킨슨병(Parkinson's disease), 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 헌팅턴병(Huntington's disease), 루게릭병(amyotrophic lateral sclerosis), 크로이츠펠트-야콥병(Creutzgeldt-Jacob disease), 뇌졸중(stroke), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 학습장애(learning disorder), 인지장애(cognitive impairment), 신경 염증, 신경 세포 손상 및 기억력 손상으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머병인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 파킨슨병인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 신경 염증인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 신경 세포 손상인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 기억력 손상인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 학습장애인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 퇴행성 뇌질환은 인지장애인 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 조성물은 아세틸콜린에스테라아제 (AChE)의 활성을 저해하는 것이다.
신경염증(neuroinflammation)이 퇴행성 뇌질환의 발병과 연관있음은 다수의 문헌(Mol Med Rep. 2016 Apr, 13(4): 3391-3396; J Immunol Res. 2018 Apr 16, 2018:4784268; Transl Neurodegener. 2015, 4: 19 등)을 통해 잘 알려져 있으며, 퇴행성 뇌질환의 치료를 위해 신경염증 조절 물질을 사용하는 기술 역시 공지의 기술에 해당된다.
또한, 산화적 스트레스로 인한 세포사멸은 알츠하이머병 및 뇌졸중을 비롯한 다양한 퇴행성 뇌질환의 원인임이 보고 되었다(Kok Poh Loh et al., Oxidative Stress: Apoptosis in Neuronal Injury, Curr Alzheimer Res. 3(4):327-337. 2006).
본 발명의 조성물은 상기 퇴행성 뇌질환의 원인이 되는 신경염증을 억제하거나 산화적 스트레스로 인한 세포사를 감소시킴으로써, 파킨슨병, 알츠하이머병 및 뇌졸중을 포함하는 다양한 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료제로 활용될 수 있다.
본 명세서에서, “기억력 손상” 또는 “인지장애”는 신체적인 피로, 수면 부족, 지나친 알코올 섭취, 치매, 기타 뇌질환에 의해 뇌가 위축되고 뇌 신경세포의 파괴가 이루어질 때 일어나는 기억력 감퇴, 기억력 장애 또는 인지능력 감소를 의미하며, 상기 “기억력 손상” 또는 “인지장애”의 예방, 개선 또는 치료는 뇌 세포를 손상시키는 유해물질을 조절하여 인지능력을 유지하거나, 뇌의 신경전달물질을 조절하여 저하된 인지능력을 개선하는 효과를 의미한다. 상기 기억력은 필요한 정보를 받아들여 뇌 속에 저장했다가 필요할 때 꺼내어 사용하는 능력이며, 인지능력은 사물을 분별하여 인지할 수 있는 능력을 말한다.
본 발명에 의한 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있다.
비경구로 투여하는 경우, 예컨대, 정맥 내 주입, 경피 투여, 피하 주입, 근육 내 주입, 유리체 내 주입(intravitreal injection), 점안 투여(eye drop administration), 뇌실 내 주입(intracerebroventricular injection), 척추강 내 주입(intrathecal injection), 양막 내 주입 (intraamniotic injection), 동맥 내 주입 (intraarterial injection), 관절강 내 주입 (intraarticular injection), 심장 내 주입 (intracardiac injection), 음경해면체 내 주입 (intracavernous injection), 뇌 내 주입 (intracerebral injection), 뇌수조 주입 (intracisternal injection), 관상 내 주입 (intracoronary injection), 두개 내 주입 (intracranial injection), 경막 내 주입 (intradural injection), 경막 외 주입 (epidural injection), 해마 내 주입 (intrahippocampal injection), 비강 내 주입 (intranasal injection), 골강 내 주입 (intraosseous injection), 복강 내 주입 (intraperitoneal injection), 흉강 내 주입 (intrapleural injection), 척수 내 주입 (intraspinal injection), 흉곽 내 주입 (intrathoracic injection), 흉선 내 주입 (intrathymic injection), 자궁 내 주입 (intrauterine injection), 질 내 주입 (intravaginal injection), 심실 내 주입 (intraventricular injection), 방광 내 주입 (intravesical injection), 결막 하 주입 (subconjunctival injection) , 종양 내 주입 (intratumoral injection), 국소 주입 및 복강 주입(intraperitoneal injection) 등으로 투여할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어, “약제학적으로 허용가능한 담체”란 생물체를 상당히 자극하지 않고 투여 성분의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미한다. 본 발명에서의 약제학적으로 허용가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 또는 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 및 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가하여, 조직 또는 장기에 주입하기에 적합한 주사제의 형태로 제형화할 수 있다. 또한, 등장성 멸균 용액, 또는 경우에 따라 멸균수나 생리식염수를 첨가하여 주사 가능한 용액이 될 수 있는 건조 제제(특히 동결 건조 제제)로 제형화할 수도 있다. 또한, 표적 기관에 특이적으로 작용할 수 있도록 표적 기관 특이적 항체 또는 기타 리간드를 상기 담체와 결합하여 사용할 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 바람직하게 본 발명의 조성물은 충진제, 부형제, 붕해제, 결합제 및 활택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다.
