抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物的制作方法
本发明涉及一种抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物。本发明还涉及一种抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法。此外,本发明还涉及一种用于抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的应用。
背景技术:
在像日本这样人口构成中高龄者比例高的国家,健康寿命的延长或日常生活质量(qol)的提升成为课题。作为健康寿命缩短的一个主要因素,可列举伴随年龄增长的肌肉量(肌量)的减少或肌力的下降。肌肉量或肌力的下降会导致跌倒风险提高、骨折等受伤、长期卧床等。高龄者因受伤、疾病等而活动量减少时,会造成肌肉量或肌力进一步下降的恶行循环,而引发运动障碍症候群等。
此外,当因交通手段的发达等导致运动不足,或在手术后、疾病的疗养等中需要长期静养时,也会导致肌肉量及肌力下降。为了在痊愈后更早恢复日常生活,期待抑制肌肉量减少或肌力下降。
作为抑制肌肉量或肌力下降或增加肌肉量或肌力的方法之一,进行复健等运动疗法。另一方面,从营养学观点出发进行具有肌肉增强作用的成分的研究。例如,专利文献1中记载,当摄取山楂酸及齐墩果酸时,与未摄取时相比,在未使用训练器械的阻力训练后,骨骼肌量增加,握力增强。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-109942号公报
技术实现要素:
运动疗法因时间上或物理上的理由等而难以持续实施,对于高龄者等来说,有时也会对身体产生较大负担。因此,追求开发一种安全性高,通过口服摄取等而对于抑制肌肉量的减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力有效的物质。专利文献1中记载的山楂酸及齐墩果酸为橄榄等植物中所含的成分,认为其安全性高,然而仍期望开发具有更优异的抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用等的物质。
本发明的目的在于,提供一种抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物,其特征在于,含有具有抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用且安全性高的物质作为有效成分。此外,本发明的目的还在于,提供一种抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法。
本发明者等鉴于上述课题进行了深入研究,结果发现大豆皂醇类及作为其糖苷的大豆皂苷类,具有优异的抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用,基于该见识完成了本发明。
即,虽并不限定于此,本发明涉及以下抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物、方法及应用。
[1]一种抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物,其特征在于,含有大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上作为有效成分。
[2]根据上述[1]所述的组合物,其特征在于,含有所述大豆皂醇类的1种以上作为有效成分。
[3]根据上述[1]或[2]所述的组合物,其特征在于,大豆皂醇类的1种以上为大豆皂醇a及/或大豆皂醇b。
[4]根据上述[1]所述的组合物,其特征在于,含有所述大豆皂苷类的1种以上作为有效成分。
[5]根据上述[1]或[4]所述的组合物,其特征在于,大豆皂苷类的1种以上为a群大豆皂苷类及/或b群大豆皂苷类的1种以上。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的组合物,其特征在于,附有“抑制肌肉减少”、“维持肌肉”、“增加肌肉”、“改善肌肉”、“抑制肌力下降”、“维持肌力”、“增加肌力”、“改善肌力”、“支持肌肉生成力”、“改善步行机能”、“维持步行机能”、“改善运动机能”、“维持运动机能”、“维持因年龄增长而衰弱的肌肉”及“维持因年龄增长而衰弱的肌力”的1种或2种以上的标示。
[7]一种抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法,其特征在于,包含对大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的投用。
[8]一种大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的应用,其特征在于,用于抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力。
[9]根据上述[7]所述的方法,其特征在于,投用大豆皂醇类的1种以上。
[10]根据上述[7]或[9]所述的方法,其特征在于,大豆皂醇类的1种以上为大豆皂醇a及/或大豆皂醇b。
[11]根据上述[7]所述的方法,其特征在于,投用大豆皂苷类的1种以上。
[12]根据上述[7]或[11]所述的方法,其特征在于,大豆皂苷类的1种以上为a群大豆皂苷类及/或b群大豆皂苷类的1种以上。
