KR20230027422A

KR20230027422A - 차가버섯 추출물을 포함하는 근육 재생 및 근육 질환 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20230027422A
Application number: KR1020210109186A
Authority: KR
Inventors: 이상진; 유창림; 이혜영; 브웅투안
Original assignee: 애니머스큐어 주식회사
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2023-02-28

Abstract

본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육 자가 재생 항진, 근육 분화, 근육 재생 또는 근육 량 증가용, 근기능 개선, 근력 강화용 조성물 및 근육 질환에 대한 치료용 조성물에 대한 것으로서, 상기 조성물은 근육 줄기세포의 자가근원 세포의 분화 촉진 및 근원 세포에서의 미토콘드리아 활성 증진을 통하여 근력을 강화시키고, 다양한 근육 질환에 대한 치료 효과를 가진다.

Description

차가버섯 추출물을 포함하는 근육 재생 및 근육 질환 치료용 조성물{Composition for muscle regeneration and treatment of muscle diseases containing Inonotus obliquus extract}

본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 재생, 근육 분화 촉진, 근육량 증가를 통해 근육 질환에 대한 예방, 개선 또는 치료 효과를 가지는 조성물에 대한 것이다.

근육은 에너지 대사, 운동 능력 등 신체 기능의 중요한 부분을 차지하며, 노화에 의한 근감소증, 영양 불균형 또는 운동량 부족에 의한 근위축증, 기타 암과 같은 다른 질환, 노화 등 다양한 요인에 의해 손상되거나 약화될 수 있다.

근육을 손상시키는 주요 질환인 근감소증(sarcopenia)은 노화에 의하여 골격근양(skeletal muscle mass)이 감소됨에 따라 근력이 저하되는 질환이다. 근감소증의 가장 큰 특징은 근육량의 감소이며, 근섬유의 종류가 변화하기도 한다. 노화에 따라 타입 1 근섬유 및 타입 2 근섬유가 비슷한 비율로 감소하는데 반해, 근감소증 환자에서 타입 1 근섬유 두께가 더욱 눈에 띄게 감소한다. 이러한 근감소증은 노인들 사이에서 일어나는 근력 저하와 기능 장애를 유발한다고 보고되고 있다(Roubenoff R., Can. J. Appl. Physiol. 26, 78-89, 2001).

또한, 근위축증(Muscle atrophy)은 영양 결핍이나 장기간 근육을 사용하지 않은 경우에 유발되는데 정상적인 단백질의 합성과 분해의 균형이 붕괴되어 근육 내 단백질이 분해됨으로서 발병한다.

이러한 근육 질환을 근본적으로 치료하기 위한 다양한 치료 방법이 개발 중에 있으며, 줄기세포치료법, 근육 분화 촉진 등이 이에 포함된다. 또한, 이러한 치료법 이외에 보다 접근이 용이하며 부작용이 없는 천연 물질을 이용하여 증상을 개선하거나, 치료할 수 있는 치료 물질에 대한 연구도 함께 진행되고 있는 실정이다.

본 발명자들은 다양한 천연 물질로부터 근육 질환을 개선할 수 있는 효과를 가지는 물질에 대한 연구를 진행하였다. 이 중, 차가버섯(Chaga, Inonotus obliquus)은 Basidiomycetes의 Hymenochaetaceae에 속하는 것으로, 오래전부터 민간 비약으로 전해져 왔을 뿐만 아니라, 면역증진기능, 항산화능, 모발/두피 보호 및 노화방지능 등 다양한 용도로 활용되며, 특히 위장병이나 암의 치료에 효과적이라고 알려져 있다. 차가버섯 추출물의 용도에 대하여 한국특허 등록번호 제10-1488434호에는 차가버섯 추출물의 면역기능 증강 효과에 대해 기재되어 있다.

본 발명자들은 차가버섯 추출물이 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal)을 항진시키며, 근원세포로부터 근육의 분화를 촉진하여, 손상된 근육을 재생하고 근육량을 증가시키며, 또한 근육의 에너지 대사를 향상시키고 근력을 강화하는 효과를 가지고 있음을 실험적으로 증명하여, 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 분화 촉진, 근육 재생 또는 근육량 증가용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 차가버섯 추출물을 포함하는 근력 강화용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 개선용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 예방 개선 또는 치료용 약학적 조성물 또는 건강식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 분화 촉진, 근육 재생 또는 근육량 증가용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근력 강화용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 예방, 개선 또는 치료용 약학적 조성물 또는 건강식품 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 양태로서, 본 발명은 차가버섯의 추출물을 포함하는 조성물로서, 차가버섯(Inonotus obliquus)은 이에 제한되는 것은 아니나, 차가버섯 자실체 또는 차가버섯 균사체를 포함할 수 있다.

또한 상기 차가버섯 추출물은 그 용매 또는 추출 방법에 제한되는 것은 아니나, 물, 유기 용매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 용매로 하여 추출된 것일 수 있으며 보다 바람직하게는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 더 바람직하게는 에탄올 또는 메탄올 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는 물 및 70% 알코올을 용매로 사용하여 차가버섯 추출물을 제조하였다. 상기 추출 용매는 차가버섯 중량의 1~20배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 5~15배 첨가하는 것이다. 추출온도는 4 내지 50

인 것이 바람직하나 이에 제한되지 않는다. 또한, 추출시간은 1 내지 60시간인 것이 바람직하며, 10 내지 48 시간동안 추출하는 것이 더욱 바람직하나 이에 제한되지 않는다.

추출 방법은 감압 고온 추출, 열탕 추출, 환류 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 상온 추출, 초음파 추출 또는 증기 추출로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 추출 방법으로 추출된 것일 수 있다.

본 발명의 일 양태로서, 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 대한 것이다.