본 명세서에서, “투여”는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
예컨대, 본 발명의 조성물은 임상 투여시에 근육 정맥, 또는 복강 주사에 의해 투여될 수 있다.
주사를 위해서, 바람직하게는 Hank 용액, Ringer 용액, 또는 생리 식염수 버퍼와 같은 약리학적으로 맞는 버퍼로 제형될 수 있다. 점막 투과 투여를 위해서, 통과할 배리어에 적합한 비침투성제가 제형에 사용된다. 그러한 비침투성제들은 당업계에 일반적으로 공지되어 있다.
비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
본 명세서에서, "유효량" 또는 “치료학적 유효량”은 목적하는 치료되어야 할 특정 질환의 발병 또는 진행을 지연하거나 전적으로 중지시키는 데 필요한 양을 의미하며, 본 발명의 식품 조성물이나 약제학적 조성물 또는 본 발명의 치료 방법이나 치료 용도에 포함되는 락토바실러스 사케이 또는 세포밖 소포체의 유효량은 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료 효과를 이루는데 요구되는 양을 의미한다. 따라서, 상기 유효량은 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 다른 성분의 종류 및 함량, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 적합한 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다.
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, 치료 기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 명세서에서, “치료”는 이롭거나 바람직한 임상적 결과를 수득하기 위한 접근을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이롭거나 바람직한 임상적 결과는 비제한적으로, 증상의 완화, 질병 범위의 감소, 질병 상태의 안정화(즉, 악화되지 않음), 질병 진행의 지연 또는 속도의 감소, 질병 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감(부분적이거나 전체적으로), 검출 가능하거나 또는 검출되지 않거나의 여부를 포함한다. 또한, “치료”는 치료를 받지 않았을 때 예상되는 생존율과 비교하여 생존율을 늘이는 것을 의미할 수도 있다. “치료”는 치료학적 치료 및 예방적 또는 예방 조치 방법 모두를 가리킨다. 상기 치료들은 예방되는 장애뿐만 아니라 이미 발생한 장애에 있어서 요구되는 치료를 포함한다. 질병을 “완화”하는 것은 치료를 하지 않은 경우와 비교하여, 질병 상태의 범위 및/또는 바람직하지 않은 임상적 징후가 감소되거나 및/또는 진행의 시간적 추이(time course)가 늦춰지거나 길어지는 것을 의미한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 유효성분으로 포함하는 사료첨가제 또는 사료를 제공한다.
사료 첨가제로서 이용될 경우, 상기 조성물은 20 내지 90% 고농축액이거나 분말 또는 과립 형태로 제조될 수 있다. 상기 사료첨가제는 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산등의 유기산이나 인산 나트륨, 인산 칼륨, 산성 피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나, 폴리페놀, 카테킨, 알파-토코페롤, 로즈마리 추출물, 비타민 C, 녹차 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 사료로서 이용될 경우, 상기 조성물은 통상의 사료 형태로 제제화 될 수 있으며, 통상의 사료성분을 함께 포함할 수 있다.
