KR102635189B1 - 미세먼지에 의한 피부 손상 진단용 조성물 및 갈랑긴을 유효성분으로 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 미세먼지에 의한 피부 세포 손상 여부를 진단하는 바이오마커 및 이를 이용한 키트와, 갈랑긴을 유효성분으로 함유하는 조성물의 신규한 용도가 개시된다. 구체적으로, 상기 바이오마커의 발현양을 정상세포와 미세먼지에 의해 손상된 세포로부터 측정 및 비교하여, 미세먼지에 의한 피부 손상 여부를 간편하게 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 조성물은 미세먼지에 의해 손상된 피부의 유전자 발현을 정상화하고, 피부 각질형성세포의 분화를 촉진하여 피부 보습 또는 피부 장벽 강화 효과를 가져올 수 있다. 이에 따라, 아토피, 건선 등의 피부 질환을 예방, 치료 또는 개선하는데 사용할 수 있으므로, 유용하다.

Description

미세먼지에 의한 피부 손상 진단용 조성물 및 갈랑긴을 유효성분으로 포함하는 조성물{Composition for diagnosing damages of skin cells by microdust and composition comprising galangin as an effective ingredient}
본 명세서에는 미세먼지에 의한 피부 손상 여부를 진단하는데 사용될 수 있는 바이오마커와 이를 포함하는 조성물, 이를 포함하는 키트, 및 갈랑긴을 유효성분으로 함유하는 조성물의 신규한 용도가 개시된다.
피부의 구성층 중 표피는 인체 내부의 수분 증발을 방지하는 중요한 역할을 한다. 표피는 외부로부터 순서대로 각질층, 과립층, 유극층, 기저층으로 구분되며, 각질층의 세포들은 벽돌과 같은 역할을 하고 각질세포 사이의 세포간 지질들은 모르타르와 같은 역할로 작용하여 피부 장벽을 구성한다(J. Invest. Dermatol. 80 (Suppl.), 44-49. 1983). 또한, 건강한 사람의 각질세포에는 고농도의 자연보습인자(Natural Moisturing Factor, NMF)가 존재하여 피부의 수분 보유를 돕는데, 예를 들면 아미노산과 같은 물질은 수용성이기 때문에 효과적으로 수분과 결합하여 피부에서 수분이 건조되는 것을 억제한다(J. Invest. Dermatol. 54, 24-31, 1970).
그러나, 요즘과 같이 환경의 변화나 생활 패턴의 변화에 따른 냉/난방의 인위적인 온도 조절, 사회 생활에서 발생되는 각종 스트레스와 환경 오염으로 인한 피부 스트레스, 화장 습관에 따른 잦은 세안 및 연령 증가에 따른 자연적인 피부 노화 등의 여러 가지 원인으로 인하여 각질층의 수분이 감소하여 피부가 건조해지고 표면이 거칠게 되며 피부가 푸석거리고 촉촉함을 잃어 생기가 없어 보이는 등의 현상이 발생하기 때문에 피부 보습제의 필요가 증가하고 있다. 또한 외부로부터 받는 과도한 물리적, 화학적 자극, 자외선, 스트레스 및 영양결핍 등은 피부의 정상기능을 저하시키고 탄력손실, 각질화, 주름생성 등의 피부노화현상을 촉진시키게 되는데, 특히 자외선에 의해 표피 진피 경계부는 심하게 손상을 받는다. 특히 최근에는, 황사 또는 먼지가 많은 지역에 주거하는 사람들의 피부에서는 색소 침착과 팔자 주름 등이 늘어나는 것이 관찰된 바 있다.
J. Invest. Dermatol. 80 (Suppl.), 44-49. 1983
일 측면에서, 본 발명의 목적은, 미세먼지에 의한 피부 손상 여부를 진단할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 목적은 미세먼지에 의한 피부 손상 여부를 진단하는데 사용할 수 있는 바이오 마커 및 이를 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 목적은, 갈랑긴(galangin)을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 피부 보습, 피부 장벽 기능 강화 또는 피부 각질형성세포 분화 유도 효과가 있는 조성물을 제공하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 피부 건조 또는 피부 장벽 기능 이상과 관련된 피부 질환을 예방 또는 개선하는 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 미세먼지에 의해 손상된 피부를 개선하는데 사용할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 발명은, 은 S100A7(NM_002963), S100A8(NM_002964), S100A9(NM_002965), CYP1A1(NM_000499), CYP1B1(NM_000104), PI3(NM_002638), IL36G(NM_019618), IL1B(NM_000576), CCL27(NM_006664), IL8(NM_000584), PTGS2(NM_000963), NOX5(NM_001184779), XDH(NM_000379), CXCL14(NM_004887), SOD3(NM_003102), KRT1(NM_006121), H19(NR_002196), CASP14(NM_012114), KRT10(NM_000421), CASP8(NM_001080125), KRT15(NM_002275) 및 KRT13(NM_002274)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질의 발현 정도를 측정하는 제제를 포함하는, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 조성물을 제공한다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 키트를 제공한다.
일 측면에서, 본 발명은 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 보습용 조성물을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 장벽 기능 강화용 조성물을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 각질형성세포 분화 유도용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 미세먼지에 의한 피부 손상 개선용 조성물을 제공한다.
일 측면에 있어서, 미세먼지에 의한 피부 세포 손상 여부 진단용 바이오 마커와 이를 함유하는 조성물을 이용하면, 미세먼지에 의한 피부 세포의 손상 여부에 따라서 발현이 증가되거나 감소되는 유전자의 발현량을 확인함으로써 피부 세포의 손상 여부를 간편하면서 빠르게 진단할 수 있으며, 상기 유전자가 암호화하는 단백질의 작용이 억제 또는 증가하는지를 확인하여 미세먼지에 의한 피부 세포 손상 억제제를 용이하게 스크리닝할 수 있다.
또한, 본 발명의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 조성물은 필라그린 및 케라틴의 합성을 촉진하고, 피부 각질형성세포의 분화를 촉진하여 피부 보습 또는 피부 장벽 강화 효과가 있어 아토피, 건선 등의 피부 질환을 예방, 치료 또는 개선하는데 사용할 수 있다. 또한, 미세먼지로 인해 손상된 피부를 개선하는데 사용될 수 있다.
도 1은 미세먼지 추출액의 처리에 의한 세포생존율을 나타낸 것이며, 여기에서 ADSP는 아시아 먼지 바람 입자(Asian dust storm particle)로서 황사를 나타내고, PM10(Particulate matter 10)은 입자크기가 10㎛인 미세먼지를 나타내며, PM2.5(Particulate matter 2.5)는 입자크기가 2.5㎛인 미세먼지를 나타낸다.