상기 “근육 질환”은 근육이 노화 혹은 질병에 의해 손상되거나 손실되어 근력이 약화된 상태에 있는 질환을 의미하며, 이는 물리적 손상, 유전적 소인, 고혈압, 내당능장애, 당뇨, 비만, 이상지질혈증, 아테롬성경화증 또는 심혈관질환 등의 연령과 관련된 질환; 암, 자가면역질환, 감염성 질환, AIDS, 만성 염증성 질환, 관절염, 영양 실조, 신장 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 구루병, 만성 하부 척추통증, 말초 신경 손상, 중추 신경 손상 및 화학적 손상과 같은 질환 등의 만성 질환; 골절, 외상 등과 같은 원인 혹은 장기간의 침상 요양에 의한 운동 손실; 노화 등 다양한 원인에 의해 발병된다.

이에 제한되는 것은 아니나, 상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근육 퇴화, 근경직증, 근위축성 축삭경화증, 근무력증, 악액질 (cachexia) 및 노인성 근육감소증(sarcopenia)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 근육질환, 구체적으로, 노인성 근위축 또는 암으로 인한 근육 관련 질환, 보다 구체적으로는, 노인성 근위축 또는 암으로 인한 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근육 퇴화, 근위축성 축삭경화증(루게릭병), 악액질 (cachexia), 근육감소증(sarcopenia) 및 근육소실증을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 근위축증, 근감소증 또는 근이영양증 중 하나 이상의 근육 질환일 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 분화 촉진, 근육 재생 또는 근육량 증가용 조성물에 대한 것이다.

근육의 성장은 근육 섬유의 크기가 증가되거나 또는 근육 섬유 수가 증가됨으로써 일어날 수 있다. 즉, 근육의 성장은 A) 습윤중량(wet weight)의 증가, B) 단백질 함량의 증가, C) 근섬유 수의 증가, D) 근섬유 직경의 증가 등에 의해 측정될 수 있다. 유용한 치료제는 이전에 유사하게 처리된 대조군 동물(즉, 차가버섯 추출물로 처리되지 않은 근육 손상이 유발된 동물)에 비해 적어도 10% 정도 근육이 손상된 동물에 있어서 습윤증량, 단백질 함량 및/또는 직경을 10% 이상, 더욱 바람직하게 50% 이상, 및 가장 바람직하게 100% 이상 증가시키는 것이다. 근섬유의 수를 증가시킴으로써 성장을 증가시키는 화합물은 그것이 질병에 걸린 조직에서 근섬유의 수를 적어도 1%, 더욱 바람직하게 적어도 20%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 50% 증가시킬 때 치료제로 유용하다. 이러한 백분율 값은 대조군의 섬유 크기 또는 섬유 수 증가 수준에 기초하여 상대적으로 정해진 것이다.

본 발명의 차가버섯 추출물은 근육의 자가재생(self-renewal) 항진 효과를 가지며, 상기 “근육의 자가재생(self-renewal) 항진”이란, 근육의 줄기세포가 근육으로 완전히 분화하지 않고, 스스로 증식하여 새로운 근육 줄기세포(위성세포)의 집단을 이루게 되는 것을 의미한다. 근육의 자가재생 촉진을 통하여, 근육 줄기세포는 근아세포로 분화되고, 이는 손상된 근세포 또는 다른 근아세포와 결합하여 근육의 재생을 더욱 촉진할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에서는 차가버섯 추출물 투여 시, C2C12 근원세포가 근육 세포로 분화가 촉진됨을 확인하였다. 상기 "근원세포 분화" 란, 단핵인 근원세포(myoblast)가 융합을 통해 다핵의 근관(myotube)를 형성하는 과정을 의미하며, 이러한 과정을 유도하는 것을 말한다. 근관을 형성하는 분화단계의 세포는 Pax7-, MyoD+, MyoG 등의 마커를 이용하여 구분할 수 있다. 상기 근관을 형성하는 분화 초기단계의 세포는 마이오신 D(Myo D)와 같은 근원성 전사인자(myogenic transcription factor)의 발현이 증가하며, 중기에는 마이오신 G(MyoG) 가 증가한다. 분화가 거의 끝나는 후기에는 마이오신 중쇄(MHC, Myosin Heavy Chain)의 발현이 증가한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 차가버섯 추출물을 근원세포에 처리하여 분화에 미치는 영향을 확인하였으며, 근육 분화 마커인 MHC 및 미오게닌의 발현이 증가되었음을 확인하였다. 즉, 본원 발명의 차가버섯 추출물은 정상 또는 손상 근육 조직(CTX-injetion)에서 근원세포의 분화를 통하여 미처리군 대비 근섬유의 성분을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 근육 줄기세포 분화 과정에 핵심 kinase로 작용하는 AKT 및 p38의 발현을 통해 차가버섯 추출물을 처리하여 정상 또는 DEX에 의해 손상된 근육 조직에서 새로운 근섬유의 형성 및 근육의 성장이 증가되는 것을 확인하였으며, 또한 DEX 처리된 동물에서 AKT 활성화를 통해 근육 특이적 유비퀴틴 리가제인 Atrogin-1 및 MuRF-1의 유도를 감소시켜 근육 위축을 예방할 수 있음을 확인하였다. 즉, 이는 본원 발명의 차가버섯 추출물이 Akt 활성화에 의해 매개되는 근육 특이적 유비퀴틴 리가제의 억제를 통해 단백질의 합성은 증가시키고 분해는 억제함을 통하여 DEX 유도 근관 위축을 보호한다는 것을 보여주는 결과이다.