[13]根据上述[8]所述的应用,其特征在于,为大豆皂醇类的1种以上的应用。
[14]根据上述[8]或[13]所述的应用,其特征在于,大豆皂醇类的1种以上为大豆皂醇a及/或大豆皂醇b。
[15]根据上述[8]所述的应用,其特征在于,为大豆皂苷类的1种以上的应用。
[16]根据上述[8]或[15]所述的应用,其特征在于,大豆皂苷类的1种以上为a群大豆皂苷类及/或b群大豆皂苷类的1种以上。
根据本发明,提供一种含有具有抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用且安全性高的物质作为有效成分的,抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物。此外,根据本发明,提供一种抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法。根据本发明,例如,可抑制因年龄增长等原因而导致的肌肉量的减少或肌力下降,或者增加肌肉量或肌力,维持肌肉量或肌力。因此,本发明可提供一种有助于改善高龄者等的qol的新方法。本发明中为了抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力而使用的大豆皂醇类及大豆皂苷类为在作为食用植物的大豆等中也含有的成分,在安全性高,可持续摄取方面有利。
附图说明
图1为表示针对c57bl/6j雄性小鼠研究因年龄增长而引起的肌力变化的结果的图表。
图2为表示对照组、大豆皂苷组及大豆皂醇组的各组的握力变化率(试验结束时的握力/试验开始时的握力)的图表。
图3为表示对照组、大豆皂苷组及大豆皂醇组的各组的每单位体重的两后肢肌肉重量的比例(两后肢肌肉重量/体重)的图表。
图4为表示投用大豆皂醇粗组分的小鼠的腓肠肌中的蛋白质合成量的图表。
图5为表示投用大豆皂醇粗组分的小鼠的腓肠肌中的磷酸化型p70s6k(t389)的量的图表。
图6为表示投用大豆皂醇a、大豆皂醇b、山楂酸或齐墩果酸的小鼠的腓肠肌中的蛋白质合成量的图表。
图7为表示使用正常人类骨骼肌成肌细胞,对基于大豆皂醇粗组分的肌管细胞分化促进效果进行研究的结果的图表。
具体实施方式
本发明的抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物含有大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上作为有效成分。
本发明的组合物可表示为抑制肌肉量减少用组合物、抑制肌力下降用组合物、增加肌肉量用组合物或增加肌力用组合物。肌肉量或肌力的增加也可称作肌肉增强。以下也将本发明的抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物简单地称作本发明的组合物。
大豆皂醇类(也可称作大豆皂醇化合物)及大豆皂苷类(也可称作大豆皂苷化合物)为大豆(学名:glycinemax)等豆科植物等中所含有的化合物。本发明的组合物中,作为大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上,可仅使用1种化合物,也可使用2种以上的化合物。
作为本发明中的大豆皂醇类化合物,可列举大豆皂醇a、大豆皂醇b等。本发明中的大豆皂醇类含有这些化合物的1种以上。在一种方式中,本发明的组合物优选含有大豆皂醇类的1种以上作为有效成分。从抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用的观点出发,作为大豆皂醇类的1种以上,优选大豆皂醇a及/或大豆皂醇b。
大豆皂苷类为以上述大豆皂醇类为糖苷配基的糖苷。作为大豆皂苷类的化合物,可列举a群大豆皂苷类、b群大豆皂苷类等。a群大豆皂苷类为以大豆皂醇a为糖苷配基的糖苷。b群大豆皂苷类为以大豆皂醇b为糖苷配基的糖苷。大豆皂醇类包含1种以上化合物。本发明的组合物可含有大豆皂苷类的1种以上作为有效成分。从抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用的观点出发,作为大豆皂苷类的1种以上,优选a群大豆皂苷类及/或b群大豆皂苷类的1种以上。
作为a群大豆皂苷类的例子,可列举大豆皂苷aa(大豆皂苷a4)、大豆皂苷ab(大豆皂苷a1)、大豆皂苷ac、大豆皂苷ad、大豆皂苷ae(大豆皂苷a5)、大豆皂苷af(大豆皂苷a2)、大豆皂苷ag(大豆皂苷a6)、大豆皂苷ah(大豆皂苷a3)。其中,优选大豆皂苷aa、大豆皂苷ab。
作为b群大豆皂苷类的例子,可列举大豆皂苷ba(大豆皂苷v)、大豆皂苷bb(大豆皂苷i)、大豆皂苷bc(大豆皂苷ii)、大豆皂苷bb’(大豆皂苷iii)、大豆皂苷bc’(大豆皂苷iv)。其中,优选大豆皂苷ba、大豆皂苷bb。
在一种方式中,作为大豆皂醇类及/或大豆皂苷类,优选大豆皂醇类,更优选大豆皂醇a及/或大豆皂醇b。
关于用来获得大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的来源、制法并无特别限制。作为富含大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的植物或其部位,已知大豆(尤其为大豆种子(大豆))、小豆、葛根等。可以用公知的方法从这些植物中对大豆皂醇类及/或大豆皂苷类进行萃取及提纯来制备。大豆皂醇类可用公知的方法将大豆皂苷类水解来获得。大豆皂醇类及大豆皂苷类也可使用市售品。
