技術 骨代謝改善剤

0001

本発明は、骨代謝改善剤に関する。

0002

骨は骨芽細胞（骨を作る細胞）による「骨形成」と破骨細胞（骨を壊す細胞）による「骨吸収」を繰り返される骨代謝により再構築（骨リモデリング）されており、骨量はこの２つの細胞のバランスによって保たれている。骨芽細胞は脂肪や筋肉の細胞などと同様に間葉系幹細胞由来であるが、破骨細胞は赤血球及び白血球と同様に血球系の細胞由来である。

0003

骨代謝は、骨芽細胞の表面にＲＡＮＫＬという膜たんぱく質が現れることにより開始される。ＲＡＮＫＬが血球系の細胞であるＲＡＮＫという受容体に結合すると、血球系の細胞が破骨細胞へと分化する。分化・成熟した破骨細胞は骨を壊し（骨吸収）、その後骨芽細胞が吸収された分と同量の骨を形成する。しかし、老化や卵巣機能の低下等の要因によって骨代謝のバランス（骨吸収と骨形成のバランス）が崩れ、骨量（骨密度）が低下することにより、骨折、骨粗しょう症、骨軟化症等の骨関連疾患が生じる。

0004

そこで、骨形成及び骨吸収を含む骨代謝を改善することより、骨関連疾患の抑制に役立つ成分が求められている。例えば特許文献１には、アサイー抽出物及びマタタビ抽出物の少なくともいずれかを有効成分とする骨形成促進剤が開示されている。

0005

特開２０１８−１５０２４０号公報

0006

本発明は、新規な骨代謝改善剤を提供することを目的とする。

0007

本発明は、第１の態様として、フロレト酸を有効成分として含有する、骨代謝改善剤を提供する。

0008

本発明は、第２の態様として、フロレト酸を有効成分として含有する、骨形成促進剤を提供する。

0009

本発明は、第３の態様として、フロレト酸を有効成分として含有する、骨吸収抑制剤を提供する。

0010

本発明によれば、新規な骨代謝改善剤を提供することができる。

0011

試験例２について、破骨細胞の顕微鏡観察結果である。

0012

以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

0013

本発明の骨代謝改善剤は、骨代謝の改善作用を有する。骨代謝の改善作用は、骨形成（新たな骨の形成）を促進する作用、及び過度な骨吸収（骨の破壊）を抑制する作用の少なくとも１種であってよい。これにより、骨形成と骨吸収とのバランスを好適に調整することができ、結果として骨の再構築を進行させやすくすることができる。すなわち、本発明は、骨形成促進剤、及び骨吸収抑制剤を提供するということができ、骨形成及び骨吸収のバランス調整剤を提供するということもできる。

0014

骨形成促進剤における骨形成の促進は、骨芽細胞の分化を促進する作用に基づくものであってよい。すなわち、本明細書における骨形成促進剤は、骨芽細胞分化促進剤ということもできる。また、骨吸収抑制剤における骨吸収の抑制は、破骨細胞の分化を抑制する作用に基づくものであってよい。すなわち、本明細書における骨吸収抑制剤は、破骨細胞分化抑制剤ということもできる。

0015

一実施形態に係る骨代謝改善剤は、フロレト酸を有効成分として含有する。

0016

フロレト酸は芳香族ヒドロキシ酸の一種であり、３−（４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸とも称される化合物である。フロレト酸は、ｐ−クマル酸の２−プロペン酸側鎖の水素化、又はフロレチンヒドロラーゼによるフロレチンの加水分解によって生成されてよい。フロレト酸は、市販されているものであってもよく、微生物によってｐ−クマル酸が還元されたものであってもよい。ｐ−クマル酸からフロレト酸を得る場合、原料となるｐ−クマル酸は、市販されているもの、又はリグニン分解生成物から分離したものであってよい。このとき、リグニン分解物はイネ科植物由来のものであってよく、サトウキビ又はバガス由来のものであってもよい。

0017

骨代謝改善剤は、有効成分であるフロレト酸のみからなってもよく、食品組成物、医薬部外品又は医薬品に使用可能な素材を更に含有してもよい。食品組成物、医薬部外品又は医薬品に使用可能な素材としては、特に制限されるものではないが、例えば、アミノ酸、タンパク質、炭水化物、油脂、甘味料、ミネラル、ビタミン、香料、賦形剤、結合剤、滑沢剤、崩壊剤、乳化剤、界面活性剤、基剤、溶解補助剤、懸濁化剤等が挙げられる。