또한 본 발명의 다른 실시예에서는 차가버섯 추출물이 근육 내 미토콘드리아 활성을 증진시키는 것을 확인하였다. 근육 내 미토콘드리아 활성을 통하여 근육의 성장을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 근력을 향상시킬 수 있다. 또한 근육에서 미토콘드리아 활성 증진을 통하여, 근육에서 PGC-1α 발현 증가 또는 MHC형 IIb+ 근섬유 발현량이 증가되는 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 차가버섯 추출물을 근원 세포에 처리하였을 때, T-OxPHOS의 발현량을 통해 미토콘드리아의 활성이 증진되는 것을 실험적으로 확인하였다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 차가버섯 추출물의 PGC-1α 발현에 대한 효과를 확인하였다. 전사 보조 활성화제로서 PGC-1α는 미토콘드리아 생합성, 지방산 산화 자극 및 근육 위축에 대한 저항과 관련된 유전자를 포함하여 운동과 관련된 유전자의 발현을 유발하는 인자로 알려져 있다(Arany, 2008). 본 발명자들은 정상 마우스의 TA 근육 또는 근위축증이 유발된 마우스 모델에 차가 버섯 추출물을 투여하여, PGC-1 α의 활성 및 MHC type IIb+ myofiber의 발현이 증진되는 것을 확인하였으며, 이는 근원 세포의 미토콘드리아 활성이 증진된 결과이다.

본 발명의 차가버섯 추출물은 또한 근육 재생 및 근육량 증가 효과를 가진다. 근육 재생이란 근육 모세포로부터 새로운 근섬유가 형성되는 과정을 의미하며, 근육량 증가는 신체 성분 중에서 특히 근육의 성장을 향상시키는 것으로, 근육의 종류에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 차가버섯 추출물은 근력 강화 효과를 가진다. 본 발명에서 '근력 강화'는 신체 수행의 강화, 최대 지구력의 강화, 근육량의 증가, 에너지 수지의 개선 또는 이들의 조합에 의한 효과로서, 특히 근원세포를 근육 세포로 분화시키는 능력을 통하여 근육량을 증가시켜 전체 근육량을 증가시킬 수 있으며, 최대 지구력이 강화되고, 근력이 향상될 수 있다. 또한, 근육 세포가 빠르게 대체될 수 있기 때문에 근육의 손상에 대하여 빠르게 치유될 수 있다.

또한, 본 발명의 차가버섯 추출물은 근 기능 개선 효과를 가지는데, "근 기능 개선"이란 근육의 수축에 의해 힘을 발휘하는 능력으로서, 근육이 저항을 이겨 내기 위하여 최대한으로 수축력을 발휘할 수 있는 능력인 근력, 근육이 주어진 중량에 얼마나 오랫동안 또는 얼마나 여러 번 수축과 이완을 반복할 수 있는지를 나타내는 능력인 근지구력, 단시간 내에 강한 힘을 발휘하는 능력인 순발력을 포함한다. 이러한 근 기능은 근육량에 비례하고, "근 기능 개선"은 근 기능을 더 좋게 향상시키는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 차가버섯 추출물은 근육 내 미토콘드리아 활성을 증진시키기 때문에 결과적으로 근육에서의 에너지 수지를 개선하므로, 근 기능을 개선하는 효과를 가질 수 있다.

상기와 같은 효과로부터 본 발명의 차가버섯 추출물은 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 치료 및 예방, 근육 분화, 근육 재생, 근육량 증가 및 근 기능 개선을 위한 의약품, 건강기능식품, 기능성 식품, 동물용 사료, 세포 배양액 조성물 등 다양한 용도로 활용될 수 있으며, 노화 또는 질병에 의한 근육 감소 뿐만 아니라 일반인의 근육 생성, 근력 강화에 대한 보조제 등의 형태로 이용될 수 있다.

본 명세서에서 상기 용어 "예방"은 본 발명에 따른 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 근육 질환을 억제시키거나 발병을 지연시킬 수 있는 모든 행위를 의미한다.

본 명세서에서 상기 용어 "치료"는 본 발명에 따른 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 증세가 호전되거나 이롭게 되는 모든 행위를 말한다.

본 발명의 상기 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 상기 제형화에 필요한 담체 혹은 부형제 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 유효 성분에 추가로 포함될 수 있는 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 포함된다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

예를 들어, 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물 또는 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 적어도 면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스 (sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 또는 비경구 투여(정맥주사, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)될 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도 및 약물 형태, 투여 경로 및 시간에 따라 다르며, 당업자에 의해 적절한 형태로 선택될 수 있다.

본 발명의 상기 약학적 조성물은, 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서 "약학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 양으로, 질병을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 그 기준은 환자의 질환, 중증도, 약물 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 병용되는 성분 및 기타 사항에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 상기 약학적 조성물은, 개별 치료제 혹은 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용을 최소화할 수 있는 수준으로 투여량을 결정할 수 있고, 이는 당업자에 의해 용이한 수준으로 결정될 수 있다. 구체적으로 상기 약학적 조성물의 투여량은 환자의 연령, 체중, 중증도, 성별 등에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 체중 1kg 당 0.001 내지 150 mg, 보다 바람직하게는 0.01 내지 100mg의 양을 매일 또는 격일, 1일 1 내지 3회 투여할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 상기 투여량은 필요에 달리 설정할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 조성물은 식품 또는 건강기능식품일 수 있으며, 특히 상기 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.

본 발명의 상기 식품 또는 건강기능식품은, 근육 분화 촉진, 근육 재생, 근육량 증가 또는 근 기능 개선을 위한 목적으로 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 환제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등 약학적 투여 형태 또는 티백, 침출자, 음료, 캔디, 젤리, 껌 등의 건강 기능식품으로 제조 및 가공이 가능하다.