在本发明中,只要能够发挥本发明的效果,也可使本发明的组合物含有来自富含大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的植物的原料。作为来自富含大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的植物的原料,例如可直接使用生的大豆种子或通过冷冻干燥等而得的干燥物、通过用热水或有机溶剂对大豆种子进行萃取得到液体(萃取液),并对该液体进行浓缩或干燥所得的物质、或者用管柱等对萃取液的干燥物进行提纯,将大豆皂醇类及/或大豆皂苷类高纯度化而得的物质。这样的来自含有大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的植物的原料可使用市售品,也可用公知的方法由大豆等植物制备。
如实施例所示,当使老龄小鼠摄取大豆皂醇类或大豆皂苷类时,该小鼠的握力增加。此外,因大豆皂醇类或大豆皂苷类的摄取,老龄小鼠的每单位体重的肌肉重量的比例增加。此外,虽然由于断食蛋白质合成量会减少,但摄取大豆皂醇类的小鼠,与断食组相比,肌肉蛋白质合成量显著增加。使其摄取大豆皂醇类的小鼠,p70s6激酶(p70s6k)的磷酸化也得到促进。p70s6k为控制肌肉蛋白质合成的主要因子,一旦被磷酸化则促进肌肉蛋白质的合成。从而p70s6k磷酸化的促进,促进肌肉蛋白质的合成,从而抑制肌肉量的减少或增加肌肉量。由于促进肌肉蛋白质的合成而抑制肌肉量的减少或增加肌肉量,可获得抑制肌力下降或增加肌力的效果。
此外,摄取大豆皂醇类的1种以上的小鼠,比摄取齐墩果酸及山楂酸的小鼠的肌肉蛋白质合成量多。该现象意味着大豆皂醇类比齐墩果酸及山楂酸表现出更优异的抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用。进一步,如实施例所示,含有大豆皂醇类的组分,促进从成肌细胞向肌管细胞的分化。肌肉由肌肉纤维形成,该肌肉纤维由成肌细胞向肌管细胞分化,进一步肌管细胞融合而得。促进从成肌细胞向肌管细胞的分化,抑制肌肉量的减少或增加肌肉量,抑制肌力的下降或增加肌力。另外,关于大豆皂苷类,一般认为经摄取的大豆皂苷类在体内因消化酶或代谢酶的作用形成大豆皂醇类,在体内发挥和大豆皂醇类同样的效果。
从而,大豆皂醇类及/或大豆皂苷类具有抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用,可用于抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力。此外,大豆皂醇类及/或大豆皂苷类可促进p70s6激酶的磷酸化,从而可用于促进从成肌细胞向肌管细胞的分化。
本发明的组合物因含有大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上作为有效成分,从而发挥优异的抑制肌肉量减少效果、抑制肌力下降效果、增加肌肉量效果或增加肌力效果。此外,由于这样的效果,例如可预防肌肉量减少、维持肌肉量、预防肌力下降、维持肌力、改善肌肉量减少的状态或肌力下降等。从而,本发明的组合物可用于预防肌肉量的减少、预防肌力下降、改善肌肉量减少的状态、改善肌力下降的状态、维持肌肉量、维持肌力等。在一种方式中,本发明的组合物可适用于抑制肌肉量的减少或抑制肌力下降,例如,抑制因年龄增长而导致的肌肉萎缩等带来的肌肉量的减少、抑制肌力下降等。作为肌肉,优选骨骼肌,可列举腿等的肌肉。肌肉量的增加可为每单位体重的肌肉重量的增加。
人类等动物的肌肉量,可通过例如微pet/ct(阳电子(正电子)放射断层成像/计算机断层成像,inveon,西门子,美国)来测定。
本发明的组合物可用于期待通过抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力来改善或预防的状态或疾病的处置。作为这样的状态或疾病,例如可列举运动障碍症候群、恶病质(癌症或慢性疾病等消耗性疾病为原因,表现为因食欲不振和代谢调节机制障碍导致的重度骨骼肌的萎缩和脏器的机能不全的病态的状态)等肌肉量减少或肌力下降的状态或疾病。
本说明书中状态或疾病的预防,包括防止状态或疾病的发生、延迟状态或疾病的发生、降低状态或疾病的发生率、减轻状态或疾病的发生风险。状态或疾病的改善,包括使对象从状态或疾病中恢复、减轻状态或疾病的症状、延迟或防止状态或疾病的进展。
本发明的组合物适用于治疗用途(医疗用途)或非治疗用途(非医疗用途)的任意一种均可。
本发明的组合物,可以例如饮食品、医药品、医药部外品、饲料等方式提供,但并不限定于此。本发明的组合物其自身可为饮食品、医药品、医药部外品、饲料等,也可为这些中使用的添加剂等制剂、原料。本发明的组合物,作为一个示例,可以制剂的形式提供,并不限定于本形式。该制剂可直接以组合物,或以含有该制剂的组合物的方式提供。本发明的组合物,也可称作用于抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的制剂。
在一种方式中,本发明的组合物优选为口服用组合物。根据本发明,可提供一种具有优异的抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力作用的口服用组合物。作为口服用组合物,可列举饮食品、医药品、医药部外品,优选为饮食品。
本发明的组合物,只要不影响本发明的效果,除上述大豆皂醇类及/或大豆皂苷类之外,可以含有任意的添加剂、任意的成分。这些添加剂及成分,可根据组合物的形式等来选择,可使用可用于一般的饮食品、医药品、医药部外品、饲料等的物质。