0018

タンパク質としては、例えば、ミルクカゼイン、ホエイ、大豆タンパク、小麦タンパク、卵白等が挙げられる。炭水化物としては、例えば、コーンスターチ、セルロース、α化デンプン、小麦デンプン、米デンプン、馬鈴薯デンプン等が挙げられる。油脂としては、例えば、サラダ油、コーン油、大豆油、ベニバナ油、オリーブ油、パーム油等が挙げられる。甘味料としては、例えば、ブドウ糖、ショ糖、果糖、ブドウ糖果糖液糖、果糖ブドウ糖液糖等の糖類、キシリトール、エリスリトール、マルチトール等の糖アルコール、スクラロース、アスパルテーム、サッカリン、アセスルファムＫ等の人工甘味料、ステビア甘味料などが挙げられる。ミネラルとしては、例えば、カルシウム、カリウム、リン、ナトリウム、マンガン、鉄、亜鉛、マグネシウム、及びこれらの塩類等が挙げられる。ビタミンとしては、例えば、ビタミンＥ、ビタミンＣ、ビタミンＡ、ビタミンＤ、ビタミンＢ類、ビオチン、ナイアシン等が挙げられる。賦形剤としては、例えば、デキストリン、デンプン、乳糖、結晶セルロース等が挙げられる。結合剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。滑沢剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、タルク等が挙げられる。崩壊剤としては、例えば、結晶セルロース、寒天、ゼラチン、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、デキストリン等が挙げられる。乳化剤又は界面活性剤としては、例えば、ショ糖脂肪酸エステル、クエン酸、乳酸、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、レシチン等が挙げられる。基剤としては、例えば、セトステアリルアルコール、ラノリン、ポリエチレングリコール等が挙げられる。溶解補助剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム等が挙げられる。懸濁化剤としては、例えば、モノステアリン酸グリセリン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。これらは１種単独で、又は２種以上を組み合わせて使用されてもよい。

0019

骨代謝改善剤が他の素材を配合する場合、有効成分であるフロレト酸の含有量は、後述する骨代謝改善剤の形態、使用目的等に応じて適宜設定すればよいが、骨代謝の改善効果をより一層有効に発揮する観点から、好ましくは、固形分として０．１質量％以上であり、より好ましくは０．５質量％以上であり、更に好ましくは１質量％以上であり、また、好ましくは９０質量％以下であり、より好ましくは８５質量％以下であり、更に好ましくは８０質量％以下である。

0020

骨代謝改善剤は、骨代謝改善用食品組成物、骨代謝改善用医薬品又は骨代謝改善用医薬部外品として用いることができる。骨代謝改善用食品組成物は、例えば、健康食品、特定保健用食品、機能性食品、栄養機能食品、サプリメント等の形態で提供されてもよい。

0021

骨代謝改善剤の形状は制限されず、固体（粉末、顆粒等）、液体（溶液、懸濁液等）、ペースト等のいずれの形状であってもよく、散剤、丸剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、トローチ剤、液剤、懸濁剤等のいずれの剤形であってもよい。

0022

骨代謝改善剤は、経口投与がされてよく、静脈投与等の非経口投与がされてもよい。

0023

骨代謝改善剤が経口投与される場合、投与量としては、例えば、フロレト酸が１回当たり３００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが好ましく、４５０μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのがより好ましく、６００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１日当たり４５０μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが好ましく、９００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのがより好ましく、１３５０μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１回当たり３０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが好ましく、２４００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのがより好ましく、１８００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１日当たり９０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが好ましく、６０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのがより好ましく、３０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが更に好ましい。この範囲であれば、十分な血中濃度を達成することができ、骨代謝改善作用をよりよく発現することができる。

0024

骨代謝改善剤が非経口投与される場合、投与量としては、例えば、フロレト酸が１回当たり３００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが好ましく、４５０μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのがより好ましく、６００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１日当たり６００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが好ましく、９００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのがより好ましく、１２００μｇ／ｋｇ（体重）以上となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１回当たり６０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが好ましく、４５００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのがより好ましく、３０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが更に好ましい。また、フロレト酸が１日当たり１２０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが好ましく、９０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのがより好ましく、６０００ｍｇ／ｋｇ（体重）以下となるように投与されるのが更に好ましい。この範囲であれば、十分な血中濃度を達成することができ、骨代謝改善作用をよりよく発現することができる。

0025

骨代謝改善剤は、飼料、飼料添加物としても用いることができる。飼料としては、ドッグフード、キャットフード等のコンパニオン・アニマル用飼料、家畜用飼料、家禽用飼料、養殖魚介類用飼料等が挙げられる。「飼料」には、動物が栄養目的で経口的に摂取するもの全てが含まれる。より具体的には、養分含量の面から分類すると、粗飼料、濃厚飼料、無機物飼料、特殊飼料の全てを包含し、また公的規格の面から分類すると、配合飼料、混合飼料、単体飼料の全てを包含する。また、給餌方法の面から分類すると、直接給餌する飼料、他の飼料と混合して給餌する飼料、又は飲料水に添加し栄養分を補給するための飼料の全てを包含する。

0026

上述した骨代謝改善剤は、ヒト又はヒト以外の動物の骨代謝を改善することができるため、骨折、骨粗しょう症、骨軟化症等の骨関連疾患の予防用、治療用として用いられることもできる。