본 발명의 상기 식품 또는 건강기능식품 조성물은, 식품 첨가물로 사용될 수 있으며, 단독으로 혹은 다른 성분과 조합하여 제품화될 수 있다. 또한, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제 및 증진제, 펙트산 및 이의 염, 알긴산 및 이의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함될 수 있다. 상기 성분은 단독 혹은 조합하여 사용될 수 있으며, 적절한 함량으로 조합되어 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 차가버섯 추출물을 포함하는 조성물은 사료 또는 사료 첨가용 조성물로 사용될 수 있다.

본 발명에서, '사료'란, 동물의 생명을 유지하는데 필요한 유기 또는 무기 영양소를 공급하는 물질을 의미한다. 상기 사료는 가축 등의 동물이 필요로 하는 에너지, 단백질, 지질, 비타민, 광물질 등의 영양소를 포함하며, 곡물류, 근과류, 식품가공부산물류, 조류, 섬유질류, 유지류, 전분류, 박류, 곡물부산물류 등의 식물성 사료 또는 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질 등의 동물성 사료가 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서, '사료 첨가제'란, 동물의 생산성 향상이나 건강을 증진시키기 위해 사료에 첨가되는 물질을 의미하며, 이에 제한되는 것은 아니나, 성장 촉진, 질병 예방 등을 위한 아미노산제, 비타민제, 효소제, 향미제, 규산염제, 완충제, 추출제, 올리고당 등이 더욱 포함될 수 있다.

상기 본 발명의 사료 또는 사료 첨가제에 포함되는 차가버섯 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 0.001 내지 1%(w/w)일 수 있고, 바람직하게는 0.005 내지 0.9%(w/w)일 수 있고, 가장 바람직하게는 0.01 내지 0.5%(w/w)일 수 있다.

본 발명은 차가버섯 추출물을 포함하는 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 분화 촉진, 근육 재생, 근육량 증가 또는 근 기능 개선용 조성물 및 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 대한 것으로, 본 발명의 차가버섯 추출물은 근원세포로부터 근육의 분화를 촉진하여, 손상된 근육을 재생하고 근육량을 증가시키며, 또한 근육의 에너지 대사를 향상시키고 근력을 강화하는 효과를 가진다.