将本发明的组合物制成饮食品时,可向大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上中调配可用于饮食品的成分(例如,饮食品原料,根据需要而使用的添加剂等),从而制成各种各样的饮食品。饮食品并无特别限定,例如可列举一般的饮食品、健康食品、食品添加剂、它们的原料等。饮食品的形式也无特别限定,可列举固体状、半流动状、流动状等。饮食品可制成片剂、包衣片剂、细粒剂、颗粒剂、粉剂、丸药、胶囊剂、干糖浆剂、咀嚼剂等口服用固体制剂;内服液剂、糖浆剂等口服用液体制剂等各种制剂型式。
将本发明的组合物制成医药品或医药部外品时,可向大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上中调配药理学所允许的赋形剂等,制成各种剂型的医药品。从更充分的获得本发明的效果的观点出发,医药品或医药部外品的投用形式优选口服投用。剂型制成适合投用形式的剂型即可。作为口服用医药品的剂型,例如可列举片剂、包衣片剂、细粒剂、颗粒剂、粉剂、丸药、胶囊剂、干糖浆剂、咀嚼剂等口服用固体制剂;内服液剂、糖浆剂等口服用液体制剂。医药品也可以为非人类动物用医药品。
将本发明的组合物制成饲料时,可向大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上中调配可用于饲料的成分制成饲料。作为饲料,例如可列举用于牛、猪、鸡、羊、马等的家畜用饲料;用于兔、豚鼠、大鼠、小鼠等的小动物用饲料;用于狗、猫、小鸟等的宠物食品等。
将本发明的组合物制成饮食品、医药品、医药部外品、饲料等时,其制造方法并无特别限定,可根据一般的方法,使用用作有效成分的大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上来制造。
在本发明的组合物的制造中,作为大豆皂醇类及/或大豆皂苷类,可使用经提纯的化合物,也可使用上述来自富含大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的植物的原料。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类也可以来自含有该化合物的植物的原料的形式含有于组合物中。
本发明的组合物可以在包装、容器或说明书上标示用途、有效成分的种类、上述效果、使用方法(例如摄取方法、投用方法)等中的1种或2种以上。本发明的组合物可附有具有抑制肌肉量减少作用、抑制肌力下降作用、增加肌肉量作用或增加肌力作用,或者这些作用带来的作用的标示。本发明的组合物可附有,例如“抑制肌肉减少”、“维持肌肉”、“增加肌肉”、“改善肌肉”、“抑制肌力下降”、“维持肌力”、“增加肌力”、“改善肌力”、“支持肌肉生成力”、“改善步行机能”、“维持步行机能”、“改善运动机能”、“维持运动机能”、“维持因年龄增长而衰弱的肌肉”及“维持因年龄增长而衰弱的肌力”等的1种或2种以上的标示。
本发明的组合物中的大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的含量可根据该组合物的形式等适当设定。例如,大豆皂醇类及大豆皂苷类的总含量,在组合物中可为0.01~90重量%。在一种方式中,将本发明的组合物制成饮食品、医药品、医药部外品等口服用组合物时,大豆皂醇类及大豆皂苷类的总含量,在组合物中优选0.01重量%以上,更优选0.2重量%以上,此外,优选20重量%以下,更优选10重量%以下。在一种方式中,大豆皂醇类及大豆皂苷类的总含量,在本发明的组合物中优选0.01~20重量%,更优选0.2~10重量%。当大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的化合物含有2种以上时,上述总含量为它们的总量。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的含量可依照公知的方法来测定,例如可使用hplc法等。
本发明的组合物可以依据其形式的适当方法来摄取或投用。本发明的组合物优选口服投用或口服摄取。本发明的组合物的摄取量(也可称投用量)并无特别限定,只要为可获得抑制肌肉量减少效果、抑制肌力下降效果、增加肌肉量效果或增加肌力效果的量(有效量)即可,可根据投用形式、投用方法等适当设定。例如,以人类(成人)为对象通过口服来投用或摄取时,大豆皂醇类及大豆皂苷类的总摄取量,每天优选5mg以上,更优选10mg以上,进一步优选20mg以上,此外,优选500mg以下,更优选200mg以下,进一步优选100mg以下。作为一种方式,以人类(成人)为对象通过口服来投用或摄取时,就本发明的组合物的摄取量而言,作为大豆皂醇类及大豆皂苷类的总摄取量,每天优选5~500mg,更优选10~200mg,进一步优选20~100mg。优选将上述量例如以1天1次或分2~3次进行口服投用或摄取。将以人类(成人)为对象获得抑制肌肉量减少效果、抑制肌力下降效果、增加肌肉量效果或增加肌力效果作为目的而摄取本发明的组合物时,优选以使大豆皂醇类及大豆皂苷类的总摄取量达到上述范围的方式使对象通过口服来摄取或投用本发明的组合物。
在一种方式中,考虑其投用形式、投用方法等,本发明的组合物优选含有可以得到本发明所期待的效果的量,即有效量的上述大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上。作为一种方式,例如本发明的组合物为饮食品、口服用医药品等口服用组合物时,该组合物的成人每人每天的摄取量中,大豆皂醇类及大豆皂苷类的总含量优选5~500mg,更优选10~200mg,进一步优选20~100mg。