도 2a 내지 도 2k는 미세먼지에 의해 자극된 피부 세포에서 발현량이 증가한 유전자들이 갈랑긴의 처리에 의해 발현량이 감소함을 보이는 도이다.
도 3a 내지 도 3k는 미세먼지에 의해 자극된 피부 세포에서 발현량이 감소한 유전자들이 갈랑긴의 처리에 의해 발현량이 증가함을 나타내는 것이다.
도 4a 내지 도 4e는 인간 정상 각질 피부세포에서의, 처리된 갈랑긴(galangin)의 농도에 따른 필라그린(Filaggrin), 케라틴 10(Keratin 10), 케라틴 1(Keratin 1), 케라틴 13(Keratin 13), 및 케라틴 15(Keratin 15)의 상대적 mRNA 발현양을 측정한 것이다.
도 5는, 처리된 갈랑긴의 농도에 따른 미세먼지 처리하지 않은 각질형성세포의 분화정도를 확인한 것이다.
도 6은, 미세먼지 처리 하지 않은 인간 정상 각질 피부에서, 처리된 갈랑긴의 농도에 따른 필라그린 단백질의 합성 정도를 확인한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 용어“미세먼지”는, 인간의 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로 대기 중에 오랫동안 떠다니거나 흩날리는 입자상의 물질로서, 입경 10μm 이하의 물질을 의미할 수 있다. 특히 입경이 2.5μm 이하인 입자상의 물질은 “초미세먼지”라 하는데, 본원발명에서 “미세먼지”는 “초미세먼지”도 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명은 특정 유전자 및 상기 유전자로부터 암호화되는 단백질로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 바이오마커에 관한 것이다.
상기 특정 유전자는 S100A7(NM_002963), S100A8(NM_002964), S100A9(NM_002965), CYP1A1(NM_000499), CYP1B1(NM_000104), PI3(NM_002638), IL36G(NM_019618), IL1B(NM_000576), CCL27(NM_006664), IL8(NM_000584), PTGS2(NM_000963), NOX5(NM_001184779), XDH(NM_000379), CXCL14(NM_004887), SOD3(NM_003102), KRT1(NM_006121), H19(NR_002196), CASP14(NM_012114), KRT10(NM_000421), CASP8(NM_001080125), KRT15(NM_002275) 및 KRT13(NM_002274)으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자일 수 있다.
상기 유전자 중 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상, 10개 이상, 11개 이상, 12개 이상, 13개 이상, 14개 이상, 15개 이상, 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상, 19개 이상, 20개 이상, 21개 이상, 또는 22개 이상의 유전자, 또는 상기 유전자 전부가 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 바이오마커로서 이용될 수 있다.
본 발명은, 다른 측면에서, 상기 유전자들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이의 단백질의 발현 정도를 측정하는 제제를 포함하는, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 조성물이다.
본 발명은 일 측면에서, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단을 위한 조성물의 제조에 있어서, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, XDH(NM_000379) 유전자, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, 및 KRT13(NM_002274) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질의 발현 정도를 측정하는 제제의 사용이다.
본 발명은, 일 측면에서, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단을 위한, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, XDH(NM_000379) 유전자, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, 및 KRT13(NM_002274) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질의 발현 정도를 측정하는 제제의 용도이다.
본 발명은 일 측면에서, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, XDH(NM_000379) 유전자, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, 및 KRT13(NM_002274) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질의 발현 정도를 측정하는 제제를 이용한, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단 방법이다.
상기 제제는 유전자의 mRNA에 상보적인 폴리뉴클레오티드 또는 이의 단편, 상기 유전자를 증폭시킬 수 있는 프라이머 또는 프로브, 또는 상기 단백질을 특이적으로 인식하는 항체, 예를 들어 모노클로날 항체 또는 폴리클로날 항체일 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은, 상기 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부 진단용 조성물을 포함하는 키트이다. 본 발명에 따른 키트를 사용함으로써, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부를 빠르고 간편하게 진단할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 키트를 이용하여, 1) 피험자의 피부세포로부터 측정된, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, KRT13(NM_002274) 유전자,및 필라그린(Filaggrin) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이들로부터 암호화되는 단백질의 발현정도가 미세먼지에 의해 손상되지 않은 피부 세포 시료 내에서 보다 낮거나, 2) 피험자의 피부세포로부터 측정된, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자 및 XDH(NM_000379) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이들로부터 암호화되는 단백질의 발현정도가 미세먼지에 의해 손상되지 않은 피부 세포 시료 내에서 보다 높은 경우, 미세먼지에 의해 피부가 손상된 것으로 판단 할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 키트는 S100A7, S100A8, S100A9, CYP1A1, CYP1B1, PI3, IL36G, IL1B, CCL27, IL8, PTGS2, NOX5, XDH, CXCL14, SOD3, KRT1, H19, CASP14, KRT10, CASP8, KRT15 및 KRT13으로 이루어진 군에서 선택되는 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상, 5개 이상, 6개 이상, 7개 이상, 8개 이상, 9개 이상, 10개 이상, 11개 이상, 12개 이상, 13개 이상, 14개 이상, 15개 이상, 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상, 19개 이상, 20개 이상, 21개 이상, 또는 22개 이상의 유전자 또는 이들 유전자 전부에 의하여 암호화되는 단백질을 특이적으로 인식하는 항체를 하나 이상 포함할 수 있고, 진단 대상 피부 세포에서 상기 항체에 결합된 항원의 양을 측정하여, 미세 먼지에 의한 피부의 손상 여부를 판단할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명은, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상 여부를 진단하는 방법이다. 구체적으로 상기 방법은, a) 피험자의 피부 세포 시료로부터, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, XDH(NM_000379) 유전자, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자 및 KRT13(NM_002274) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이로부터 암호화되는 단백질의 발현 정도를 측정하는 단계; 및 b) 상기 발현 정도를, 미세먼지에 의해 손상되지 않은 피부 세포 시료 내에서의 상기 유전자의 mRNA 또는 이로부터 암호화되는 단백질의 발현 정도와 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 측면에서, 상기 방법은, 1) 피험자의 피부세포로부터 측정된, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, KRT13(NM_002274) 유전자,및 필라그린(Filaggrin) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이들로부터 암호화되는 단백질의 발현정도가 미세먼지에 의해 손상되지 않은 피부 세포 시료 내에서 보다 낮거나, 2) 피험자의 피부세포로부터 측정된, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자 및 XDH(NM_000379) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 이들로부터 암호화되는 단백질의 발현정도가 미세먼지에 의해 손상되지 않은 피부 세포 시료 내에서 보다 낮은 경우, 미세먼지에 의해 피부 세포 또는 피부 장벽이 손상된 것으로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 측면에서, 상기 유전자의 mRNA 또는 단백질의 발현 정도를 측정하는 방법은 마이크로어레이, PCR, NGS(Nest Generation Sequencing; 차세대 염기서열분석), 웨스턴 블럿, 노던 블럿, ELISA, 방사선 면역 분석, 방사 면역 확산법, 조직면역 염색 및 면역침전 분석법으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 유전자 발현량 등의 “정상 수준”이라 함은, 미세먼지에 의해 자극받지 않은 정상적인 피부 세포에서의 유전자 발현량을 의미하는 것이다. 본 발명에서는 진단 대상 피부 세포에서 상기 유전자들 중 하나 이상의 mRNA 또는 이의 단백질의 양을 측정하고, 그 측정값을 미세먼지에 의해 자극받지 않은 정상적인 피부 세포에서의 발현량과 비교함으로써, 피부 세포의 손상 여부를 평가하게 된다.
