記憶についての研究で

2020年、オーストラリアのフェルナンド博士らの研究※1で、アルツハイマー病モデルマウスにナトリウム酪酸を投与すると、脳内にたまるアミロイドβが大幅に減少し、低下していた記憶力が改善することが示されました。

認知症予防の新しい可能性を示すエビデンスとして注目

ナトリウム酪酸は腸内細菌がつくる酪酸を安定化させた形で、遺伝子の働きを調整する作用を持ちます。
この成果は、認知症予防の新しい可能性を示すエビデンスとして注目されています。

※1 DOI:10.3233/JAD-190120

酪酸投与で脳と記憶が回復

ナトリウム酪酸を投与したアルツハイマー病モデルマウスでは、脳内アミロイドβが減少し、記憶成績が改善しました。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-13 腸内細菌がみんな元気に！短鎖脂肪酸を育てよう』より

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短鎖脂肪酸不足の影響

腸内細菌が短鎖脂肪酸を十分につくれなくなると、静かに不調が広がっていきます。
まず腸から悲鳴が上がります。便秘や下痢が慢性化し、お腹の張りや不快感が続くようになります。腸のバリア機能が弱まれば、未消化の物質や毒素が血液に漏れ出す「腸漏れ（リーキーガット）」が起こり、全身に炎症が拡大します。この慢性炎症は、肥満や糖尿病、動脈硬化の火種となり、放置すれば命に関わる病気へと発展しかねません。

代謝の乱れが加速

代謝も大きく乱れます。短鎖脂肪酸が不足すると、血糖コントロールは不安定になり、脂肪は燃えにくく、逆に蓄積されやすくなります。
肥満体質になりやすく、糖尿病や高血圧のリスクが急上昇します。実際に、短鎖脂肪酸の低下は肥満や糖尿病患者で報告されています。

反応性の変化について

免疫力の低下も見逃せません。短鎖脂肪酸は免疫細胞のブレーキ役ですが、不足すると炎症は暴走し、花粉症やアトピーなどのアレルギーが悪化します。自己免疫疾患の引き金になることもあります。風邪や感染症にかかりやすくなるのも、不足のサインのひとつです。

脳環境との関連性

そして最も深刻なのは、脳への影響です。短鎖脂肪酸が足りないと脳内の炎症が高まり、神経細胞のダメージが進みます。研究では、短鎖脂肪酸が少ない人ほど認知機能が低下しやすく、アルツハイマー病など認知症のリスクが高まることが示されています。
腸内細菌にエサを届け、短鎖脂肪酸を育てることは、命と未来を守るために欠かせない重要課題です。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-15 そうだったのか！マイクロバイオーム』より

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腸でつくられた短鎖脂肪酸の働き

私たちが野菜などからとる食物繊維は人の消化酵素では分解できず、大腸で腸内細菌のエサになります。そのとき生まれる酢酸・酪酸・プロピオン酸などの「短鎖脂肪酸」は、血管の内皮細胞や血圧を調節する受容体に働きかけ、血管をしなやかに保ち、過剰な収縮を抑えることが分かってきました。短鎖脂肪酸が不足すると血圧が上がりやすく、逆に増えると血管機能が改善するという報告もあります。

（DOI:10.3389/fcvm.2022.900381）

生活習慣病のリスクが下がるという報告

短鎖脂肪酸は血液に乗って全身を巡り、肝臓や脂肪細胞だけでなく血管や心臓にも届きます。食物繊維を増やして短鎖脂肪酸を高めることで、インスリンの効きが良くなり、肥満や生活習慣病のリスクが下がるというヒト試験や動物実験が報告されています。

（DOI:10.1038/nrendo.2015.128）

短鎖脂肪酸は脳にも届く

こうした代謝改善は、動脈硬化や血流の悪化を防ぐことにもつながり、結果として脳への血流も守ると考えられます。
さらに腸で作られた短鎖脂肪酸は「腸−脳相関」を通じて脳にも届きます。酪酸などは血液脳関門を通過し、脳細胞のエネルギー代謝や神経栄養因子の産生を高め、記憶や学習の低下を防ぐのをサポートしたという動物実験が報告されています。

（DOI:10.1172/JCI154612）

その菌が何を作っているかが大事

大事なのは、「どの菌がいるか」以上に「その菌が何を作っているか」です。腸内細菌の種類やバランスが変わると、体内を巡る短鎖脂肪酸などの代謝産物も変わります。血管を守り血流をなめらかにする分子が多ければ、脳への酸素や栄養の供給も安定し、認知機能や心のコンディションも良好に保たれます。逆にバランスの乱れが続けば、血流障害や脳機能の低下と結びつきやすい――そんな姿が少しずつ明らかになってきているのです。