就大豆皂醇类及/或大豆皂苷类而言,通过持续性摄取(投用),期待抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力效果的提高。在优选方式中,本发明的组合物为持续性摄取的物质。在本发明的一种实施方式中,本发明的组合物优选持续摄取1周以上,更优选4周以上,进一步优选8周以上。
投用或摄取本发明的组合物的对象(以下,也可仅称投用对象)优选哺乳动物(人类及非人类哺乳动物),更优选人类。此外,作为本发明中的投用对象,优选需要或希望抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的对象。例如,作为优选对象可列举肌肉量减少的对象、肌力下降的对象、希望预防或改善上述肌肉量减少或肌力下降的状态或疾病的对象等。在一种方式中,本发明的组合物的投用对象优选高龄者。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类优选用于例如抑制高龄者中的肌肉量减少(因年龄增长而导致的肌肉量减少)、抑制肌力下降(因年龄增长而导致的肌力下降)。在一种方式中,本发明的组合物,以可期待通过抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力来改善的状态或疾病的预防为目的,可对健康状态的对象使用。
本发明还包含以下抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法。
一种抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的方法,其特征在于,包含对大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的投用。
上述方法可以为治疗性的方法,也可以为非治疗性的方法。所谓“非治疗性”,是指不包含医疗行为的概念,医疗行为即为手术、治疗或诊断。
大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的投用量只要为可获得抑制肌肉量减少效果、抑制肌力下降效果、增加肌肉量效果或增加肌力效果的量,即有效量即可,无特别限定,例如优选投用上述量。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类可直接投用,也可以含有大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的组合物的方式投用。例如,可投用上述本发明的组合物。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类、投用对象、投用方法、投用量及它们的优选方式等与上述本发明的组合物中所述相同。根据本发明可不产生副作用安全地发挥优异的抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力的效果。
本发明还包含一种大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的应用,其特征在于,用于抑制肌肉量减少、抑制肌力下降、增加肌肉量或增加肌力。
上述应用通常为对人类或非人类动物的应用,优选人类或非人类哺乳动物,进一步优选对人类的应用。应用可为治疗性的应用,也可为非治疗性的应用。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类等的优选方式与上述本发明的组合物相同。
在本发明的方法及应用中,作为大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上,可使用1种的化合物,也可使用2种以上的化合物。在上述方法及应用中,优选持续投用大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上。在一种方式中,优选将大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上持续投用1周以上,更优选4周以上,进一步优选8周以上。
本发明在一种方式中还包含一种大豆皂醇类及/或大豆皂苷类的1种以上的应用,其特征在于,用于制造抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物。大豆皂醇类及/或大豆皂苷类或抑制肌肉量减少用、抑制肌力下降用、增加肌肉量用或增加肌力用的组合物及其优选方式与上述本发明的组合物及其优选方式相同。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明,但并不由此限定本发明的范围。
另外,包括实施例及比较例在内的动物实验均遵守动物爱护管理法及其相关法律,并经过公司内动物实验委员会的审查且基于获得机关领导认可的企划进行实施。
<制备例1>
大豆皂苷的获取方法及大豆皂醇粗组分的制备法
以下试验中,作为大豆皂苷使用市售的大豆来源皂苷(株式会社j-oilmills制的皂苷b-50(b群大豆皂苷含量为60重量%,a群大豆皂苷含量为13重量%))进行评价。皂苷b-50中的b群大豆皂苷中含有大豆皂苷ba、大豆皂苷bb等,a群大豆皂苷中含有大豆皂苷aa、大豆皂苷ab等。
含有来自大豆的皂醇的组分用以下方法来制备。取20倍量的皂苷b-50使其在2n盐酸水溶液中于100℃下反应2小时,切断皂苷的糖链。反应结束后,将反应液冷却至室温,用氢氧化钠水溶液进行中和。对该反应液进行吸引过滤,用大量的蒸馏水对残渣进行清洗,重复吸引过滤,确认氢氧化钠无残留,干燥得到大豆皂醇粗组分(纯度50%:大豆皂醇a及b的合计)。
<试验例1>