본 발명에서 사용되는 용어 “많거나 적음”은 기준이 되는 양과 비교하여 차이가 있음을 의미하는 것으로서, 그 양이 기준이 되는 양에 비하여 1.5배 이상, 2배 이상, 바람직하게는 2.2배 이상 증가 또는 감소되어 양에 차이가 생긴 경우를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는, 미세먼지에 의해 발현량이 증감되는 유전자는 하기 표 1 및 2에 제시되어 있다. 표 1은 미세먼지에 의해 발현량이 증가되는 유전자를 나타내는 것이고, 표 2는 미세먼지에 의해 발현량이 감소되는 유전자를 나타내는 것이며, 이들 표에서 Name은 NCBI의 genebank accession ID를 의미하는 것이고, Gene Symbol은 공식 유전자 심볼을 의미하며, Gene title은 각 유전자의 이름을 의미한다.
증가유전자
Name Gene
Symbol		 Gene title
NM_002963 S100A7 S100 calcium binding protein A7
NM_002964 S100A8 S100 calcium binding protein A8
NM_002965 S100A9 S100 calcium binding protein A9
NM_000499 CYP1A1 cytochrome P450, family 1, subfamily A, polypeptide 1
NM_000104 CYP1B1 cytochrome P450, family 1, subfamily B, polypeptide 1
NM_002638 PI3 peptidase inhibitor 3, skin-derived
NM_019618 IL36G interleukin 36, gamma
NM_000576 IL1B interleukin 1, beta
NM_006664 CCL27 chemokine (C-C motif) ligand 27
NM_000584 IL8 interleukin 8
NM_000963 PTGS2 Cyclooxygenase-2 (COX-2)
NM_001184779 NOX5 NADPH oxidase, EF-hand calcium binding domain 5
NM_000379 XDH xanthine dehydrogenase
감소유전자
Name Gene
Symbol		 Gene title
NM_004887 CXCL14 chemokine (C-X-C motif) ligand 14
NM_003102 SOD3 superoxide dismutase 3, extracellular
NM_006121 KRT1 keratin 1
NR_002196 H19 H19, imprinted maternally expressed transcript
NM_012114 CASP14 caspase 14, apoptosis-related cysteine peptidase
NM_000421 KRT10 keratin 10
NM_001080125 CASP8 caspase 8, apoptosis-related cysteine peptidase
NM_002275 KRT15 keratin 15
NM_002274 KRT13 keratin 13
본 발명의 키트에서 프로브로 사용되는 폴리뉴클레오티드는 미세먼지에 의한 자극에 의해 발현량이 증가하거나 감소하는 마커 유전자의 전장(full length) 또는 이의 단편을 포함한다. 단편의 길이는 10개 이상의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 것이 바람직한데, 이는 프로브의 길이가 10bps 이하이면 비특이적으로 결합되기 때문이다.
본 발명의 키트에서 프라이머로 사용되는 폴리뉴클레오티드는 그 길이가 크게 제한되지는 않지만, 바람직하게는 18~22개인 프라이머를 사용하는 것이 유리하다.
본 발명의 키트에 포함되는, 마커 유전자에 의하여 암호화되는 폴리펩티드에 대한 모노클로날 항체는 일반적인 모노클로날 항체 제조방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 미세먼지에 의해 손상된 피부 세포에서 특정 유전자의 발현량을 정상 수준으로 조절함으로써, 미세먼지에 의한 피부 세포의 손상을 억제 또는 개선하는 조성물을 제공한다.
본 발명에서 미세먼지에 의해 발현량이 영향을 받는 피부 세포 내 유전자로는 S100A7, S100A8, S100A9, CYP1A1, CYP1B1, PI3, IL36G, IL1B, CCL27, IL8, PTGS2, NOX5, XDH, CXCL14, SOD3, KRT1, H19, CASP14, KRT10, CASP8, KRT15, KRT13 등을 포함한다. S100A7, S100A8, S100A9, CYP1A1, CYP1B1, PI3, IL36G, IL1B, CCL27, IL8, PTGS2, NOX5 및 XDH는 미세먼지에 의해 발현량이 증가하는 유전자이므로, 이들 유전자의 발현량을 정상 수준으로 감소시킴으로써 피부 세포의 손상을 억제한다. 또한, CXCL14, SOD3, KRT1, H19, CASP14, KRT10, CASP8, KRT15 및 KRT13는 발현량이 감소하는 유전자이므로, 이들 유전자의 발현량을 정상 수준으로 증가시킴으로써 피부 세포의 손상을 억제한다.
일 측면에서, 본 발명은, 피부세포에 미세먼지를 처리하는 단계; 미세먼지를 처리한 피부세포에 시험 물질을 처리하는 단계; 및 상기 시험 물질을 처리한 피부세포에서, 시험 물질 처리 전후의 S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, XDH(NM_000379) 유전자, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, 및 KRT13(NM_002274) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 발현 정도를 확인하는 단계를 포함하는, 미세먼지에 의한 피부 손상 개선 물질 스크리닝 방법이다.
상기와 같은 측면에서, 상기 방법은, 시험물질 처리 전에 비하여 시험물질 처리 후에 1) CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, KRT13(NM_002274) 유전자, 및 필라그린(Filaggrin) 유전자로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 발현정도가 증가하거나, 2) S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자, 및 XDH(NM_000379) 유전자 로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자들로부터 암호화되는 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 발현정도가 감소하는 경우, 미세먼지에 의한 피부 손상 개선 물질로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 피부세포는, 각질형성세포일 수 있다.
상기한 바와 같은 방법에 의해 스크리닝된, 미세먼지에 의한 피부 세포 또는 피부 장벽의 손상을 억제 또는 개선하는 물질로는 이에 한정되는 것은 아니지만, 갈랑긴(galangin)을 포함한다.
본 발명은 일 관점에서, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 보습용 조성물이다.