도 1은 차가버섯 추출물(IO)의 농도에 따른 근원세포 C2C12에서의 분화 정도를 보여는 결과이다.
도 1A는 C2C12 세포에서 차가버섯 추출물(IO)이 처리되었을 때 MHC와 Myogenin의 발현에 대한 면역 블롯 분석 결과이다.
도 1B는 차가버섯 추출물(IO)이 농도별로 처리된 C2C12 세포 분화 3일차의 면역 염색 이미지(스케일 바는 50 νm)를 나타낸 것이다.
도 1C는 농도별 차가버섯 추출물(IO)이 처리된 C2C12 세포 분화 3일차에서 MHC⁺ myotube의 비율(*p<0.05, **p<0.005)을 나타낸 것이다.
도 1D는 C2C12 세포에서 차가버섯 추출물(IO)이 처리되었을 때 p-ATK, AKT, p-p38, p38의 발현에 대한 면역 블롯 분석 결과이다.
도 2는 근원 세포에서 차가버섯 추출물(IO)의 미토콘드리아 활성 증진 효과에 대한 것으로, 근원 세포 C2C12의 분화 3일차, 차가버섯 추출물(IO)이 처리되었을 때 T-OxPHOS 발현에 대한 면역 블록 분석 및 각 마커에 대한 정량 분석 결과이다.
도 3은 16주령 수컷 마우스에 차가버섯 추출물(IO) 주입 이후 미토콘드리아 활성 증진 효과에 대한 것으로, TA 근육에서 T-OxPHOS 발현에 대한 면역 브ㄹ록 분석 및 각 마커에 대한 정량 분석 결과이다.
도 4는 산화성 근육 대사에 대한 차가버섯 추출물의 효과를 확인한 것으로, TA 근육에서 SDH 효소 활성에 대한 조직 화학 염색 결과(A) 및 이의 정량적 비교(B) 결과이다.
도 5는 16주령 수컷 마우스에 차가버섯 추출물(IO)을 4주간 투여한 군 및 대조군의 마우스 뒷다리 근육으로부터 분리된 TA 근육에서 qRT-PCR로 분석된 PGC-1α 및 미토콘드리아 관련 유전자 (Mtco1, Mcad, Sdhd, Cox7a1, Cox4 및 Ucp2)의 mRNA 발현 수준이 증가되었음을 보여주는 결과이다.
도 6은 마우스 및 C2C12 세포에서 차가버섯 추출물(IO)에 대한 PGC-1α 활성화 정도를 보여주는 결과이다.
도 6A와 B는 16주령 마우스에 차가버섯 추출물(IO1) 처리 시, PGC-1α 및 미오글로빈의 발현에 대한 면역 블록 분석 및 각 마커에 대한 정량 분석 결과이다.
도 6C는 C2C12 세포에 차가버섯 추출물을 농도별(0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)로 처리한 후, PGC-1α의 농도별 발현 수준을 면역 블록 분석한 결과이다.
도 6D는 C2C12 세포에 차가버섯 추출물을 농도별(0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)로 처리한 후, PGC-1α에 대한 루시퍼라아제 활성을 측정한 결과이다.
도 7은 Dexamethasone(DEX) 처리에 의한 근원 세포인 C2C12세포의 근관 위축증에 대한 차가버섯 추출물(IO)의 근육세포 분화 개선효과를 보여주는 결과이다.
도 7A는 DEX 처리에 의한 근원 세포인 C2C12세포에 차가버섯 추출물(IO)의 처리에 따른 C2C12 근관세포의 분화 개선 효과를 면역 염색 이미지(스케일 바는 50 νm)로 나타낸 것이다.
도 7B는 DEX 처리에 의한 근원 세포인 C2C12세포에 차가버섯 추출물(IO)의 처리에 따른 C2C12 근관세포의 직경을 분석한 결과(*p<0.05, **p<0.005)이다.
도 7C는 DEX 처리에 의한 C2C12 근관세포에 차가버섯 추출물(IO)의 처리에 따른 분화 및 단백질 항상성 마커에 대한 면역 블록 분석 결과이다.
도 7D는 DEX 처리에 의한 C2C12 근관세포에 차가버섯 추출물(IO)의 처리에 따른 근육 위축증 마커인 Atrogin-1과 MuRF1에 대한 qRT-PCR 분석 결과(n=3)를 나타낸 것이다.
도 8은 16주령 수컷 마우스에서, 차가버섯 추출물(IO) 주입 이후 근력 개선 효과를 나타내는 것으로, 도8A는 근육 위축증을 유발하는 DEX 과 차가버섯 추출물(IO)의 조건별 주입에 따른 근육 위축증 마커인 MuRF1에 대한 qRT-PCR 분석 결과(n=3)를 나타낸 것이며, 도 8B는 Grip strength 측정 결과(n=3. *p<0.05, **p<0.005, Vehicle은 DMSO를 사용함)를 나타낸 것이다.
도 9는 CTX 주입 마우스의 골격근 재생 효과를 확인한 실험(A) 결과 중, 차가버섯 추출물 투여군 및 대조군에서의 체중 변화(B), 차가버섯 추출물 투여군 및 대조군에서의 음식 섭취의 변화(C) 및 혈당 변화(D)를 나타낸 것이다.
도 10은 CTX 주입 마우스의 골격근 재생 효과를 확인한 실험에서 차가버섯 추출물을 4주간 투여한 군 및 대조군의 마우스 뒷다리 근육으로부터 분리된 근육 유형(A)과 마우스 뒷다리 근육 유형별 무게를 측정(B)한 결과이다.
도 11은 CTX 주입 마우스의 골격근 재생 효과를 확인한 실험에서 차가버섯 추출물 투여군 및 대조군의 마우스 TA 근육 섹션 H&E 및 라미닌으로 면역 염색한 결과(A) 및 이의 단면적을 정량화한 결과(B)를 나타낸 것이다. 또한, TA 근육 섬유 CSA(Cross-Section Area, μm2)의 정량화(C) 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 CTX 주입 후, 21일째 생체 내 마우스 모델에서 골격근 섬유 유형에 대한 차가버섯 추출물의 효과를 확인한 것으로, 마우스의 TA 근육에서 MyhIIa(녹색), MyhIIb(녹색) 및 라미닌(빨간색)의 면역 염색 결과(A) 및 TA 근육에서 섬유 유형 함량의 정량화 결과(B)를 도시한 것이다.
도 13은 CTX 주입 후, 21일째 생체 내 마우스 모델에서 골격근 섬유 유형에 대한 차가버섯 추출물에 의한 TA 근육의 Myh 유전자 발현을 qRT-PCR로 분석한 것으로, 마우스의 MyhI는 느린 근육 유형으로 표시되는 반면 MyhIIa, MyhIIb 및 MyhIIX는 빠른 근육 유형으로 확인된다. 5개(vehicle) 및 4개(IO) 독립적인 실험의 데이터는 평균 ± 1 SD로 표시되었다.
도 14는 CTX 주입 후 3일째에 생체 내 마우스 모델에서 근형성 조절에 대한 차가버섯 추출물의 효과로서, 체중(A) 및 TA 근육 중량의 변화(B)를 나타낸 것이며, 차가버섯 추출물 투여 시 근육 형태의 조절인자인 Pax7, MyoD 및 MyoG의 발현량 변화(C)를 확인한 것이다.
도 15는 차가버섯 추출물 투여 시, TA 근육에서 발현되는 염증성 마커의 발현량의 변화를 확인한 것이다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1. 차가버섯 추출물의 제조

차가버섯 (I. obliquus)의 자실체는 2015 년 7 월 서울 경동 약초 시장에서 구입한 것을 사용하였으며, 이의 바우처 표본 (SKKU CG-2017-07)이 수원 성균관대학교 약학대학 식물 표본실에 기탁되어 있다.

차가버섯 건조 자실체(500g)를 세단하여 80% EtOH로 2일간 실온에서 2회 추출하였다. 그 다음, 추출물을 여과하고 여액을 감압 진공 하에서 농축하여 EtOH 조 추출물(22.5g)을 생산하였다. 상기 조 추출물을 증류수(800g)를 가하여 분별 깔때기에서 현탁한 후, 헥산, CH₂Cl₂, EtOAc 및 n-BuOH를 사용하여 용매 분획을 추가로 수득 하였으며, 각각의 용매에 대하여 헥산 분획 1.7g, CH₂Cl₂ 분획 1.7g, EtOAc 분획 0.5g 및 n-BuOH 분획 0.9g을 각각 수득하였다.

실시예 2. 세포 분리 및 배양

C2Cl2는 C3H종의 생 마우스에서 얻은 근원 세포주로서, 근세포 분화 연구에 널리 사용되고 있다. 상기 C2C12세포는 일반적인 세포 배양용 배지와 분화용 배지에서 각각 배양하였다. 정상적인 세포 배양용 배지(growth media)로는 10% 어린 소혈청(fetal bovine serum)이 첨가된 DMEM을 사용하였으며, 분화용 배지(differentiation media)로는 2% 말 혈청이 포함된 DMEM을 사용하였다.