상기 사료첨가제 및 사료는 곡물, 예를 들면 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀; 식물성 단백질 사료, 예를 들면 평지, 콩, 및 해바라기를 주성분으로 하는 사료; 동물성 단백질 사료, 예를 들면 혈분, 육분, 골분 및 생선분; 당분 및 유제품, 예를 들면 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분 등을 더 포함할 수 있으며, 이외에도 영양보충제, 소화 및 흡수향상제, 성장촉진제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 사료첨가제는 동물에게 단독으로 투여하거나 식용 담체 중에서 다른 사료첨가제와 조합하여 투여할 수도 있다. 또한, 상기 사료첨가제는 탑드레싱으로서 또는 이들을 동물사료에 직접 혼합하거나 또는 사료와 별도의 경구 제형으로 용이하게 동물에게 투여할 수 있다. 상기 사료첨가제를 동물사료와 별도로 투여할 경우, 당해 기술분야에 잘 알려진 바와 같이 식품학적으로 허용가능한 식용 담체와 조합하여, 즉시 방출 또는 서방성 제형으로 제조할 수 있다. 이러한 식용 담체는 고체 또는 액체, 예를 들어 옥수수전분, 락토오스, 수크로오스, 콩플레이크, 땅콩유, 올리브유, 참깨유 및 프로필렌글리콜일 수 있다. 고체 담체가 사용될 경우, 사료첨가제는 정제, 캡슐제, 산제, 트로키제 또는 함당정제 또는 미분산성 형태의 탑 드레싱일 수 있다. 액체 담체가 사용될 경우, 사료첨가제는 젤라틴 연질 캡슐제, 또는 시럽제나 현탁액, 에멀젼제, 또는 용액제의 제형일 수 있다.
또한, 상기 사료첨가제 및 사료는 보조제, 예를 들어 보존제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제, 용액촉진제 등을 함유할 수 있다. 상기 사료첨가제는 침주, 분무 또는 혼합하여 동물의 사료에 첨가하여 이용될 수 있다.
본 발명의 사료 또는 사료첨가제는 포유류, 가금 및 어류를 포함하는 다수의 동물식이에 적용할 수 있다.
상기 포유류로서 돼지, 소, 양, 염소, 실험용 설치동물, 및 실험용 설치동물뿐만 아니라, 애완동물(예: 개, 고양이) 등에게 사용할 수 있으며, 상기 가금류로서 닭, 칠면조, 오리, 거위, 꿩, 및 메추라기 등에도 사용할 수 있고, 상기 어류로서 송어 등에 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 사료 또는 사료첨가제는 동물식이에 적용되어 동물의 성장, 면역 강화 등을 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물에 포함되는 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) 균주의 양은 1회를 기준으로 약 106 내지 1012 cfu/ml일 수 있으며, 예컨대 107 내지 1011 cfu/ml, 108 내지 1010 cfu/ml일 수 있다. 균주를 투여할 경우에는 생균 상태로 투여하는 것이 바람직하며, 섭취 전에 사멸시키거나 감쇄(attenuation) 상태로 투여할 수 있다. 또한, 배양 상등액 등을 사용하여 제조할 경우에는 열처리 과정을 통한 멸균화 과정을 추가적으로 거칠 수 있다. 최소의 효능을 가지는데 필요한 균주량 및 일일 섭취 정도는 섭취자의 신체 또는 건강상태에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 약 106 내지 1012 cfu/ml일 수 있으며, 예컨대 107 내지 1011 cfu/ml, 108 내지 1010 cfu/ml일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법을 제공한다:
(a) 락토바실러스 사케이 균주를 준비하는 단계; 및
(b) 상기 균주를 배양액에서 배양하는 단계.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 제조방법은 상기 균주 또는 배양액에서 세포밖 소포체를 분리하는 단계를 추가적으로 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 락토바실러스 사케이 균주 유래의 세포밖 소포체를 준비하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(i) 본 발명은 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
(ii) 본 발명의 조성물은 퇴행성 뇌질환의 원인이 되는 신경염증을 억제하거나 산화적 스트레스로 인한 세포사를 감소시킴으로써, 파킨슨병, 알츠하이머병 및 뇌졸중을 포함하는 다양한 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료제로 활용될 수 있다.