본 발명은, 일 측면에서, 필요로 하는 대상에게 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 투여하는 단계를 포함하는, 피부 보습 방법이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 피부 보습에 있어서의 용도이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 피부 보습용 조성물을 제조하는데 있어서의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 사용이다.
본 명세서에서, “갈랑긴(Galangin)”은, 플라보노이드(flavonoid)의 일종인,황색 바늘 모양의 결정이다. 화학식은 C15H10O5 이고, 분자량은 270이며, 녹는점은 214~215℃이다. 프로폴리스(Propolis), Helichrysum aureonitens, 양강(Alpinia officinarum), 가랑갈(galangal) 뿌리 등에서 얻을 수 있다. 갈랑긴은 항미생물, 항바이러스, 유방암 세포의 성장 저해 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 갈랑긴의 구조는 하기 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
또한, 상기 갈랑긴은, 트리아세틸 갈랑긴(C15H7O2(OCOCH3)3) 또는 트리메틸 갈랑긴(C15H7O2(OCH3)3)와 같은 유도체를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "이성질체"는 특히 광학 이성질체(optical isomers)(예를 들면, 본래 순수한 거울상 이성질체(essentially pure enantiomers), 본래 순수한 부분 입체 이성질체(essentially pure diastereomers) 또는 이들의 혼합물)뿐만 아니라, 형태 이성질체(conformation isomers)(즉, 하나 이상의 화학 결합의 그 각도만 다른 이성질체), 위치 이성질체(position isomers)(특히, 호변이성체(tautomers)) 또는 기하 이성질체(geometric isomers)(예컨대, 시스-트랜스 이성질체)를 포함한다.
본 명세서에서 "본래 순수(essentially pure)"란, 예컨대 거울상 이성질체 또는 부분 이성질체와 관련하여 사용한 경우, 거울상 이성질체 또는 부분 이성질체를 예로 들 수 있는 구체적인 화합물이 약 90% 이상, 구체적으로 약 95% 이상, 더 구체적으로 약 97% 이상 또는 약 98% 이상, 보다 더 구체적으로 약 99% 이상, 보다 더욱 더 구체적으로 약 99.5% 이상(w/w) 존재하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "약학적으로 허용 가능"이란 통상의 의약적 복용량(medicinal dosage)으로 이용할 때 상당한 독성 효과를 피함으로써, 동물, 더 구체적으로는 인간에게 사용할 수 있다는 정부 또는 이에 준하는 규제 기구의 승인을 받을 수 있거나 승인 받거나, 또는 약전에 열거되거나 기타 일반적인 약전으로 인지되는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "약학적으로 허용 가능한 염"은 약학적으로 허용 가능하고 모 화합물(parent compound)의 바람직한 약리 활성을 갖는 본 발명의 일측면에 따른 염을 의미한다. 상기 염은 (1) 염산, 브롬화수소산, 황산, 질산, 인산 등과 같은 무기산으로 형성되거나; 또는 아세트산, 프로파이온산, 헥사노산, 사이클로펜테인프로피온산, 글라이콜산, 피루브산, 락트산, 말론산, 숙신산, 말산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산, 시트르산, 벤조산, 3-(4-하이드록시벤조일) 벤조산, 신남산, 만델산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 1,2-에테인-디설폰산, 2-하이드록시에테인설폰산, 벤젠설폰산, 4-클로로벤젠설폰산, 2-나프탈렌설폰산, 4-톨루엔설폰산, 캄퍼설폰산, 4-메틸바이사이클로 [2,2,2]-oct-2-엔-1-카르복실산, 글루코헵톤산, 3-페닐프로파이온산, 트리메틸아세트산, tert-부틸아세트산, 라우릴 황산, 글루콘산, 글루탐산, 하이드록시나프토산, 살리실산, 스테아르산, 뮤콘산과 같은 유기산으로 형성되는 산 부가염(acid addition salt); 또는 (2) 모 화합물에 존재하는 산성 프로톤이 치환될 때 형성되는 염을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "프로드럭(prodrug)"은 어떤 약물을 화학적으로 변화시켜 물리적, 화학적 성질을 조절한 약물을 의미하며, 그 자체는 생리 활성을 나타내지 않지만 투여 후 체내에서 화학적 혹은 효소의 작용에 의해 원래의 약물로 바뀌어 약효를 발휘할 수 있다.
본 명세서에서 "수화물(hydrate)"은 물이 결합되어 있는 화합물을 의미하며, 물과 화합물 사이에 화학적인 결합력이 없는 내포 화합물을 포함하는 광범위한 개념이다.
본 명세서에서 "용매화물"은 용질의 분자나 이온과 용매의 분자나 이온 사이에 생긴 고차의 화합물을 의미한다.
본 발명은 다른 관점에서, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 장벽기능 강화용 조성물이다.
본 발명은, 일 측면에서, 필요로 하는 대상에게 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 투여하는 단계를 포함하는, 피부 장벽기능 강화 방법이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 피부 장벽기능 강화에 있어서의 용도이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 피부 장벽기능 강화용 조성물을 제조하는데 있어서의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 사용이다.
또한, 본 발명은 다른 관점에서, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 피부 각질형성 세포 분화 유도용 조성물이다.
본 발명은, 일 측면에서, 필요로 하는 대상에게 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 투여하는 단계를 포함하는, 피부 각질형성 세포 분화 방법이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 피부 각질형성 세포 분화 유도에 있어서의 용도이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 피부 각질형성 세포 분화 유도용 조성물을 제조하는데 있어서의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 사용이다.
본 발명은 일 관점에서, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 미세먼지에 의한 피부 손상 개선용 조성물이다.
본 명세서에서 피부 손상이란, 피부 기능의 저하 또는 약화를 포함하는 광의의 개념이다. 예컨대, 피부 장벽 기능의 저하, 피부 보습력의 저하 또는 피부 탄력의 저하 등을 포함할 수 있다.
본 발명은, 일 측면에서, 필요로 하는 대상에게 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 투여하는 단계를 포함하는, 미세먼지에 의해 손상된 피부 상태의 개선 방법이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 미세먼지에 의한 피부 손상 개선에 있어서의 용도이다.
또한, 일 측면에서, 본 발명은, 미세먼지에 의한 피부 손상 개선용 조성물을 제조하는데 있어서의 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 사용이다.
본 발명의 일 관점인, 조성물에 있어서, 조성물은, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을, 조성물 총 중량을 기준으로 0.000001 내지 30중량%로 포함할 수 있다. 그 함량이 0.000001 내지 30중량%인 경우, 상기 성분에 의한 피부 보습 효과, 피부 장벽기능 강화 효과, 및 피부 각질형성세포 분화 유도 효과 등이 우수하였다.