실시예 3. 동물 실험 준비_ CTX-주입 모델

야생형 C57Bl/6 수컷 마우스는 Orient-Bio(한국 성남)에서 입수하여 희생될 때까지 유지하였다. 모든 마우스는 12:12시간의 명암 주기로 23

에서 유지되었고 음식과 물을 자유롭게 급여하였다. 마우스에 약 4주 동안 4 mg/kg IO의 일일 용량을 경구 투여하고(4개월된 마우스, 어린) 대조군 마우스에는 동일한 양의 vehicle 식수를 투여하였다. 근육 위축 실험을 위해, 4개월 된 마우스에 심장독(cardiotoxin, CTX)을 주사하기 1주 전에 vehicle(대조군) 또는 IO를 경구 투여하고 희생될 때까지 투여하였다. 그런 다음, 주사 후 3일, 21일에 각각 희생되었다. 모든 동물은 임의로 16시간 동안 금식한 후 희생되었고, 이 들로부터 IO의 마지막 투여 후 4시간 후에 근육을 수득하였다. 모든 동물 실험은 성균관대학교 의과대학 기관 동물 관리 연구 자문 위원회(SUSM)의 승인을 받았으며 기관윤리위원회 규정을 준수하였다.

실험예 1. 근원세포 분화 촉진 효과 확인

실시예 2의 C2Cl2 세포주를 세포 배양용 배지에 분주하여 DMEM 배지에서 24시간 동안 배양한 후, 분화 배지에 차가버섯 추출물 (0(DMSO), 0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)을 각각 농도별로 처리하고 상기 배지는 격일로 교체하면서 3일 동안 분화를 유도하였다.

분화 후, 세포들을 현미경으로 확인하였으며, 세포들을 파쇄하여 분화 마커인 Myogenin 및 MHC(myosin heavy chain) 항체를 이용하여 웨스턴 블록 분석을 수행하였다.

그 결과, 도 1B 및 도 1C에서 보듯이, 높은 농도의 차가버섯 추출물을 처리한 근원 세포에서 MHC(myosin heavy chain)의 분화가 촉진된 것을 확인할 수 있었으며, 도 1A에서 확인되는 바와 같이 Myogenin 및 MHC의 발현이 증가된 것을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 근육 세포 내 미토콘드리아 활성 증진 효과

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 C2C12의 분화를 유도하였다. 분화 3일 후, 상기 세포주에 차가버섯 추출물(0(DMSO), 0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)을 각각 농도별로 처리하고, 미토콘드리아의 활성을 확인하기 위하여 ATP5A, MTCO1, SDHB, NDUF88이 혼합된 항체 혼합물인 T-OxPHOS 발현 특성을 면역 블록을 통해 확인하였다. 상기 혼합물에 포함된 각각의 단백질에 대하여, ATP5A는 ATP 합성효소의 구성 단백질로써 미토콘드리아 내에서 ATP합성에 기여하며, MTCO1는 미토콘드리아 내막에서 전자전달계의 구성요소인, cytochrome-c(시토크롬c)의 산화 활성(oxidase activity)과 관련 있다. SDHB는 미토콘드리아 내막에 위치하며, 구연산 순환(citric acid cycle)과 호흡 사슬(Respiratory)에 관여하며 NDUF 88은 미토콘드리아의 전자전달계에 있는 첫번째 효소 복합체인 NADH:ubiquinone oxidoratesase(complex 1)의 서브 유닛을 암호화한다.

그 결과, 도 2와 도 3에서 보듯이, 차가버섯 추출물에 농도에 비례하여 상기 네가지 단백질의 발현량이 모두 증가하는 것을 확인하였다. 이는 차가버섯 추출물에 의해 근육 내 미토콘드리아의 활성이 증진되는 것을 증명하는 결과이다.

실험예 3. 산화성 근육 대사 향상 효과

차가버섯 추출물이 MyhIIa 발현을 증가시켰음을 앞서 확인하였다. 따라서 다음으로 산화성 근육 대사에 대한 차가버섯 추출물의 효과를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. TA 근육은 산화성 근육 대사를 위한 미토콘드리아 효소 숙신산 탈수소효소(SDH)의 활성을 확인하기 위하여 조직화학적 염색을 하였다. 차가버섯 추출물의 처리는 대조군 근육과 비교하여 SDH의 강한(어두운) 활성 및 중간 활성을 갖는 근섬유의 비율을 증가시켰으며(도 4A 및 4B), 이는 차가버섯 추출물이 산화성 근육 대사를 강화하였음을 나타낸 것이다.

다음으로, 상기 qRT-PCR로 분석된 TA 근육에서 미토콘드리아 관련 유전자의 mRNA 발현을 확인하였다. 도 5에 도시된 바와 같이, 차가버섯 추출물의 처리군은 대조군에 비해 Pgc-1α 및 미토콘드리아 유전자(Mtco1, Mcad, Sdhd, Cox7a1, Cox4 및 Ucp2)를 유의하게 증가시켰다. 이러한 결과는 차가버섯 추출물이 근육 조직에서 미토콘드리아 유전자 발현을 상향 조절함으로써 산화성 근육 대사를 향상시킨다는 것을 시사한다.

실험예 4. PGC-1α 리포터 어세이

차가버섯 추출물이 PGC-1α 발현 조절을 통해 산화성 근육 대사를 조절하는지 여부를 실험적으로 확인하기 위하여, CTX-주입 모델의 TA 근육 및 C2C12 세포를 대상으로 실험을 진행하였다. 먼저 CTX 주입 마우스로부터 분리한 TA 근육에 차가버섯 추출물을 처리한 결과, PGC-1α와 미오글로빈의 단백질 수준은 대조군과 비교하여 상승된 것을 확인하였다(도 6A 및 6B). 또한, 동일한 방법으로 C2C12 세포에 차가버섯 추출물을 농도별(0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)로 처리한 결과, 최대 약 3배까지 PGC-1α이 증가된 것을 확인하였다(도 6C).