도 1은 락토바실러스 사케이 LB-500균주의 배양액을 뇌에서 신경 염증을 담당하는 microglial cell line 중 하나인 BV-2 cell에 처리하여 염증억제 효과를 확인하기 위한 실험 과정을 도식한 것이다.
도 2는 락토바실러스 사케이 LB-500균주와 그의 배양액을 뇌에서 신경세포 사멸을 담당하는 neuroblastoma cell line 중 하나인 SH-SY5Y cell에 처리하여 신경 세포 보호 효능을 확인하기 위한 실험과정을 도식한 것이다.
도 3은 락토바실러스 사케이 LB-500균주와 그의 배양액을 neuroblastoma cell line 중 하나인 SH-SY5Y cell에 처리하여 신경 세포 염증에 대한 효능을 확인하기 위한 실험과정을 도식한 것이다.
도 4는 LPS를 통해 염증이 유발된 신경미세아교세포(microglia)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500균주의 배양액을 처리한 결과를 신경 염증시 방출되는 염증 측정 인자 NO(Nitric Oxide)를 Griess assay 방법을 통해 540 nm으로 측정한 결과와 염증이 유발된 신경미세아교세포(microglia)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500균주의 배양액이 세포의 독성적 영향의 유무를 확인하고자 WST-8 assay 방법을 통해 450 nm으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 H2O2(Hydrogen peroxide)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주를 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인하고자 WST assay 방법을 통해 450 nm으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 6-OHDA(6-hydroxydopamine)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주를 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인하고자 WST assay 방법을 통해 450 nm으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 H2O2(Hydrogen peroxide)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액을 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인하고자 WST assay 방법을 통해 450 nm으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 6-OHDA(6-hydroxydopamine)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액을 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인하고자 WST assay 방법을 통해 450 nm으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 H2O2(Hydrogen peroxide)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포염증이 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액을 이용하여 산화적 스트레스로부터 항신경염증의 효능을 확인하고자 qRT-PCR을 이용하여 전염증성인자인 COX-2(Cycloxygenase)의 발현량을 확인한 결과이다. COX-2의 경우, Prostaglandin을 만들어 내어 염증을 강화시키고 생체 내 염증과 통증을 일으키는 인자이다.
도 10은 H2O2(Hydrogen peroxide)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포염증이 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주를 이용하여 산화적 스트레스로부터 항신경염증의 효능을 확인하고자 qRT-PCR을 이용하여 전염증성인자인 COX-2(Cycloxygenase)의 발현량을 확인한 결과이다. COX-2의 경우, Prostaglandin을 만들어 내어 염증을 강화시키고 생체 내 염증과 통증을 일으키는 인자이다.
도 11은 H2O2(Hydrogen peroxide)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포염증이 유발된 신경모세포종(neuroblastoma)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주를 이용하여 산화적 스트레스로부터 항신경염증의 효능을 확인하고자 qRT-PCR을 이용하여 Cytokines 중 TNF-α(tumor necrosis factor-alpha)의 발현량을 확인한 결과이다. TNF-α의 경우, 면역시스템을 자극하고 급성염증반응을 일으키는 인자로 알려져 있다.
도 12는 LPS를 통해 염증이 유발된 신경미세아교세포(microglia, BV2 cell)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주로부터 유래한 세포밖 소포체(EV)를 처리한 결과를 신경 염증시 방출되는 염증 측정 인자 NO(Nitric Oxide)를 Griess assay 방법을 통해 540 nm 으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 6-OHDA(6-hydroxydopamine)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma, SH-SY5Y cell)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주로부터 유래한 세포밖 소포체(EV)를 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인한 세포 이미지 사진을 나타낸 것이다.
도 14는 6-OHDA(6-hydroxydopamine)를 통해 발생된 산화적 스트레스로 인해 세포사가 유발된 신경모세포종(neuroblastoma, SH-SY5Y cell)에서 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주로부터 유래한 세포밖 소포체(EV)를 이용하여 산화적 스트레스로부터 신경보호의 유무를 확인하고자 trypan blue exclusion assay를 통한 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액을 이용하여 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성 저해효과를 확인한 것이다.