구체적으로, 0.0000001 중량% 이상, 0.0000005 중량% 이상, 0.0000007 중량% 이상, 0.0000009 중량% 이상, 0.000001 중량% 이상, 0.000002 중량% 이상, 0.000004 중량% 이상, 0.000006 중량% 이상, 0.000008 중량% 이상, 0.00001 중량% 이상, 0.00003 중량% 이상, 0.00005 중량% 이상, 0.00007 중량% 이상, 0.00009 중량% 이상, 0.0001 중량% 이상, 0.0003 중량% 이상, 0.0005 중량% 이상, 0.0007 중량% 이상, 0.0009 중량% 이상, 0.001 중량% 이상, 0.01 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상, 9 중량% 이상, 10 중량% 이상, 13 중량% 이상, 15 중량% 이상, 17 중량% 이상, 19 중량% 이상, 21 중량% 이상, 23 중량% 이상, 25 중량% 이상, 27 중량% 이상, 29 중량% 이상, 30 중량% 이상, 31 중량% 이상일 수 있고, 32 중량% 이하, 31 중량% 이하, 30 중량% 이하, 29 중량% 이하, 28 중량% 이하, 26 중량% 이하, 24 중량% 이하, 22 중량% 이하, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 4 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.09 중량% 이하, 0.04 중량% 이하, 0.01 중량% 이하, 0.006 중량% 이하, 0.001 중량% 이하, 0.0009 중량% 이하, 0.0007 중량% 이하, 0.00005 중량% 이하, 0.00003 중량% 이하, 0.00001 중량% 이하, 0.000009 중량% 이하, 0.000007 중량% 이하, 0.000005 중량% 이하, 0.000003 중량% 이하, 0.000001 중량% 이하, 0.0000009 중량% 이하, 0.0000007 중량% 이하, 0.0000005 중량% 이하, 0.0000003 중량% 이하, 0.0000002 중량% 이하, 0.0000001 중량% 이하, 0.00000009 중량% 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 관점에서, 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 농도는, 총 조성물 부피에 대하여, 0.1 내지 5μM 일 수 있다. 구체적으로, 0.1μM 이상, 0.2μM 이상, 0.3μM 이상, 0.4μM 이상, 0.45μM 이상, 0.47μM 이상, 0.49μM 이상, 0.5μM 이상, 0.51μM 이상, 0.53μM 이상, 0.55μM 이상, 0.6μM 이상, 0.7μM 이상, 0.8μM 이상, 0.9μM 이상, 1.0μM 이상, 1.1μM 이상, 1.2μM 이상, 1.3μM 이상, 1.5μM 이상, 1.7μM 이상, 1.9μM 이상, 2.0μM 이상, 2.1μM 이상, 2.3μM 이상, 2.5μM 이상, 2.7μM 이상, 2.9μM 이상, 3.0μM 이상, 4.0μM 이상, 4.5μM 이상, 5.0μM 이상, 5.1μM 이상일 수 있고, 5.1 μM 이하, 4.6 μM 이하, 4.1 μM 이하, 3.6 μM 이하, 3.1 μM 이하, 2.6 μM 이하, 2.3 μM 이하, 2.2 μM 이하, 2.1 μM 이하, 2.0 μM 이하, 1.9 μM 이하, 1.8μM 이하, 1.6μM 이하, 1.4 μM 이하, 1.2μM 이하, 1.1μM 이하, 1.0μM 이하, 0.9μM 이하, 0.8μM 이하, 0.6μM 이하, 0.5μM 이하, 0.4μM 이하, 0.3μM 이하 또는 0.2μM 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 농도가 0.2 μM 이상일 경우, 조성물의 효과가 더욱 우수할 수 있다.
상기와 같은 관점에서, 조성물은, CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, KRT13(NM_002274) 유전자 및 필라그린(Filaggrin) 유전자, 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현을 촉진할 수 있다. 또한, 상기 조성물은, 필라그린 단백질 또는 케라틴 단백질의 합성을 촉진할 수 있다.
또한, 상기 조성물은, S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자 및 XDH(NM_000379) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 관점인 조성물은, 아토피피부염, 건선, 건조피부염 등의 예방, 개선 또는 치료에 우수한 효과를 보인다.
본 발명의 일 관점인, 상기 조성물은, 화장료 조성물일 수 있고, 약학적 조성물일 수 있으며, 건강기능식품 조성물일 수 있다.
화장료 조성물은, 예컨대, 각종 크림, 로션 각종 크림, 로션, 스킨 등과 같은 화장품 류와 클렌징, 세안제, 비누, 미용액 등이 있다.
본 발명의 상기 갈랑긴을 함유하는 조성물이 첨가된 화장료는 용액, 유화물, 점성형 혼합물 등의 형상을 취할 수 있다.
즉, 본 발명의 화장료는 그 제형에 있어서 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 유액, 크림, 화장수, 에센스, 팩, 젤, 파우더, 메이크업 베이스, 파운데이션, 로션, 연고, 패취, 미용액, 클렌징폼, 클렌징크림, 클렌징워터, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 샴푸, 린스, 바디세정제, 비누, 염모제, 분무제 등과 같은 제형을 들 수 있다.
각 제형의 화장료 조성물에 있어서, 상기의 갈랑긴 이외에 다른 성분들은 기타 화장료의 제형 또는 사용 목적에 따라 당업자가 어려움 없이 적의선정하여 배합할 수 있다.
상기한 제제는 피부 보습 효과, 피부 장벽기능 강화 효과, 및 피부 각질형성세포 분화 유도 효과를 증가시키기 위하여 피부 흡수 촉진 물질을 함유할 수 있다.
또한, 본 발명의 화장료는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료에는 상기 필수 성분과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합해도 된다.
이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.
또한, 이외에 첨가해도 되는 배합 성분은 이에 한정되는 것은 아니며, 또, 상기 어느 성분도 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 배합 가능하다.
본 발명의 갈랑긴을 포함하는 약학 조성물은 약학조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
그 제형으로는 본 발명에 따른 갈랑긴을 포함하는 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제 등의 외용제 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 제형화하여 사용할 수 있다.
상기 제제의 투여량은 대상자의 연령, 성별, 체중, 증상, 투여 방법에 의해 상이하나, 1일당 1.0 내지 3.0 ㎖로 이를 1일 1 내지 5회 도포하여 1개월 이상 계속하는 것이 좋다.
또한, 건강식품은, 일상 식사에서 결핍되기 쉬운 영양소나 인체에 유용한 기능을 가진 원료나 성분(기능성원료)을 사용하여 제조한 것으로, 인체의 정상적인 기능을 유지하거나 생리기능 활성화를 통하여 건강을 유지하고 개선하는 식품을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 건강식품은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조, 가공될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 법률에 따라 어떤 형태로든지 제조, 가공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에서 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드 폴리사카라이드, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.