또한, C2C12 세포에서 PGC-1α의 발현량을 직접 확인하기 위하여, 루시페라아제 어세이를 시행하였다. 96-well culture plate에 well당 1.5 X 10⁵/mL로 C2C12 세포를 분주하고 바로, PGC-1α (DNA) 및 Mirus(Plasmid)를 각각 well당 [150nl/10ul]+[0.3ul/10ul]의 비율로 처리하여 형질 감염을 실시하였다. 24시간 후, 분화 배지에 차가버섯 추출물 (0(DMSO), 0.1, 0.5 및 1.0 νg/mL)을 각각 농도별로 처리하고 24시간 동안 분화를 유도하였다. 약물 처리 24시간 후 well당 1 x cell lysis buffe를 넣어주고 실온에서 lysis 하였다. 15분 후 white Plate(96well)에 lysates 넣어주고, 루시페린을 첨가하여 PGC-1α 발현을 확인하였다.

그 결과, 도 6D에서 보듯이, 차가버섯 추출물을 처리한 군에서 PGC1-1α에 대한 루시퍼라아제 활성이 차가버섯 추출물의 농도 의존적으로 높아진 것을 확인할 수 있었다.

실험예 5. DEX(dexamethasone)-유발 근 위축증 개선 효과 확인

차가버섯 추출물이 DEX(dexamethasone)-유발 근육 위축으로부터 근육을 회복 또는 보호할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여, C2C12 근원세포를 이용한 실험을 수행하였다. C2C12 근원세포를 DM(분화 배지)에서 2일 동안 분화시킨 다음, 100 μM DEX를 4시간 동안 전처리 하고 vehicle로 DMSO와 함께 차가버섯 추출물을 농도별(0, 0.1, 0.5 및 1.0 μg/mL)로 처리하고 24시간 동안 DM에서 추가 배양하였다.

그 결과, DEX-처리한 C2C12 근관세포는 대조군 대비 근관세포의 직경이 얇아졌으며, 근관세포 중간중간 잘라지는 것을 확인하였다. 그러나, 차가버섯 추출물 처리 시, DEX에 의해 얇아진 근관세포의 직경이 대조군 (DMSO 처리군)과 동등하게 회복/개선되었음을 확인하였다(도 7A 및 7B).

또한, 면역 블록 분석 결과, DEX 처리에 의해 골격근 특이적인 ubiquitin ligaes인 Atrogin-1과 MuRF1의 발현이 매우 높게 증가하였으나, 차가버섯 추출물 처리에 의해 대조군 수준으로 발현이 감소되는 것을 확인하였으며, DEX에 의해 감소된 MHC의 발현과 AKT의 인산화 정도가 차가버섯 추출물에 의해 증가된 것을 확인하였다(도 7C). 또한, 근위축 매개체인 Atrogin-1과 MuRF1의 mRNA 수준의 발현을 qRT-PCR로 측정한 결과, DEX에 의해 증가된 MuRF1과 Atrogin-1의 mRNA 발현이 차가버섯 추출물 처리에 따라 감소됨을 확인하였다 (도 7D).

즉, 상기 결과로부터 차가버섯 추출물이 골격근 특이적인 ubiquitin ligases인 MuRF1과 Atrogin-1의 발현을 억제하고 DEX에 의한 근관세포 직경의 회복과 MHC 발현 그리고 근관세포의 fusion을 상향조절하여 근위축을 예방 또는 개선할 수 있는 효능이 있음을 규명하였다. 특히, 골격근 특이적인 ubiquitin ligase의 저해 및 근관세포의 직경과 MHC 발현의 증가/회복은 AKT 신호전달에 의한 것으로 확인하였다.

실험예 6. 근육 위축증 마우스 모델에서 근력 개선 효과

실험동물은 생후 16주령의 C57BL/6 수컷 마우스 20마리를 이용하였다. 실험동물은 체중이 비슷한 것끼리 10마리씩 그룹화하여, 한 그룹에는 덱사메타손을 20 mg/kg 용량으로 투여하여 근 위축증을 유발하였다. 덱사메타손을 투여하지 않은 군과, 덱사메타손을 투여한 군에 각각 차가버섯 추출물을 투여하여 운동 능력의 변화를 Grip strength를 통해 관찰하였다.

그 결과, 근위축증 관련 마커인 MuRF1의 발현량도 차가버섯 추출물의 투여 시, 감소된 것을 확인할 수 있었다(도 8A). 또한, 도 8B에서 보듯이, Grip strength 측정 결과에서, 차가버섯 추출물을 투여한 군에서 근력이 향상되었음을 확인하였다.

실험예 7. CTX-주입 마우스 모델의 근육 기능 개선 효과

7-1. CTX 주입 마우스 모델에서 골격근 재생에 대한 차가버섯 추출물의 효과

근육 재생에서 차가버섯 추출물의 역할을 확인하기 위해 4개월 된 야생형 수컷 마우스의 전방 경골(TA) 근육에 심장 독소(CTX)를 주사하여 급성 손상을 유도하였다. CTX 주사 1주일 전에 마우스에 vehicle 또는 4 mg/kg 차가버섯 추출물을 매일 경구 투여하고 CTX 주사 후 21일째에 해부하였다(도 9A). 혈당 및 악력 측정은 각각 CTX 주사 후 16일 및 18일에 수행되었다. 차가버섯 추출물 투여군은 vehicle 투여군과 비교하여 체중, 음식 섭취 및 혈당에서 차이가 없었으며, 체중 변화도 관찰되지 않았다(도 9B-D). 또한, 차가버섯 추출물로 처리된 쥐의 뒷다리 근육은 대조군 쥐보다 더 어둡게 나타났는데, 이는 가자미근(SOL), TA 및 장지신근(EDL)을 포함한 4개의 뒷다리 근육 중 비복근(GAS) 근육에서 모두 관찰되었으며, 대조군에 비하여 무게가 더욱 증가된 것을 확인할 수 있었다(도 10).