c57bl/6j雄性小鼠因年龄增长所引起的肌力下降
为了确认c57bl/6j雄性小鼠(日本charlesriver株式会社)的肌力的年龄增长变化,验证作为指标的四肢握力合计值的变化。用握力测定仪(mk-380s,室町机械株式会社)测定7月龄(23只)、20月龄(22只)、22月龄(7只)及24月龄(7只)的时间点的四肢握力合计值,作为握力。显著差异检验使用dunnett的多重比较检验。7月龄(7m)、20月龄(20m)、22月龄(22m)及24月龄(24m)的各组的握力测定结果示于图1(*:p<0.05,**:p<0.01,与7月龄的比较)。结果以各组的平均值±标准误差来表示。统计分析的结果可知20月龄、22月龄、24月龄的小鼠的握力与7月龄的小鼠的握力相比显著下降。由此结果确认,在上述系统的小鼠中可观察到伴随年龄增长的肌力的下降。
<实施例1>
大豆皂苷及大豆皂醇粗组分的肌肉重量的减少抑制或肌肉重量的增加作用及肌力的下降抑制或肌力的增加作用
通过测定小鼠的四肢的握力来对大豆皂苷及大豆皂醇粗组分是否对于伴随年龄增长的肌力下降显示出肌力的下降抑制或肌力的增加效果进行评价。同时,还研究是否有对于小鼠后肢的肌肉重量的减少抑制或肌肉重量的增加效果。大豆皂醇粗组分使用制备例1中制备的物质。
(试验方法)
对70周龄的c57bl/6j雄性小鼠(日本charlesriver株式会社)进行8周的预饲养。将预饲养后的小鼠(老龄小鼠)分成对照(control)组、大豆皂苷组及大豆皂醇组3组。以各组5~8只来评价。
对于对照组,使其自由摄食ce-2饲料(日本clea株式会社)8周(试验期间)。对于大豆皂苷组,使其自由摄食以皂苷b-50(株式会社j-oilmills制)达到0.5重量%的方式调配而得的ce-2饲料8周,此外,对于大豆皂醇组使其自由摄食调配有0.5重量%的大豆皂醇粗组分的ce-2饲料8周。
试验期间结束后,测定小鼠的体重、后肢的肌肉重量及握力。握力以用握力测定仪(mk-380s,室町机械株式会社)测定小鼠四肢的握力合计值的方式来测定。就后肢的肌肉重量而言,在试验结束时采取腓肠肌、比目鱼肌、足底肌、前胫骨肌、趾长伸肌及大腿四头肌并测定重量。作为肌肉重量的评价指标,求出每单位体重的两后肢肌肉重量(腓肠肌、比目鱼肌、足底肌肉、前胫骨肌、趾长伸肌及大腿四头肌的总重量)的比例。显著差异检验使用dunnett的多重比较检验。将显著水平p<0.05视为有显著差异。
(结果)
1-1握力测定结果
针对各组,求出试验结束时的握力除以试验开始时的握力而得的握力变化率(试验结束时的握力/试验开始时的握力)。对照组、大豆皂苷组及大豆皂醇组的各组的握力变化率示于图2(**:p<0.01,与对照组的比较)。图2所示的结果以各组的平均值±标准误差来表示。就统计分析的结果而言,与对照组相比,在大豆皂苷组确认了握力的显著增加,在大豆皂醇组也确认了握力的增加。
1-2肌肉重量测定结果
针对各组,求出试验结束时的两后肢肌肉重量除以体重而得的每单位体重的两后肢肌肉重量的比例(两后肢肌肉重量/体重)。对照组、大豆皂苷组及大豆皂醇组的各组的每单位体重的两后肢肌肉重量的比例示于图3。图3所示的结果以各组的平均值±标准误差来表示。就统计分析的结果而言,与对照组相比,在大豆皂苷组及大豆皂醇组均确认了每单位体重的两后肢肌肉重量的比例增加。
由以上确认了大豆皂苷类及大豆皂醇类具有抑制伴随年龄增长的肌力下降或增加肌力并维持肌力的效果。此外,确认了大豆皂苷类及大豆皂醇类有使每单位体重的后肢肌肉重量的比例增加的效果。
<实施例2>
肌肉蛋白质合成量及肌肉合成信号的评价(大豆皂醇粗组分)
(试验方法)
(试剂)
丽春红溶液购自sigma-aldrich公司。羧甲基纤维素钠(cmc-na)、extrapageoneprecastgel、blockingone购自nacalaitesque株式会社。tissueproteinextractionreagent、proteaseinhibitorcocktailkit、piercebcaproteinassaykit购自thermofisherscientific公司。嘌呤霉素购自invivogen公司,anti-puromycin购自millipore公司。anti-β-actin、anti-mouseigg、hrp-linkedantibody、anti-rabbitigg、hrp-linkedantibody、phospho-p70s6kinase(thr389)sandwichelisakit购自cellsignalingtechnolog公司。pvdf膜购自invitrogen公司,eclwesternblottingdetectionreagents购自generalelectriccompany公司。大豆皂醇粗组分使用制备例1中制备的物质。
(动物)
从日本clea株式会社购入雄性7周龄c57bl6j小鼠,经过1周的驯化期间后供于实验。动物于有空调设备的饲养室(温度23.5±1.0℃、湿度55±10%、换气次数12~15次/小时、照明7:00-19:00/日)中进行饲养。驯化期间使其自由摄取市售饲料(ce-2,日本clea株式会社)及自来水。
驯化期间结束后将30只小鼠分成以下3组。
饱食组(cont.)n=6
断食组(fast.)n=12
断食+大豆皂醇粗组分组(fast.+ss)n=12