일반적으로 건강식품 조성물에 의해 투여되는 유효성분량은 0.0001mg/kg/일 내지 대략 1000mg/kg/일의 범위일 수 있다. 더 바람직한 투여량은 0.02mg/kg/일 내지 6mg/kg/일 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 범위가 이에 한정되지 않는다.
[실시예 1] 미세먼지 포집 및 추출
미세먼지의 포집은 로우 볼륨 에어 샘플러(Sensidyne, Gillian, Low Volume Air Sampler, FL, U.S.A.)를 이용하였고, Filter pack은 매 측정일 오전 10시 전후에 필터와 디누더를 교체하여 약 24시간 동안 시료를 채취하였다. 2014년 2월 1일부터 2014년 2월 28일까지 서울의 풍하지역(경기도 용인시 처인구 소재, 한국외국어대학교 외국학 종합연구센터 생활관 6층 옥상)에서 매일 미세먼지를 포집하였으며, 측정시간은 진공펌프를 켜면서 타이머를 작동시키고 진공펌프를 끌 때 타이머의 시간을 기록하였다. 채취 유량은 16.7L/min으로 하여 측정 시작시 유량계(Model 4143, TSI Inc.)로 유량을 측정하고 측정이 끝날 때 다시 유량을 측정하였다. filter pack에 들어가는 Teflon 필터는 시료 채취 전과 후에 무게를 측정하였다. Teflon 필터의 무게를 측정하기 전 24 시간 동안 상대습도 40%의 데시케이터(NIKKO, Japan)에 항량시킨 후 소수점 5자리가 표시되는 전자저울(DVG215CD, Ohaus)에 무게를 두 번 측정하여 평균값을 기록하였다. 시료를 채취한 후에도 무게를 측정하기 전에 데시케이터에서 24시간 항량시킨 후 무게를 두 번 측정하여 채취 전에 측정한 무게와 비교하여 질량농도를 산출하였다. 미세먼지의 추출은 Teflon 필터를 1mL의 에탄올에 적신 후 14mL의 DW를 넣어 필터의 에어로졸 포집면이 수면에 닿도록 한 상태에서 뚜껑을 닫은 후 초음파 세척기로 30분간 초음파를 주어 실행하였다. 여과단계에서 수분에 의한 오차를 최소화하기 위하여 건조기(decicator)에서 48시간 동안 필터의 수분을 완전히 제거한 후, 0.1mg까지 측정할 수 있는 초정밀저울계(Mettler Toledo Company)를 이용하여 필터의 무게를 칭량하여 필터의 추출 전, 후 무게를 칭량하였다.
[실시예 2] 인간정상각질피부 세포의 배양
인간정상각질피부세포(Human epidermal neonatal keratinocyte cells)는 론자사(Lonza, Inc. 미국 메릴랜드주 워커스빌 소재)에서 구입하여 계대배양한 후 CO2 배양기(CO2 incubator)에서 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였다. 세포 배양액은 론자사의 지침서에 따랐다. 500 ml의 KBM-2(KBMTM-2, CC-3103) 배지에 KGM-2 불렛 키트 CC-4152 (KGM TM-2 Bullet kit, CC-4152)(성분: BPE(Bovine pituitary extract)), 인간표피 성장인자(human epidermal growth factor, hEGF), 인슐린(Insulin), 하이드로코티손(Hydrocortisone), 트랜스페린(Transferrin), 에피네프린(Epinephrine), 및 젠타마이신 설페이트+암포페리신-B(Gentamycin Suflate + Amphofericin-B: GA-1000))을 첨가한 KGM-2 불렛키트 CC-3107 (KGM TM-2 Bullet Kit, CC-3107)를 사용하였다.
[실시예 3] 정상사람 각질형성세포주에 미세먼지의 처리 및 세포독성 측정
미세먼지 처리를 통한 세포독성 여부 확인을 위하여, Mossman 등(J.Immunol. Methods, 65, 55-63, 1983)의 방법으로 (정상사람)각질형성세포주를 이용한 MTT 실험을 수행하였다.
구체적으로, 24-웰 플레이트를 사용하고 상기 실시예 1의 채취하여 얻은 직경이 10㎛인 미세먼지와 직경이 2.5㎛인 미세먼지를 각각 정제수에 분산시켜서 미세먼지 분산액을 제조한 다음, 실시예 2의 세포배양조건으로 2.5 × 105 웰 세포수인 조건에서 배양한 세포에 상기 미세먼지 분산액을 처리하여 24시간 동안 배양한 후, MTT(3-4,5-dimethylthiazol-2,5-diphenyltetra zolium bromide) 5㎎/㎖을 혼합하여 37℃에서 3시간 동안 추가 배양하였다. 이 후 배지를 제거하고 형성된 포르마잔 크리스탈(formazan crystal)을 DMSO 500㎕에 용해하였다. 그 용해물을 96-웰 플레이트로 옮겨 분주(aliquot)하고 흡광도 540nm에서 OD값을 측정하였다. 측정 결과는 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 세포주에서 2.5 마이크로미터 및 10 마이크로미터 이하 미세먼지를 분산시킨 분산액에 의한 세포독성에 대하여 80% 생존율을 보이는 농도(IC20)값은 2.5 마이크로미터 및 10 마이크로미터 이하 미세먼지 수용성 추출액의 경우 모두 12.5㎍/㎖ 이었다.
[실시예 4] 차세대 염기서열분석(Next Generation Sequencing)을 통한 미세먼지의 세포 유전자 변화 확인
RNA-염기서열 데이터 처리 및 분석을 위해, Trapnell et al.(2012)에 의해 개발된 일반적인 분석 단계를 참조하였다. FastQC(http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/)를 사용하여 RNA-seq 데이터 품질을 확인하였고, FASTX(http://hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit/)를 사용하여, 정확도가 떨어지는 베이스 및 어탭터 서열을 제거하였다. 이후 Tophat(Trapnell et al., 2009)과 인간 유전체(hg19)를 사용하여 얼라인먼트를 수행하였고, 각 샘플의 데이터량을 RSeQC로 재명명된 EVER-seq을 사용하여 확인하였다(Wang et al., 2012). 또한, Cufflinks를 사용하여 전사체(transcript)의 발현 수준을 정량하였고, 2가지 미세먼지 분산액 처리 샘플과 정상 샘플의 사이에서 전사 수준을 비교하였다(Trapnell et al., 2010). FDR adjusted p-value<0.05로, ≥2.0 fold-change의 엄격한 컷오프를 적용하여, 직경이 2.5㎛인 미세먼지의 분산액 및 직경이 10㎛인 미세먼지의 분산액의 처리시 유의미한 발현 차이를 나타내는 유전자를 결정하였다. 측정 결과는 하기 표 3 및 4에 나타내어져 있다.