도 16은 본 발명의 락토바실러스 사케이 LB-500 균주로부터 유래한 EV를 이용하여 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성 저해효과를 확인한 것이다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
1. 균주의 준비
락토바실러스 사케이 LB-500 균주(WIKIM31, 수탁번호 KCCM12654P, 한국미생물보존센터)를 실험에 사용한 것으로 MRS broth 배지에 1% 접종하여 24시간 동안 배양한 후, 3500 rpm에 10 분간 4℃원심분리를 진행하여 균체를 PBS(Phosphate-buffered saline)에 세척하여 남아있는 MRS broth 배지를 제거하였다. 그 후 PBS에 균질화 되어 있는 균체를 각 적합한 실험에 사용된 세포 대비 10배(이하 MOI 10), 1배(MOI 1), 0.1(MOI 0.1)배의 비율로 세포에 처리할 수 있도록 준비하였다.
2.균주의 배양액 준비
락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액을 사용한 것으로 MRS broth 배지에 1% 접종하여 24시간 동안 배양한 후, 3500 rpm에 10분간 4℃ 원심분리를 진행하여 균체를 PBS(Phosphate-buffered saline)에 세척하여 남아있는 MRS broth 배지를 제거하였다. 그 후 1 X 109 CFU/mL 균수로 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Welgene, 한국) 배지에 접종하여 30℃, 24시간 동안 배양한 후 8,000 rpm 에서 5분간 4℃ 원심분리하여 배양액을 획득하여 pH를 7.2로 보정한 후 Syringe filter (0.2 μm pore size)를 이용하여 여과한 후 사용하였다.
3.신경모세포종(neuroblastoma)의 준비
신경세포 보호 효능 실험을 위한 신경모세포종(neuroblastoma) SH-SY5Y cell (한국세포주은행, cat. 22266)을 배양하기 위하여 MEM을 사용하였으며 10% FBS(Fetal bovine serum) (Gibco, BRL)과 1% penicillin/streptomycin (Welgene, 한국)을 사용하여 5% CO2를 포함하는 배양기에서 37℃ 조건으로 배양하였다.
4. 락토바실러스 사케이 의 신경 세포 보호 효능 확인
락토바실러스 사케이 LB-500균주에 대한 신경 세포 보호 효능을 확인하기 위해, SH-SY5Y neuroblastoma cell의 수를 1 x 106 cell/mL로 하였으며 LB-500의 균체를 세포 대비 10배(MOI 10), 1배(MOI 1), 0.1배(MOI 0.1)을 처리하였고, H2O2(Hydrogen peroxide), 6-OHDA(6-hydroxydopamine)는 배지에 희석하여 200 μM로 사용하였다.
5. 락토바실러스 사케이 배양물의 신경 세포 보호 효능을 확인
락토바실러스 사케이 LB-500균주 배양물에 대한 신경 세포 보호 효능을 확인하기 위해, SH-SY5Y neuroblastoma cell의 수를 1 x 106 cell/mL로 하였으며 LB-500의 배양액을 배지에 희석하여 배지의 총 용량의 5%로 희석하여 사용하였고, H2O2 (Hydrogen peroxide), 6-OHDA(6-hydroxydopamine)는 배지에 희석하여 200 μM로 사용하였다.
6.NO assay
Nitric Oxide의 생산량을 정량적으로 측정하는 방법으로 상층액 100 μl과 Griess reagent (1% Sulfanilamide, 0.1% N-(1-naphthyl)-ethylenediamine dihydrochloride, 2.5% H3PO4) 100 μl로 1:1 반응 후, 파장이 540 nm인 Multiskan sky (Thermoscientific, 미국) 96 well microplate spectrophotometer를 사용하여 값을 측정하였다.
7.WST-8 Cell viability assay
살아있는 세포를 colorimetric method로 확인할 수 있는 정량적 측정방법이다. 세포에 Quanti-Max WST-8를 각 well에 10 μl씩 처리 후 1시간 CO2 배양기에서 배양하여 반응한 후, 파장이 450 nm인 Multiskan sky (Thermoscientific, 미국) 96 well microplate spectrophotometer를 사용하여 값을 측정하였다.