对于除饱食组以外的2组进行24小时的断食。断食结束后,分断食后即刻、断食起7小时后、断食起22小时后3次,分别对饱食组及断食组口服投用0.5%cmc-na水溶液,对断食+大豆皂醇粗组分组口服投用悬浮于0.5%cmc-na水溶液的26mg/kg(每次每1kg体重26mg)的大豆皂醇粗组分(大豆皂醇粗组分的投用量为每天每1kg体重78mg)。断食起23小时后对所有组以200μl/head的方式投用1.25mm的嘌呤霉素水溶液至腹腔内。嘌呤霉素投用时从腹腔内漏出溶液的个体、麻醉下于开腹时确认腹腔内出血的个体,认为对嘌呤霉素向组织中的导入有影响,于此阶段从分析对象中排除。断食起24小时后试验结束后,采取腓肠肌,于-80℃下冷冻保存。
针对采取的腓肠肌,用下述方法测定蛋白质合成量。此外,针对腓肠肌中的p70s6激酶(p70s6k),测定第389号的苏氨酸(t389)被磷酸化而得的p70s6k(磷酸化型p70s6k(t389))的量。
(腓肠肌中的蛋白质合成量的测定)
腓肠肌中的蛋白质合成量的测定用surfacesensingoftranslation(sunset)法来实施(natmethods.2009apr;6(4):275-7)。将小鼠的腓肠肌以经冰冷却的proteaseinhibitorcocktail、含有edta的tissueproteinextractionreagent均质化后,以10,000rpm、10min、4℃进行离心,回收上清液。针对上清液,使用piercebcaproteinassaykit实施蛋白质浓度定量,为了用于蛋白质印迹而实施sds化。将所得样本制备成蛋白质浓度10μg/10μl后,对extrapageoneprecastgel施用10μl,用电泳装置(atto株式会社)进行电泳。电泳结束后,用蛋白质印迹装置转印于pvdf膜。用丽春红溶液染色确认转印的蛋白质量无差异后,在存在blockingone的情况下添加anti-puromycin(1:3000)、anti-β-actin(1:2000),于4℃下孵育18小时。于室温下添加anti-rabbitigg、hpr-linkedantibody(1:10000),孵育2小时后,添加eclwesternblottingdetectionreagents,使用fusionsolo实施谱带的检测及分析。另外,结果以将断食组(fast.)作为100的相对值来表示。
(腓肠肌中的磷酸化型p70s6k(t389)量的测定)
腓肠肌中的磷酸化型p70s6k(t389)量的测定使用elisakit并遵循附带的使用规章来实施。作为磷酸化型p70s6k(t389)量,求出样本中每蛋白质浓度的磷酸化型p70s6k(t389)量。另外,结果以将断食组(fast.)作为100的相对值来表示。
(统计分析)
所得数值以平均值±标准误差来表示。确定大豆皂醇粗组分的有效性时的统计学的检验,在以one-wayanova进行分散分析后,使用dunnett’stest实施与断食组的多重比较检验。将显著水平p<0.05视作有显著差异。另外,这些分析全部使用excel统计(bellcurve公司制)来实施。
(结果)
图4为表示投用大豆皂醇粗组分的小鼠的腓肠肌中的蛋白质合成量的图表。(*:p<0.05,与断食组的比较)。图5为表示投用大豆皂醇粗组分的小鼠的腓肠肌中的磷酸化型p70s6k(t389)的量的图表。(*:p<0.05,与断食组的比较)。示于图4及图5中的图表的数据以平均±标准误差表示(n=6或12)。
由图4的饱食组(cont.)与断食组(fast.)的比较可知,由于断食,蛋白质合成量减少。与断食组相比,断食+大豆皂醇粗组分组(fast.+ss)确认了1.38倍的肌肉蛋白质合成量的显著增加(图4)。
此外,磷酸化型p70s6k(t389)量,与断食组(fast.)相比,断食+大豆皂醇粗组分组(fast.+ss)也确认了显著增加(图5)。p70s6k被磷酸化对于肌肉重量的增加较为重要。认为因磷酸化型p70s6k(t389)量的增加,肌肉蛋白质合成量增加。
<实施例3>
肌肉蛋白质合成量的评价(4种三萜化合物)
使小鼠摄取大豆皂醇a、大豆皂醇b、山楂酸或齐墩果酸这4种的三萜,研究对蛋白质合成产生的效果。大豆皂醇a、大豆皂醇b、山楂酸、齐墩果酸购自sigma-aldrich公司。
(试验方法)
对与实施例2相同的动物(雄性7周龄c57bl6j小鼠)以与实施例2相同的方法饲养驯化。驯化期间结束后,将54只的小鼠分成以下6组(各组9只)。
饱食组(cont.)、断食组(fast.)、断食+大豆皂醇a组(fast.+ssa)、断食+大豆皂醇b组(fast.+ssb)、断食+山楂酸组(fast.+ma)、断食+齐墩果酸组(fast.+oa)
对于除饱食组以外的5组进行24小时的断食。断食结束后,分断食后即刻、断食起7小时后、断食起22小时后3次,分别对饱食组及断食组口服投用0.5%cmc-na水溶液,对断食+三萜组口服投用悬浮于0.5%cmc-na水溶液的26mg/kg(每次每1kg体重26mg)的三萜(大豆皂醇a、大豆皂醇b、山楂酸或齐墩果酸)。断食起23小时后对所有组以200μl/head的方式投用1.25mm的嘌呤霉素水溶液至腹腔内。嘌呤霉素投用时从腹腔内漏出溶液的个体、麻醉下于开腹时确认腹腔内出血的个体,认为对嘌呤霉素向组织中的导入有影响,于此阶段从分析对象中排除。断食起24小时后试验结束后,采取腓肠肌,于-80℃下冷冻保存。针对采取的腓肠肌,以与实施例2相同的方法测定蛋白质合成量。
(统计分析)
所得数值以平均值±标准误差来表示。对4种三萜的效果进行比较时,在以one-wayanova进行分散分析后,使用tukey’stest实施多重比较检验。将显著水平p<0.05视作有显著差异。另外,这些分析全部使用excel统计(bellcurve公司制)来实施。
(结果)