근육의 조직학적 분석을 추가로 수행하기 위해 vehicle 또는 차가버섯 추출물로 처리된 TA 근육을 CTX-주사 후 21일째에 동결 절편하고 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 염색을 실시하였다. 그 결과, TA 근육에서 근섬유의 단면적(CSA)은 차가버섯 추출물 처리된 근육이 vehicle 처리된 근육에 비해 더 많고 더 큰 근섬유가 새롭게 형성된 것으로 나타났다(도 11A 및 11B).

또한, 차가버섯 추출물 처리는 vehicle에 비해 평균 CSA를 유의하게 증가시켰다(도 11C). 종합하면, 이러한 데이터는 차가버섯 추출물 치료가 CTX 손상 근육의 근육 재생을 개선함을 시사한다.

7-2. CTX 주입 마우스 모델에서 차가버섯 추출물 투여에 의한 골격근 섬유 유형의 변화

근섬유 유형에 대한 차가버섯 추출물의 영향을 조사하기 위해 MyhIIa 및 MyhIIb에 대한 항체로 면역염색 하여 CTX 주입 TA 근육 섹션을 분석하였다. 그 결과, 차가버섯 추출물의 처리는 vehicle 처리와 비교하여 더 큰 근섬유의 비율을 증가시켰고 더 큰 MyhIIa-양성 및 MyhIIb-양성 근섬유의 비율을 유의하게 증가시켰다(도 12A 및 12B). 또한, vehicle 및 차가버섯 추출물을 투여한 마우스의 TA 근육에 대한 qRT-PCR 분석을 통하여 차가버섯 추출물 처리가 산화 섬유 마커 MyhI 및 MyhIIa의 발현을 유의하게 증가시켰으며, 이는 해당 섬유 마커 MyhIIb 및 MyhIIx의 실질적인 증가에 의해 확인되었다(도 13B).

상기 결과로부터 차가버섯 추출물을 투여한 경우, 손상된 TA 근육에서 산화된 근섬유의 유형을 모두 향상시킨다는 것을 확인할 수 있다.

7-3. CTX 주입 마우스 모델에서 염증 및 근 형성 조절 효과

염증 반응과 사이토카인은 초기 근육 손상 반응과 연관되고, 근육 재생 과정에서 중요한 역할을 한다(Yang and Hu, 2018). 근육 재생의 초기 단계에서 차가버섯 추출물의 효과를 조사하기 위해 4개월 야생형 수컷 마우스에 7일 동안 차가버섯 추출물을 전처리한 후 TA 근육에 CTX를 주입하여 손상을 유발하고, vehicle(대조군) 또는 4 mg/kg의 차가버섯 추출물을 3일 동안 매일 투여하였다. 차가버섯 추출물 투여군은 vehicle 처리군과 비교하여 체중 및 TA 근육의 중량에서 차이가 없었다(도 14A 및 14B). 또한, 근육 줄기 세포의 자가 재생은 근육 재생 및 유지에 중요하다(Sousa-Victor et al., 2014). 이를 확인하기 위해 Pax7에 대한 차가버섯 추출물의 효과와 CTX-손상된 TA 근육의 qRT-PCR 분석에 대해 평가된 근원성 전사 인자 중, MyoD 및 myogenin의 발현량을 비교하였다. 그 결과, 차가버섯 추출물 처리군은 대조군에 비해 Pax7, MyoD 및 myogenin의 발현 수준을 유의하게 증가시켰다(도 14C).

또한 차가버섯 추출물이 전염증성 사이토카인 및 케모카인을 조절할 수 있는지 여부를 조사하기 위해 vehicle 또는 차가버섯 추출물로 처리된 TA 근육을 qRT-PCR로 분석하였다. 도 15에 도시된 바와 같이, 차가버섯 추출물로 처리한 경우, 대조군과 비교하여 전염증성 사이토카인(TNFa, IL-6, IL-10 및 IL1Ra) 및 케모카인(CCL5, CCL22, CXCL1)의 양이 증가되었다.

이러한 결과는 차가버섯 추출물이 근육 재생 과정의 초기 단계에서 재생 및 자기 재생 능력을 효과적으로 상향 조절할 수 있음을 시사하는 것이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

차가버섯 추출물을 포함하는 근육줄기세포의 자가재생(self-renewal) 항진, 근육 분화 촉진, 근육 재생 또는 근육량 증가용 조성물.
차가버섯 추출물을 포함하는 근력 강화용 조성물.
차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 개선용 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물은 약학적 조성물, 식품, 건강기능식품, 건강 보조제, 동물성 사료 및 사료 첨가제로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 조성물.
차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제5항에 있어서,
상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근육 퇴화, 근경직증, 근위축성 축삭경화증, 근무력증, 악액질(cachexia) 및 근육감소증(sarcopenia)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것인, 약학적 조성물.
제5항에 있어서,
상기 근육 질환은 노화, 근 기능 저하, 근육 소모, 근육 퇴화 또는 근육 손상으로 인하여 유발되는 것임을 특징으로 하는 조성물.
차가버섯 추출물을 포함하는 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환 예방 또는 개선용 건강 기능식품 조성물.
제8항에 있어서,
상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근육 퇴화, 근경직증, 근위축성 축삭경화증, 근무력증, 악액질 (cachexia) 및 근육감소증(sarcopenia)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것인, 건강 기능식품 조성물.
제8항에 있어서,
상기 근육 질환은 노화, 근 기능 저하, 근육 소모, 근육 퇴화 또는 근육 손상으로 인하여 유발되는 것임을 특징으로 하는 건강 기능식품 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차가버섯 추출물은 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 추출 용매로 추출된 것인, 조성물.