老化とテロメア

老化を語るうえで、欠かせないキーワード「テロメア」。テロメアとは、染色体の末端に存在するキャップのような構造で、遺伝子情報を保護する役割を果たしています。細胞が分裂するたびにテロメアは少しずつ短くなるため、その短縮は“細胞寿命のカウントダウン”とも呼ばれています。

テロメアをのばすには

テロメアが限界まで短縮すると細胞分裂は停止し、老化細胞が増加します。これが、肌の老化、免疫力低下、血管障害、肝腎機能低下など多くの加齢現象に関与することが報告されています。こうした背景から「テロメアをいかに守り、健康寿命を延ばすか」が世界的に大きなテーマになっています。一般的にテロメアをのばすには、長期的な生活習慣改善・食事・運動が有効とされており、効果が現れるまでには年単位の期間が必要になります。

DNA修復促進作用とテロメアそのものをのばす働き

これに対し、AC-11は“摂取するだけでテロメアをのばす”ことがヒト臨床試験で示されました。AC-11が持つDNA修復促進作用は、テロメアが過度に削られることを防ぐことにもつながります。さらにAC-11は、テロメア長そのものをのばす働きを持つことが、アメリカで正式に特許取得されたヒト臨床試験によって証明されています※

エイジングケアを一歩進める可能性に期待

テロメアが長いということは、細胞が若く保たれるということ。細胞の分裂能力が維持され、老化細胞が増えにくくなり、肌の老化はもちろん、免疫や血管など全身の健康にも良い影響が期待されます。実際、AC-11は免疫細胞（リンパ球）の寿命延長作用も示しており、DNA 修復とテロメア保護の両面から細胞寿命を支えると考えられ、これまでのエイジングケアを一歩進める可能性に期待が寄せられています。

※ US特許　10,098,922 B1

AC-11によるテロメア伸長効果

健常者にAC-11を2年間継続して摂取させ、試験前、1年目、2年目でテロメアの長さを評価しました。

テロメア長が摂取前に比較して、有意に伸長していることが確認されました。

50代・70代ともにその年代の標準値を大きく超える結果が確認されました。75歳以上では40歳同等まで伸長したケースも報告されています。

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-2 奇跡の成分AC-11 Ver.3』より

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加齢と骨粗しょう症

加齢に伴って発症する病気のひとつに骨粗しょう症があります。とくに女性の場合は閉経後のホルモンバランスの乱れによって、骨粗しょう症のリスクが高くなることが知られています。

LPSが骨サイクルを促進

骨は、破骨細胞と骨芽細胞の働きによって代謝・維持されています。この“骨サイクル”と呼ばれる骨の代謝のバランスが崩れると骨粗しょう症が起こりますが、LPSはこの骨サイクルを促進させることが知られています。
LPSによってマクロファージが活性化されれば、高齢の女性でも丈夫な骨を維持することが可能になるわけです。

骨密度の減少率が低いのは

女性ホルモンに似た作用を持つ大豆イソフラボンを含む粉末豆乳にカルシウムを配合したものと、これにLPSを添加した2種類の食品を使用し、40歳以上80歳未満の女性計48名に対する3か月間ランダム化比較しヒト試験を行いました。この結果、LPSを含むものを摂取したグループは、LPSなしのグループと比較して骨密度の減少率が低いことがわかりました。

LPSはテロメアにも作用

また、LPSは細胞の寿命を決定するテロメア※にも作用することがわかってきました。LPSはマクロファージ等の細胞のテロメラーゼ活性を高めるため、これらの細胞を若返らせる可能性があると考えられます。病気に負けない体づくりを助けるLPSは、老化予防にも大きく貢献するのです。

※テロメア　染色体の末端にある染色体を保護する構造物。細胞が分裂するたびに短くなっていく。生殖細胞などではテロメラーゼという酵素があり、テロメアの短縮を防いでいる。

参考文献：
Food Science & Nutrition (2014). (DOI: 10.1002/fsn3.145)／Journal of Leukocyte Biology74:270-276 (2003)