图6为表示投用大豆皂醇a、大豆皂醇b、山楂酸或齐墩果酸的小鼠的腓肠肌中的蛋白质合成量的图表(*:p<0.05,与各组的比较)。图6所示图表的数据以平均±标准误差表示(n=9)。
与断食组(fast.)相比,断食+大豆皂醇a组(fast.+ssa)及断食+大豆皂醇b组(fast.+ssb)确认了肌肉蛋白质合成量的显著增加。关于4种三萜间的比较,对于断食+大豆皂醇a组,与断食+齐墩果酸组(fast.+oa)相比,确认了肌肉蛋白质合成量的显著增加。断食+大豆皂醇a组,与断食+山楂酸组(fast.+ma)相比,确认了肌肉蛋白质合成量的增加倾向。断食+大豆皂醇b组与断食+山楂酸组及断食+齐墩果酸组相比,确认了肌肉蛋白质合成量的显著增加(图6)。
<实施例4>
使用正常人类骨骼肌成肌细胞(hsmm)(lonza公司),研究基于被试验物质的肌管细胞分化促进效果。
被试验物质使用制备例1中制造的大豆皂醇粗组分。在存在被试验物质(4μg/ml)的情况下,以n=3进行2天hsmm的肌管分化诱导。对所得细胞实施基于mhc染色的肌管染色及基于hoechst33342染色的核染色,对肌管分化率进行定量。
(被试验样本的制备)
大豆皂醇粗组分溶解于二甲基亚砜(dmso)。用含有0.1%dmso的分化培养基将其依次稀释5倍用于实验。作为对照组(vehicle对照组),使用含有0.1%dmso的分化培养基。分化培养基中使用添加有2%horseserum(thermofisherscientific公司)的dmem:f-12培养基(lonza公司)。作为阳性对照,使用添加有0.5μmldn-193189(sigma-aldrich公司)的含有0.1%dmso的分化培养基。
(growthfactorreduced(gfr)matrigelmatrix包被)
肌管分化诱导时将96孔板以gfrmatrigelmatrix(corning公司)进行包被后使用。于4℃下将gfrfrmatrigelmatrix解冻一晚后,用dmem:f-12培养基(4℃)稀释100倍,在冰上向96孔板的各孔中分别注入0.1ml,于室温下孵育1小时。对溶液进行吸引,并用dmem:f-12培养基(0.1ml)进行漂洗,用于细胞接种。
(细胞前培养)
hsmm使用增殖培养基(添加有20%fbs(牛胎儿血清)(thermofisherscientific公司)、4%ultroserg(pall公司)、1%antibiotic-antimycoticmixedstocksolution(nacalaitesque株式会社)的dmem(高糖)(sigma-aldrich公司))进行前培养。在达到70%汇合时使用trypsin-edta(0.05%)、酚红(均为thermofisherscientific公司)将细胞剥离,使用增殖培养基,以达到5,000cells/0.1ml/well的方式播种于gfrmatrigelmatrix包被96孔板,于co2恒温箱中培养。
(被试验物质的处理(肌管分化诱导))
向gfrmatrigelmatrix包被96孔板中接种hsmm后次日,更换为添加有大豆皂醇粗组分的分化培养基(0.1ml),于co2恒温箱中培养2天。对照组使用vehicle对照组(含有0.1%dmso的分化培养基)代替添加有大豆皂醇粗组分的分化培养基进行培养。
(免疫染色)
培养后去除培养基,然后添加4%多聚甲醛(pfa)(4℃)0.1ml,于4℃下孵育15分钟将细胞固定。接着,使用dulbeco’sphosphate-bufferedsaline(dpbs)(thermofisherscientific公司)0.1ml将孔清洗3次后,添加阻断/膜穿透溶液(3%bsa(牛血清蛋白)/0.3%triton-x100/dpbs)0.1ml,于室温下孵育30分钟。接着,更换为一级抗体溶液(将一级抗体以1/150的量添加至3%bsa/dpbs中来制备)0.05ml,于4℃下孵育一晚。用3%bsa/dpbs溶液0.1ml进行3次清洗后,更换为二级抗体溶液(将二级抗体以1/500的量、hoechst33342以1/1000的量添加至3%bsa/dpbs中来制备)0.05ml,于室温下孵育2小时。用dpbs0.1ml清洗3次后,加入dpbs0.1ml,用operettacls(注册商标)(perkinelmer公司)进行影像拍摄及定量分析。上述一级抗体中使用anti-myosin-heavychainpurified(抗mhc抗体)(affymetrix公司),二级抗体中使用goastanti-mouseigg2bsecondaryantibody、alexafluor555conjugate(thermofisherscientific公司)。
(图像分析)
使用operettacls(注册商标),使用10倍物镜对各孔中央9个视野进行拍摄。获得图像后,检测核及mhc阳性核并计数后,计算融合指数(%ofmhc阳性核=100×mhc阳性核数/总核数),对肌管分化率进行定量化。
(统计分析)
根据student’st-test进行比较试验组间(对照组vs大豆皂醇粗组分添加组)的显著差异检验。进行双尾检验,将p<0.05视为有显著差异。
(结果)
图7为表示使用正常人类骨骼肌成肌细胞,对基于大豆皂醇粗组分的肌管细胞分化促进效果进行研究的结果的图表(*:p<0.05,与对照组的比较)。图7的大豆皂醇为大豆皂醇粗组分添加组。就大豆皂醇粗组分添加组而言,与对照组相比融合指数(%ofmhc阳性核)大,肌管分化率高。由于大豆皂醇粗组分,正常人类骨骼肌成肌细胞向肌管细胞的分化得到促进。
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