■ プロバイオティクス乳で感情脳の反応が弱まる

健康な女性にプロバイオティクス入り発酵乳を4週間飲んでもらうと、怒りや恐怖の顔を見たときの扁桃体や島皮質など感情に関わる脳領域の活動が低下しました。
図はFMPP（プロバイオティクス入り乳酸菌）摂取群で有意な活動低下が見られた部位を示し、「腸からの刺激」が脳の反応を変えることを示しています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-15 そうだったのか！マイクロバイオーム』より

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慢性炎症

細胞が老化する原因の第三は、慢性炎症です。加齢や生活習慣の乱れによって生じる活性酸素による炎症は、体が気づかないうちに細胞をむしばんでいきます。特に腸内環境の悪化は炎症を長期化させ、老化を加速させる要因になります。

老化は単なる時間の経過ではない

こうしたDNA 損傷・酸化ストレス・炎症が積み重なると、細胞は正常な分裂や修復ができなくなり、「老化細胞」になります。老化細胞は活動を停止したまま体内に残り、場合によっては周囲に悪影響を与える炎症物質を出し続けます。つまり、老化は単なる時間の経過ではなく、「細胞が日々受けるダメージと修復力のバランスが崩れた結果」なのです（図2）。

■ 老化や病気の原因「糖化」（図2）

活性酸素による酸化が「サビ」として悪影響を与えるのに対して、食事などから摂った余分な糖質が体内のタンパク質と結びついて細胞を劣化させる現象を「糖化」と呼びます。糖化によって作られるAGEs（糖化最終生成物）は内臓をはじめ体内組織に悪影響を及ぼし、多くの病気の原因や老化を進めることが確認されています。

●老化は「全身の協調的な現象」

筋肉の老化は代謝低下や糖尿病リスクを高め、血管の老化は動脈硬化を進行させ、脳の老化は認知機能低下に直結します。つまり、どこか一つの臓器が老化すると、その影響は全身に波及することが、最近の研究により分かってきました。

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-8 奇跡の成分SENOX』より

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フレイルに気づくためのチェックポイント

身体的フレイルは移動能力・筋力・認知機能・栄養状態・バランス能力・持久力・身体活動性・社会性など、複数項目をあわせて評価する場合が多く、次のような評価基準※1が多く用いられています。

●体重減少／６か月間で２～３kg以上の体重減少
ダイエットなど意図的でない場合
●疲労感／理由もないのに疲れたと感じる
●歩行速度の遅延／普段の歩行速度が毎秒1m（1分間に60m）未満
●筋力低下／握力が男性で26㎏未満、女性で18㎏未満
握力の低下は全身の筋力低下を反映するとされる
●活動量の低下／日常的に身体を使う作業や運動をしていない
定期的にスポーツもしていない

上記５項目のうち３項目以上が該当すれば「フレイル」、１または２項目該当する場合は「プレフレイル（フレイルに至らないが前段階）」と評価されます。

精神心理的フレイルと社会的フレイルの基準

他の要素については明確な基準はありませんが、次のように捉えられています。
精神心理的フレイルは、軽度認知障害(MCI)、せん妄、抑うつ・閉じこもりなどを指標とします。MCI は認知機能低下の兆候はあるが日常の生活機能には障害はない状態。
社会的フレイルは、地域社会や人との関係性が希薄化している生活状態像を総称した概念です。評価項目として独居、孤立感、他者とのつながり、社会的役割、信頼と帰属意識、自己統制力などの有無を指標とします。

※1長寿医療研究開発費 平成26年度総括報告書 フレイルの進行に関する要因に関する研究（25-11）国立長寿研究室センター

■厚生労働省による生活機能評価基本チェックリスト

要介護状態に陥る危険性の高い高齢者を対象として、厚生労働省がチェックリストを作成しています。身体的・精神心理的・社会的側面を含んだ総合的なフレイルの評価基準として広く使われています。

以下のいずれかに該当する場合に介護支援事業の対象の候補となる
・１から20 までの項目のうち10 項目以上該当
・6 から10 までの5 項目のうち3 項目以上該当
・11と12 の２項目両方に該当
・13 から15 までの３項目のうち２項目以上に該当

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-2 フレイルってなに？』より

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認知機能スコアとルテイン、ゼアキサンチンの血中濃度の関連性

Feeney らはアイルランド在住の50歳以上の人々の健康調査を目的としたコホート研究の中で、男女4,076名を対象として、初回調査時の認知機能スコアとルテイン、ゼアキサンチンの血中濃度の関連性を評価し、2017年に発表しました（コホート研究：特定の要因に曝露した集団と曝露していない集団を一定期間追跡し、対象とする疾病の発生率を比較して、要因と疾病発生の関連を調べる研究）。

その結果、ルテイン、ゼアキサンチンともに、血液中の濃度が高くなるにつれて認知機能が改善することが確認（表1）され、ルテインとゼアキサンチンの摂取が認知機能を改善する可能性が示唆されました。