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-3 パントエア菌LPSの秘密』より

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老化細胞除去薬で健康寿命が延びる

2011年11月、権威ある科学誌ネイチャーに発表された論文※1が大きな話題となりました。マウスに老化細胞除去薬を投与したところ、筋肉の機能、脂肪組織の健康、心血管機能が改善され、老化による身体の機能低下を遅らせたというのです。とくに、健康寿命（病気や機能低下がない期間）が大幅に延び、加齢に伴う疾患の進行が抑えられました。

老化は不可避なものではないという可能性

この研究は、老化細胞を選択的に除去するという新しい治療法であるセノリティクス※2の基礎を築いた重要な成果でした。この実験結果は、老化は不可避なものではなく、特定の細胞を除去することで、老化に伴う疾患や機能低下を抑制できるという可能性を示唆したものです。

老化に対する医学的な認識が大きく変換

セノリティクスにより、老化に対する医学的な認識が「不可避である老化の受容」から「老化細胞を除去して健康を維持する」という考え方に大きく転換しました。この変化は、これまで積み重ねられた老化に関する基礎的な研究に支えられたもので、下記に掲載したいくつかの出来事がセノリティクスの進展に重要な役割を果たしました。

※1 　”Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders”
掲載誌: Nature 発表日: 2011年11月2日 著者: Darren J. Baker, Tobias Wijshake, Tom Tomás-Loba, et al.

※2 セノリティクス（senolytics）とは、老化（senescence）と対抗（lytics）を組み合わせた言葉で、老化を病気としてとらえ、老化細胞を除去することで老化を治療するという科学的なアプローチのこと。

① ヘイフリック限界：老化は避けることのできない現象？

1960年代に、レオナルド・ヘイフリック博士は、人間の細胞が限られた回数しか分裂できないという現象を発見しました。
これが「ヘイフリック限界」と呼ばれるもので、体細胞が約50～60回分裂すると細胞分裂が停止し、老化細胞（セネッセンス細胞）が生じることが分かりました。
この時点で、老化は避けられない現象であり、遺伝的なタイマーのように細胞の寿命が決まっていると理解されていました。

② テロメア理論：テロメア短縮の発見により老化メカニズム解明

1990年代には、テロメアという染色体の末端に存在する構造が、細胞分裂を重ねるごとに短縮し、最終的に細胞分裂が停止することが発見されました。
この理論によって、ヘイフリック限界の背後にあるメカニズムが明らかになり、テロメアの短縮が老化の原因であるという考えが広がりました。

③ セノリティクスの誕生：老化は治療可能な病気であるという認識

2011年には、老化細胞を除去することによって、マウスの健康状態が大幅に改善されることが示され、老化細胞を標的とした治療法であるセノリティクスが注目されるようになりました。この発見により、老化を「制御可能」な現象と捉え、老化治療の新たな方向性が示されました。

栄養書庫発行 :『よくわかる健康サイエンス-8 セノリティクス老いなき世界への扉』より

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うつ病の原因

うつ病は、気分の落ち込み、無気力、何をしても楽しくないなどの精神状態が続き、食欲不振、不眠症、疲れやすいなどの障害を伴い日常生活に大きな支障が生じます(図1）。原因は脳内の神経伝達物質のアンバランスに起因すると考えられています。

■うつ病による各種症状(図1)

うつ病がどのように起こるかは、はっきりと解明されていませんが、脳の神経伝達物質の乱れだけでなく、うつ病になりやすい人（性格や生活スタイルなど）やうつ病を引き起こすストレス（環境の変化やプレッシャーなど）があり、多くの要因が重なることで、うつ病になると考えられています。

排出されるミトコンドリアDNAの量は健康な精神のバロメーター

ミトコンドリアの機能障害が、このうつ病（Major Depressive Disorder：MDD）の原因ではないかと、多くの医療者がそのメカニズム解明に取り組んできました。
ミトコンドリア内には細胞とは独立した環状のミトコンドリアDNA（mtDNA）が存在し、ミトコンドリアが分裂する際に複製されます。機能障害に陥ったミトコンドリアは、細胞の安全・安定を保つため細胞外に排出されるので、血液や唾液に含まれるmtDNAの量を調べればミトコンドリアの機能低下の状態が分かります。