8.트리판블루 배제법 (trypan blue exclusion assay)
트리판블루 염색을 이용하여 살아있는 세포를 측정하였다. 락토바실러스 사케이 LB-500 균주로부터 유래한 세포밖 소포체(EV)와 6-OHDA를 세포에 처리한 후, 세포현탁액을 트리판블루 염색약과 1:1로 섞어 2분간 반응 후, 위상차 현미경 하에서 세포수를 확인하였다. 총 세포수에서 염색되지 않은 세포수의 퍼센트를 계산하여 세포 생존률을 측정하였다.
9. RNA isolation, cDNA synthesis
60 mm dish에 1ml Trizol (Mrcgene, 미국)으로 세포를 녹인 후, 200 μl chloroform(삼전, 한국)으로 10분간 반응한다. 반응 후, 13,000 rpm의 속도로 10 분간 원심분리기를 통해 분리된 층에서 상층액을 얻어낸다. 1:1 비율로 Iso-propyl alcohol(삼전, 한국)을 넣어 10분간 반응하고 반응 후, 13,000 rpm의 속도로 10분간 원심 분리하여 pellet을 확보한다. 그 후, 75% DEPC-ethanol 로 2회 washing 한다. 그 후, 약 20분간 pellet을 건조한다. 약 50 μl의 DEPC-water를 넣어 희석시킨다.
10. qRT-PCR
Sybr green 10 μl, DW 7 μl, template 1 μl, Primer forward 1 μl, Primer Reverse 1 μl로 제작된 총 20 μl의 각 sample을 95℃ 5분, [95℃ 30초, 60℃ 1분] x 40, 95℃ 15초, 60℃ 1분, 85℃ 10초의 온도로 qRT-PCR을 진행하였다.
11. 균주의 배양액으로부터 세포밖 소포체(Extracellular vesicle, EV) 분리
락토바실러스 사케이 LB-500 균주의 배양액으로부터 엑소좀 분리 키트를 이용하여 세포밖 소포체를 분리한 후 각 측정 샘플을 확보하였다. Zetaview (particle metrix)를 이용하여 각 분획별로 세포밖 소포체 함량을 비교한 결과, cuff of 값이 0~100, 100~200, 200~300이 각 분획당 5.6%, 36.9%, 54.6%의 함량비이며, 5.3 X 1010 particles/ml을 함유하고 있음을 확인하였다.
12. EV의 NO 생성 감소 효과 확인
미세아교세포 (BV2 cell)에 LPS와 같이 상기 실시예 11에서 분리한 세포밖 소포체(EV)를 1.33X1010 particles/ml로 처리한 결과 NO 생성 감소 효과를 확인하였다. 대조군(Control)은 EV 처리량과 동량의 PBS를 처리하였다(도 12).
13. EV의 신경세포 보호 효과 확인
신경모세포종 (SH-SY5Y cell)에 6-OHDA와 같이 상기 실시예 11에서 분리한 세포밖 소포체(EV)를 5.3X109 particles/ml로 처리한 결과 신경세포 보호효과를 확인하였다. 대조군(Control)은 EV 처리량과 동량의 PBS를 처리하였다. 도 13은 세포 이미지 사진을 나타내며, 도 14는 trypan blue assay를 이용하여 세포를 정량한 그래프이다.