■ルテインとゼアキサンチンの濃度が高くなると認知機能が改善される（表１）

神経活動の活性化とルテイン、ゼアキサンチンの関連性

同年に、Lindbergh らは、ルテインとゼアキサンチンが神経活動を活性化させるか、について検討しました。
64〜86歳の44名の健常な高齢男性と女性に対して無作為化、二重盲検、プラセボ対照試験を実施し、プラセボ群（14名）とルテイン(10mg)+ ゼアキサンチン(2mg) 群（30名）で1 年間の投与を行い、MPOD（黄斑色素光学密度）、言語学習能力（認知機能）と神経活動を画像化した比較を行いました。

その結果、言語学習課題の成績はルテイン+ ゼアキサンチン群で安定しており、MPODも増加、画像からは脳の活性化が確認されました（図1）。これらのデータはルテインとゼアキサンチンの投与が健康な高齢者の脳の特定領域で、神経応答や血流を増加させることを示唆しています。

■言語学習中の脳活性の画像化（図1）

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-24 マルチカロテノイドの健康力』より

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インターミッテントファスティング（16：8）は、以下のような要因により認知機能の改善や変性神経疾患のリスクを低減する可能性があります。

❶脳由来神経栄養因子（BDNF）の増加※1

16時間断食は、脳内でBDNFの分泌を促進します（50～400％増）。BDNFは神経細胞の成長や維持に重要な役割を果たし、学習能力や記憶力の向上に関連しています。絶食期間がBDNFの発現を増加させ、神経保護効果をもたらすことが報告されています。

❷オートファジーの活性化

断食期間中、細胞内でオートファジーと呼ばれる自己浄化プロセスが活性化されます。このプロセスにより、老廃物や損傷した細胞成分が除去され、細胞の健康が維持されます。オートファジーの活性化は、加齢に伴う脳の老化を遅らせ、認知機能の低下を防ぐ可能性があります。

❸インスリン感受性の向上※2

インスリン感受性を改善し、血糖値を安定させる効果があります。高血糖やインスリン抵抗性は認知症リスクを高めるのですが、インスリン感受性の向上により、認知症のリスクが軽減されると考えられています。

※1DOI:10.1146/annurev.nutr.25.050304.092526
※2DOI:10.1093/ajcn/81.1.69.

認知機能の活性化

キングスカレッジロンドン神経科学研究ジゼル・ペレイラ博士らの研究によれば、インターミッテントファスティングは長期記憶の固定化、海馬の神経新生、長寿遺伝子Klothoの発現を促進、認知機能を高めることが明らかになりました。

（下記グラフ）マウスを3群（通常食、低カロリー食、インターミッテントファスティング）に分け、3カ月後に海馬の遺伝子全体を解析したところ、通常食、低カロリー食に比べて、インターミッテント実施グループは約4倍のKlotho発現が見られました。他にも海馬のBrdU標識細胞（生体組織内で増殖中の細胞を検出するための指標）と神経芽細胞の数を増加させるなど、認知機能に及ぼす効果が確認されました。

インターミッテントファスティングにより長寿遺伝子Klotho発現が上昇した

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-9 あなたのカラダ、ドラマチックに変化 インターミッテントファスティング』より

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脳のエネルギー源として効率的に利用されるケトン体

通常、脳は糖質（グルコース）を主なエネルギー源として利用していますが、ケトン体を摂取することで、脳はケトン体を代謝してエネルギーを得ることができます。
ケトン体は脳のエネルギー源として効率的に利用されるため、脳のエネルギー代謝が改善されます。これにより、脳の機能が安定し、認知能力、集中力、記憶力、それぞれの向上が期待されます。

炎症反応が抑制され、神経炎症が軽減される

また、ケトン体には炎症の抑制効果もあります。慢性的な炎症は脳の健康に悪影響を与えることが知られており、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患のリスクを増加させる要因とされています。ケトン体の摂取により炎症反応が抑制され、神経炎症が軽減されることで、脳の健康状態が改善される可能性があります。

酸化ストレスによる神経細胞のダメージを軽減

さらに、ケトン体には脳の神経細胞の保護効果もあります。ケトン体は抗酸化作用を持ち、酸化ストレスによる神経細胞のダメージを軽減することが示唆されています。そのため、ケトン体の摂取により、神経細胞の保護や修復能力が向上し、脳の老化や神経疾患の進行を遅らせる効果が期待されます。

認知機能テスト結果の改善

これらはMCT（中鎖脂肪酸/ケトン体を生成する働きがある）を用いた臨床試験により実証されています。糖質をエネルギー源としていた場合に比べ、MCTを30グラムずつ投与すると、脳におけるケトン体の取り込みが2.3倍増加し、認知機能テスト結果の改善も確認されました。身体機能だけでなく脳機能に対する働きについても、今後のケトン体研究の成果に大きな期待が集まっています。