증가유전자
Name Gene
Symbol		 배수 변화량
NM_002963 S100A7 9.515833375
NM_002964 S100A8 3.766981583
NM_002965 S100A9 5.179254242
NM_000499 CYP1A1 48.06825714
NM_000104 CYP1B1 34.49696749
NM_002638 PI3 6.738762497
NM_019618 IL36G 6.742761413
NM_000576 IL1B 11.31259177
NM_006664 CCL27 2.97282529
NM_000584 IL8 2.258148839
NM_000963 PTGS2 2.284968542
NM_001184779 NOX5 3.303502622
NM_000379 XDH 2.57463302
감소유전자
Name Gene
Symbol		 배수 변화량
NM_004887 CXCL14 -12.19511071
NM_003102 SOD3 -4.341912612
NM_006121 KRT1 -3.259468923
NR_002196 H19 -4.151100642
NM_012114 CASP14 -2.396041041
NM_000421 KRT10 -2.269122522
NM_001080125 CASP8 -2.25127321
NM_002275 KRT15 -4.343467673
NM_002274 KRT13 -3.269661942
[실시예 5] 실시간 RT-PCR 정량
실시예 1에서 추출한 직경이 2.5㎛인 미세먼지를 실시예 2에서 배양한 인간정상각질피부세포에 세포배양배지 1ml에 12.5㎍의 양으로 처리하고, 하기 표 5 및 6에 나타낸 유전자의 프라미어(applied biosystems TaqMan® Primers)로 상대적 mRNA 발현양을 측정하였다.
증가유전자
Name Gene
Symbol		 TaqMan® 프라이머
NM_002963 S100A7 Hs00161488_m1
NM_002964 S100A8 Hs00374263_m1
NM_002965 S100A9 Hs00268204_m1
NM_000499 CYP1A1 Hs00153120_m1
NM_000104 CYP1B1 Hs00164383_m1
NM_002638 PI3 Hs00160066_m1
NM_019618 IL36G Hs00219742_m1
NM_000576 IL1B Hs01555410_m1
NM_006664 CCL27 Hs00171157_m1
NM_000584 IL8 Hs00174103_m1
NM_000963 PTGS2 Hs00153133_m1
NM_001184779 NOX5 Hs00225846_m1
NM_000379 XDH Hs00166010_m1
감소유전자
Name Gene
Symbol		 TaqMan® 프라이머
NM_004887 CXCL14 Hs01557413_m1
NM_003102 SOD3 Hs00162090_m1
NM_006121 KRT1 Hs00196158_m1
NR_002196 H19 Hs00262142_g1
NM_012114 CASP14 Hs00201637_m1
NM_000421 KRT10 Hs00166289_m1
NM_001080125 CASP8 Hs01018151_m1
NM_002275 KRT15 Hs00267035_m1
NM_002274 KRT13 Hs02558881_s1
상기 미세먼지를 처리한 인간정상각질형성세포의 배양배지 또는 실시예 2에서 배양한 미세먼지를 처리하지 않은 인간정상각질형성세포의 배양배지에 갈랑긴을 농도별(0.25μM, 0.5μM, 1μM 및 2μM)로 각각 처리하고 24시간 경과 후, 배양액을 제거하고, 2ml의 인산염 완충액(Phosphate Buffered Saline, PBS)으로 세포를 세척한 다음, 트리졸 시약(Trizol reagent, Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)을 사용하여 세포 내의 RNA를 분리하였다. 단, S100A8, S100A9, CYP1A1, CYP1B1, PI3, IL36G, IL1B, CCL27, IL8, NOX6, XDH, CXCL14, H19, CASP14, 및 CASP8에 대해서는 0.25μM의 갈랑긴을 처리하고 발현 정도를 측정하였다. 갈랑긴(galangin)은, CAS 번호가 548-83-4인, 난징사(Nanjing Chemlin Chemical)의 것을 상업적으로 구입하여 사용하였다. 분리된 RNA를 키아젠사의 RNA 키트(QIAGEN RNeasy kt, QIAGEN, Valencia, CA)로 한번 더 정제한 후, 애질런트사의 바이오어낼라이저 2100 모델 기기(Agilent 2100 BioAnalyzer, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 RNA의 질(quality)을 확인하였다. 인비트로젠사의 역전사키트(Superscript Reverse Transcriptase (RT) kit, Invitrogen, Carlsbad, CA)를 이용하여 상기 RNA로부터 cDNA를 합성하였고, 이를 하기 표 5 및 6의 프라이머를 이용한 실시간 역전사 중합 효소 연쇄반응(Q-RT-PCR: real time-reverse transcription polymerase chain reaction)을 통해 정량적으로 분석하였다. 유전자의 발현 패턴 변화를 어플라이드바이오시스템사의 택맨 유전자 발현 시스템(TaqMan gene expression assay kit, Applied Biosystems, Foster City, CA)을 이용하여 세포의 유전자 변화를 실시간 PCR로 평가하였으며, 그 결과를 도 2와 도3에 나타내었다. 이용한 Q-RT-PCR과 실시간 PCR은 모두 라이프테크놀로지에서 배포하는 표준 프로토콜에 따라서 실행하였으며, 구체적으로 95℃에서 20초 동안 처리한 후, 95℃에서 3초 및 60℃에서 30초를 처리하는 공정을 40주기 진행하였다.
도 2와 도3에 나타낸 바와 같이, 미세먼지에 의해 자극된 피부 세포에서 발현량이 증가 또는 감소하는 유전자가 존재하며, 갈랑긴의 처리에 의하여 유전자의 발현량이 정상 수준으로 되돌아갔다.
[실시예 6] 갈랑긴 처리시 정상각질 피부세포에서 유전자 발현 변화 측정
갈랑긴을 농도별(0μM, 0.5μM, 1μM, 2μM)로 실시예 2에서 배양한 인간정상각질피부세포에 처리하고, 필라그린(Filaggrin), 케라틴 10(Keratin 10, 케라틴 1(Keratin 1, 케라틴 13(Keratin 13) 및 케라틴 15(Keratin 15) 의 상대적 mRNA 발현양을 측정하였다.
상기 배지에 갈랑긴을 농도별로 각각 처리하고 24시간 경과 후, 배양액을 제거하고, 2 ml의 인산염 완충액(Phosphate Buffered Saline, PBS)으로 세포를 세척한 다음, 트리졸 시약(Trizol reagent, Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)을 사용하여 세포 내의 RNA를 분리하였다.