14. 균주 및 이의 EV의 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성 저해 효과 확인
락토바실러스 사케이 LB-500 배양액(도 15) 및 균주로부터 유래한 세포밖 소포체(EV)(도 16)의 기억력 또는 인지개선 효과를 시험하기 위해, 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성 저해효과를 시험하였다. Acetylcholinesterase (AChE)에 대한 저해효과는 AChE activity assay kit (sigma)를 사용하여 확인하였다. 96 well plate에 AChE (5unit/ml), 각각의 시료 (LB-500 배양액 또는 EV) 및 완충용액을 넣은 후, 추가로 reaction mixture를 넣고 상온에서 10분간 반응시켰다. AChE 효소활성은 시료를 첨가하지 않은 대조군(con)의 흡광도를 100%로 하여 Microplate reader를 사용하여 410 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군(con)은 LB-500 배양액 및 EV를 이용한 시험에서 각각 동량의 배지 및 PBS를 처리한 것을 나타낸다. LB-500의 배양액은 총 용량의 1%와 2%로 희석하여 사용하였고, EV의 경우 5.3 x 108 particles/ml (1X), 2.65 x 109 particles/ml (5X)을 처리하였다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
[수탁번호]
기탁기관명 : 한국미생물보존센터(국외)
수탁번호 : KCCM12654P
수탁일자 : 20200114
Figure PCTKR2021011014-appb-img-000001

Claims (27)

  1. 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 락토바실러스 사케이는 락토바실러스 사케이 WIKIM31(Lactobacillus sakei WIKIM31; 수탁번호 KCCM12654P)인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 뇌질환은 파킨슨병(Parkinson's disease), 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 헌팅턴병(Huntington's disease), 루게릭병(amyotrophic lateral sclerosis), 크로이츠펠트-야콥병(Creutzgeldt-Jacob disease), 뇌졸중(stroke), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 학습장애(learning disorder), 인지장애(cognitive impairment), 신경 염증, 신경 세포 손상 및 기억력 손상으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 뇌질환은 신경 염증인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 상기 뇌질환은 신경 세포 손상인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  6. 제3항에 있어서, 상기 뇌질환은 기억력 손상인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 상기 뇌질환은 학습장애, 인지장애 또는 알츠하이머병인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  9. 제3항에 있어서, 상기 뇌질환은 파킨슨병인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  10. 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된(derived) 세포밖 소포체(Extracellular vesicle);를 유효성분으로 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 락토바실러스 사케이는 락토바실러스 사케이 WIKIM31(Lactobacillus sakei WIKIM31; 수탁번호 KCCM12654P)인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 뇌질환은 파킨슨병(Parkinson's disease), 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 헌팅턴병(Huntington's disease), 루게릭병(amyotrophic lateral sclerosis), 크로이츠펠트-야콥병(Creutzgeldt-Jacob disease), 뇌졸중(stroke), 다발성 경화증(multiple sclerosis), 학습장애(learning disorder), 인지장애(cognitive impairment), 신경 염증, 신경 세포 손상 및 기억력 손상으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 질환인 것으로 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 뇌질환은 신경 염증인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 뇌질환은 신경 세포 손상인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  15. 제12항에 있어서, 상기 뇌질환은 기억력 손상인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  16. 제12항에 있어서, 상기 뇌질환은 학습장애, 인지장애 또는 알츠하이머병인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  17. 제12항에 있어서, 상기 조성물은 아세틸콜린에스테라아제(AChE)의 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  18. 제12항에 있어서, 상기 뇌질환은 파킨슨병인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
  19. 치료학적 유효량의 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 대상체(subject)에게 투여하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방 또는 치료 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 뇌질환은 파킨슨병, 알츠하이머병, 헌팅턴병, 루게릭병, 크로이츠펠트-야콥병, 뇌졸중, 다발성 경화증, 학습장애, 인지장애, 신경 염증, 신경 세포 손상 및 기억력 손상으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 포함하는 조성물의 치료 용도(for use in therapy).
  22. 제21항에 있어서, 상기 치료 용도는 뇌질환의 치료 용도인 것을 특징으로 하는 용도.
  23. 하기의 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법:
    (a) 락토바실러스 사케이 균주를 준비하는 단계; 및
    (b) 상기 균주를 배양액에서 배양하는 단계.
  24. 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체를 준비하는 단계를 포함하는 뇌질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물의 제조방법.
  25. 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 유효성분으로 포함하는 사료첨가제.
  26. 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 유효성분으로 포함하는 사료.
  27. 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물; 또는 상기 락토바실러스 사케이, 이의 배양물, 파쇄물, 추출물 또는 발효물로부터 유래된 세포밖 소포체;를 포함하는 식품 발효용 유산균 스타터.
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