ミトコンドリア障害とうつ病の関係

2015年に発表されたNa Caiらによる研究によれば、うつ病（MDD）と血液中のmtDNAの量に相関関係があることが確認されました。さらに同研究においてストレスにさらされたマウスの唾液と血液中のmtDNA濃度とテロメア※の長さを測ったところ、ストレスを受けたマウスの排出mtDNA量が増加し、テロメアの長さが短縮することが確認されています（図2）。
現在、うつ病とミトコンドリア障害の関連はほぼ間違いないと考えられていますが、今後のより詳細な研究が待たれる状況です。

■ミトコンドリアDNAとうつ病の関係（図2）

うつ病の2つの分子マーカー

ミトコンドリアDNA量とテロメアの長さの比較によって、ストレスとマーカーが相関していることが分かります。

出典：Current Biology 25, 1146–1156, May 4, 2015 Figure2

❶ストレスにさらされたマウスの唾液中のmtDNA量
❷ストレスにさらされたマウスの血液中のmtDNA量
❸ストレスにさらされたマウスの唾液中のテロメアの長さ
❹ストレスにさらされたマウスの血液中のテロメアの長さ

期間は0週から８週
左がストレスを与えられたマウス、右がストレスなしの比較群

※テロメアはDNAの末端に存在し、繰り返される細胞分裂の際に複製されるDNAの形を保護すると考えられていますが、細胞が劣化すると短くなることが分かっています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-3 神様の贈り物 ミトコンドリア活性で老い知らず』より

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サーチュインと健康長寿

老化や寿命に関する研究は、多様な角度から進められていますが、なかでも今期待を集めているのが、生物の老化を防止し、寿命を延ばすとされる長寿遺伝子（サーチュイン（※1））です。この遺伝子は誰もが持っており、活発化させることで人類の平均寿命は百歳を超えるといわれています。

飢餓状態で活発になる、百近い老化要因を抑制する遺伝子

サーチュインは飢餓状態のときに働く遺伝子で、現在の日本のような飽食時代には眠ってしまっています。ところが、飢餓やカロリー制限などでサーチュインが ONになると、細胞内で指揮者のような働きをし、およそ百にもおよぶ老化要因を抑える効果があると考えられています。

長寿遺伝子（サーチュイン）の発見

長寿遺伝子（サーチュイン）は数種類発見されていますが、発見のきっかけは酵母菌の研究者であるマサチューセッツ工科大学のレオナルド・ガレンテ教授の提唱によるものでした。教授は 1991年、酵母菌をモデルとした老化研究を開始。8年の歳月をかけ、1999 年に、通常の栄養を与えた酵母菌よりも、栄養を少なく与えた酵母菌の寿命が延びること、長寿酵母で Sir2遺伝子が活発にはたらいていることをつきとめました。そしてこの Sir2遺伝子は、酵母菌だけでなくショウジョウバエや線虫、魚、ネズミ、そしてサルやヒトなどほとんどの生物が持っていることもわかったのです。

活性化されたサーチュインが、細胞の寿命を決定するテロメアの短縮を抑制

サーチュイン遺伝子は食物不足などのストレス因子によって活性化され、細胞修復、エネルギー生産、アポトーシス（細胞の自然死）などに影響を与えます。
普段はOFFになっているサーチュインがONになると、遺伝子保護物質・ヒストン（DNA結合制御たんぱく質）のアセチル化を防ぎ（分解）、それが DNAの露出を防いで、遺伝子発現（※2）を抑えます。その結果、細胞の寿命を決定するテロメア（※3）を伸長するテロメラーゼの作用を活性化することで、細胞寿命を延ばしてくれるのだそうです。

（※1）サーチュイン : サーチュインとは、体内で非常に重要な役割を担っているNAD依存性脱アセチル化酵素群（たんぱく質）のこと。ヒトのサーチュインは、現在 7種類（Sirt1～Sirt7）が知られている。

（※2）遺伝子発現 : 遺伝子の情報が細胞における構造および機能に変換される過程をいう。具体的には、普通は遺伝情報に基づいてタンパク質が合成されることを指す 。

（※3）テロメア : 染色体中の1本のDNAの末端にある染色体を保護する特殊な領域のこと。人間の体細胞には細胞分裂できる回数 に限界（約 50回）があるが、この回数を決めているのもテロメア。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-1 レスベラトロールの秘密 ブックレット版』より

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