그 후 실시예 5의 방법과 동일하게 세포의 유전자 변화를 실시간 PCR 로 평가하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 이때, 각 유전자 증폭을 위해 사용한 프라이머는 상기 표 5 및 6과 같으며, 필라그린의 프라이머는 TaqMan®사의 Hs00856927_g1를 사용하였다.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 필라그린(Filaggrin), 케라틴 10(Keratin 10), 케라틴 1(Keratin 1), 케라틴 13(Keratin 13), 케라틴 15(Keratin 15), LATE CORNIFIED ENVELOPE PROTEIN 3D 유전자는 미세먼지 처리를 하지 않은 세포에서도, 갈랑긴의 농도가 증가함에 따라 발현량이 증가하는 것을 알 수 있었다.
[실시예 7] 갈랑긴 처리시 피부 각질형성 세포의 분화 확인
갈랑긴을 농도별(0μM, 1μM, 2μM)로 실시예 2에서 배양한 인간정상각질피부세포에 처리하고, 24시간 경과 후, 배양액을 제거한 후, 각질형성세포의 분화정도를 광학현미경(Olympus IX71 모델)으로 관찰하였다(40배, 200배). 그 결과, 도5에 나타난 바와 같이, 갈랑긴 농도의 증가에 따라, 미세먼지 처리를 하지 않은 인간정상각질피부세포의 분화가 활발해지는 것을 알 수 있었다.
[실시예 8] 갈랑긴 처리시 필라그린 단백질 발현 증가 확인
갈랑긴을 농도별(0μM, 0.5μM, 1μM, 2μM)로 실시예 2에서 전처리한 인간정상각질피부세포에 처리하고, 24시간 경과 후, 배양액을 제거하고, 2 ml의 인산염 완충액(Phosphate Buffered Saline, PBS)으로 세포를 세척한 후, 세포 용해(cell lysis) 용액을 넣고 볼텍스(vortex)하여 상층액을 얻은 후 단백질을 정량하였다. 정상 피부 표피와 건조 피부 표피의 단백질을 SDS-Gel 에 로딩한 후 필라그린 항체(filaggrin, Covance, france)를 사용하여 블롯팅하였다. 상대적인 정량 값은 베타액틴(β-actin, Sigma, USA)을 보정하였다. 그 결과, 도 6에 나타난 바와같이, 갈랑긴의 농도가 증가할수록 필라그린 단백질이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
이하, 본 발명에 따른 조성물의 제형예를 설명하나, 약학 조성물 및 화장료 조성물은 여러 가지 제형으로 응용 가능하며, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
[제형예 1] 비누
배합성분 함량(%)
갈랑긴 5.00
유지 적량
수산화나트륨 적량
염화나트륨 적량
향료 적량
정제수 잔량
[제형예 2] 로션
배합성분 함량(%)
갈랑긴 5.00
L-아스코르빈산-2-인산마그네슘염 1.00
수용성 콜라겐 (1 % 수용액) 1.00
시트르산나트륨 0.10
시트르산 0.05
감초 엑기스 0.20
1,3-부틸렌글리콜 3.00
정제수 잔량
[제형예 3] 크림
배합성분 함량(%)
갈랑긴 3.00
폴리에틸렌글리콜모노스테알레이트 2.00
자기유화형모노스테아르산글리세린 5.00
세틸알코올 4.00
스쿠알렌 6.00
트리2-에틸헥산산글리세릴 6.00
스핑고당지질 1.00
1.3-부틸렌글리콜 7.00
정제수 잔량
[제형예 4] 연고
배합성분 함량(%)
갈랑긴 5.00
폴리비닐알코올 13.00
L-아스코르빈산-2-인산마그네슘염 1.00
라우로일히드록시프롤린 1.00
수용성 콜라겐 (1 % 수용액) 2.00
1,3-부틸렌글리콜 3.00
에탄올 5.00
정제수 잔량
[제형예 5] 미용액 제조
배합성분 함량(%)
갈랑긴 3.00
히드록시에틸렌셀룰로오스(2 % 수용액) 12.00
크산탄검(2 % 수용액) 2.00
1,3-부틸렌글리콜 6.00
진한 글리세린 4.00
히알루론산나트륨 (1 % 수용액) 2.00
정제수 잔량
[제형예 6] 건강식품
배합 성분 함량
갈랑긴 2mg
비타민 A 아세테이트 70μg
비타민 E 1.0mg
비타민 B1 0.13mg
비타민 B2 0.15mg
비타민 B6 0.5mg
비타민 B12 0.2μg
비타민 C 10mg
비오틴 10μg
니코틴산아미드 1.7mg
엽산 50μg
판토텐산 칼슘 0.5mg
황산 제1철 1.75mg
산화아연 0.82mg
탄산마그네슘 25.3mg
제1인산칼륨 15mg
제2인산칼슘 55mg
구연산칼륨 90mg
탄산칼슘 100mg
염화마그네슘 24.8mg
[제형예 7] 건강음료
배합성분 함량
갈랑긴 50mg
구연산 1000mg
올리고당 100 g
타우린 1g
정제수 잔량

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  14. 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 미세먼지에 의한 피부 손상 개선용 화장료 조성물.
  15. 갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 미세먼지에 의한 피부 손상 개선용 건강식품 조성물.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 조성물은,
    갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을, 조성물 총 중량을 기준으로 0.000001 내지 30중량%로 포함하는 조성물.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    갈랑긴, 이의 이성질체, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 프로드럭, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 농도는,
    조성물 총 부피에 대해, 0.1 내지 5μM인 조성물.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 조성물은,
    CXCL14(NM_004887) 유전자, SOD3(NM_003102) 유전자, KRT1(NM_006121) 유전자, H19(NR_002196) 유전자, CASP14(NM_012114) 유전자, KRT10(NM_000421) 유전자, CASP8(NM_001080125) 유전자, KRT15(NM_002275) 유전자, KRT13(NM_002274) 유전자 및 필라그린(Filaggrin) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현을 촉진하는 것인 조성물.
  19. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 조성물은,
    S100A7(NM_002963) 유전자, S100A8(NM_002964) 유전자, S100A9(NM_002965) 유전자, CYP1A1(NM_000499) 유전자, CYP1B1(NM_000104) 유전자, PI3(NM_002638) 유전자, IL36G(NM_019618) 유전자, IL1B(NM_000576) 유전자, CCL27(NM_006664) 유전자, IL8(NM_000584) 유전자, PTGS2(NM_000963) 유전자, NOX5(NM_001184779) 유전자 및 XDH(NM_000379) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 발현을 감소시키는 것인, 조성물.
  20. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 조성물은, 필라그린 단백질 또는 케라틴 단백질의 합성을 촉진하는 것인 조성물.
  21. 삭제
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