0027

一実施形態に係る骨形成促進剤及び骨吸収抑制剤の具体的な態様は、上述した骨代謝改善剤における態様と同様であってよい。すなわち、一実施形態に係る骨形成促進剤、又は骨吸収抑制剤は、上述した骨代謝改善剤に関する説明において、「骨代謝改善剤」を「骨形成促進剤」又は「骨吸収抑制剤」と読み替えたものであってよい。

0028

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

0029

＜試験例１：骨芽細胞分化促進試験＞
アスコルビン酸で刺激することにより成熟骨芽細胞に分化する、マウス頭蓋冠由来細胞ＭＣ３Ｔ３−Ｅ１（以下、「ＭＣ３Ｔ３−Ｅ１細胞」ともいう。）と、骨芽細胞の分化マーカーの１つであるアルカリホスファターゼ（ＡＬＰ）を用いて、フロレト酸の骨芽細胞分化促進効果を評価した。試験試料としては、表１に示すものを用いた。

0030

フロレト酸をエタノールに溶解させ、５０ｍｇ／ｍＬの試験液原液を調製した。試験液原液を分化誘導培地で希釈し、フロレト酸の２５０μｇ／ｍＬ（実施例１）及び１２５μｇ／ｍＬ（実施例２）の試験液を調製した。
ＭＣ３Ｔ３−Ｅ１細胞を、継代培地を入れた２４ウェルプレートに播種後３日間培養した。継代培地を交換し、更に２日間培養した。培養後、継代培地を除去し、各濃度の試験液を添加した（分化誘導開始）。この際、２ｖｏｌ％エタノールを含有する分化誘導培地を試験液の代わりに添加したものを未処置対照（比較例１）として同様に試験を行った。２日間培養後、培養上清を、試験液を含有する分化誘導培地（比較例１においては２ｖｏｌ％エタノールを含有する分化誘導培地）に交換し、更に３日間培養した。培養後、培養上清を除去し、Ｌｙｓｉｓ緩衝液を加え、室温下、２０分間静置した。その後超音波処理により細胞溶解液を得た。細胞溶解液を一部分取後、基質溶液を加え、３７℃で１０分間反応させて、反応液を得た。

0031

得られた反応液について、マイクロプレートリーダー（SpectraMax M2e、Molecular Devices社）を用いて吸光度を測定することにより、細胞溶解液中のＡＬＰと基質の反応により生じたｐ−ニトロフェノールの吸光度を測定した（測定波長：４０５ｎｍ）。
未処置対照（比較例１）の吸光度に対する各反応液の吸光度から、次式によりＡＬＰ活性を算出した。下記式中、Ｓａは各反応液の吸光度、ＣＮは未処置対照の吸光度の平均値（ｎ＝３）を示す。
ＡＬＰ活性（％）＝Ｓａ／ＣＮ×１００

0032

ＡＬＰ活性を算出した結果、未処置対照（比較例１）が１００±８．２％（平均値（ｎ＝３）±標準偏差、以下同様）であるのに対して、実施例１では１８２±４．３％、実施例２では１９６±１８．５％であった。ＡＬＰ活性が高いほど骨芽細胞の分化が促進されているといえる。

0033

＜試験例２：破骨細胞分化抑制試験＞
０．５％ＤＭＳＯ培地を用いて、フロレト酸の２５０μg／ｍＬ溶液を調製し、これを試験液とした（実施例３）。
ヒト破骨前駆細胞（コスモバイオ（株）、ＰＴ−２６７、Ｌｏｔ．ＲＢＷ−Ｆ−ＯＳＨ−ＨＢＶ）を９６ウェルプレートに播種した（約０．３×１０５ｃｅｌｌｓ／５０μＬ／ウェル）。試験液を５０μＬ／ウェル添加して、３７℃、５％ＣＯ２下の条件で７日間培養した。ＴＲＡＰ染色キット（ＡＫ０４Ｆ、ＰＭＣ社）を用いて培養した細胞をＴＲＡＰ染色し、顕微鏡による観察を行った後、５２０ｎｍの吸光度を測定した。試験液無添加の未処置対照（比較例２）についても同様に試験を行った。

0034

細胞の観察結果を図１に示す。図１（ａ）が実施例３、図１（ｂ）が比較例２の観察結果である。比較例２では多核化した分化細胞が認められ、実施例３では多核化した分化細胞の出現が抑制されていた。

0035

５２０ｎｍにおける吸光度を測定した結果、比較例２では０．１９±０．０１０（平均値±標準偏差（ｎ＝８）、以下同様）であったのに対して、実施例３では０．０６３±０．００３７であった。実施例３は、比較例２と比較してｐ＜０．０５の有意水準で有意に染色強度の減少が認められ、破骨細胞の分化が抑制されていることが分かった。