■ MCT摂取による認知機能改善（高齢者）

MCTを毎日30グラム、6か月間摂取した結果、脳に対するケトン体の働き（代謝改善、炎症抑制、抗酸化）により高齢者の認知機能はどのように改善したのか？

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-36 天然由来ケトン体の秘密』より

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ジオスゲニンとは

ジオスゲニン（Diosgenin）は、植物由来のステロイドサポニン（サポニンという植物由来の化合物でステロイドの構造を持つ成分）で、特にヤマノイモ科（Dioscoreaceae）の植物に多く含まれています。

ステロイドサポニン

ジオスゲニンは、性ホルモン（エストロゲンやテストステロン）や免疫ホルモンの前駆体のさらに前段階にあたる、ステロイドサポニンです。 具体的には、中間体であるDHEA前駆体として機能し、これらのホルモンと類似した構造を持つことが特徴です。
副作用のリスクが少ないため、日本では認可されていないDHEA（ステロイドホルモンの一種）の代替素材としても利用されています。

ジオスゲニンの働きで様々な有効性

ジオスゲニンは、加齢によって減少したホルモンの量をサポートする働きや、メラニンの生成を促進する効果があるため、美肌やダイエットといった美容効果に加え、疲労回復や滋養強壮にも役立つ成分としても注目を集め、さらに最近の研究では脳を活性化させる効果が確認されており、アルツハイマー型認知症に対する有効性も期待されています。

村木悦子, 千葉大成: 浦上財団研究報告書 15：75-90
Wu WH, Liu LY, Chung CJ, Jou HJ, Wang TA. Estrogenic effect of yam ingestion in healthy postmenopausal women. J Am Coll Nutr. 2005;24(4):235-43.

性ホルモンを産生

更年期モデルのマウスにジオスゲニンを投与したところ性ホルモンの産生が確認されました。
ヒト対象の臨床試験では、ジオスゲニンを1.4mg含むヤムイモ(ヤマイモ科ヤマイモ属の植物の中でイモ(塊茎)を食用とする種の総称)を閉経後の健康な女性が30日間継続摂取。
結果、性ホルモンの増加が見られ、血中コレステロールの低下にも効果が確認されました。

「ジオスゲニン」がDHEAやエストロゲン（女性ホルモン）の産生を高める

認知機能の改善

1日あたり8mgのジオスゲニンを健康な成人に12週間飲んでもらい、日本語版神経心理検査（RBANS）を用いて評価を行ったところ、RBANSのトータルスコアに関して改善が見られました。
この結果から、ジオスゲニンにはヒトの認知機能を向上させる効果があることが示されています。

「ジオスゲニン」摂取による12週間後のRBANSスコアの増加量

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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ポリフェノールの一種ケルセチン

ケルセチンは植物に含まれるポリフェノールの一種で、強力な抗酸化作用を持つフラボノイドです。とくにタマネギや茶葉、リンゴなどに多く含まれ、抗炎症作用や免疫機能の向上、心血管の健康維持に役立つとされています。

老化細胞除去能力

このケルセチンは、いまもっとも注目されているセノリティクス成分のひとつ。メイヨークリニックのジェームズ・カークランド博士をはじめとする研究者たちが、ケルセチンを活用した臨床試験を進めており、老化細胞を除去する能力が確認※1されています。

感染症生存率が50パーセントアップ

例えば、動物実験では、ダサチニブとケルセチンを摂取した老齢マウスが、何もしなかったマウスに比べてウイルスに対する耐性が高まり約50％の生存率向上を示したと報告されています。老化細胞が除去されることで免疫機能が改善され、ウイルス感染が減少したためと考えられています。

ミトコンドリアの機能をサポート

さらに、このケルセチンは、老化細胞の除去だけでなく、ミトコンドリアの機能をサポートしエネルギー代謝を最適化する作用や、認知症防止、抗ガン作用や抗ウイルス作用も持つ可能性が示されています。
2021年には、権威ある科学誌「Science」に掲載され、その効果が裏付けられています。

※1 Senolytics reduce coronavirus-related mortality in old mice” C. D. Camell et al,　Science 2021 Jul 16

認知機能改善

65歳から84歳を対象とし、ケルセチン高含有たまねぎやケルセチンを含まない白たまねぎを摂取する試験を行った。摂取期間の前後には、一般的な認知機能検査であるミニメンタルステート検査などを実施。年齢の若い群では、ケルセチン高含有たまねぎを摂取した人たちのミニメンタルステート検査の点数が高くなった。

体脂肪低減

20歳以上から65歳以下の200名を、ケルセチン配糖体を配合した飲料を摂取する群とケルセチン配糖体を配合していない飲料を摂取する群に分類、12週間継続摂取後、ケルセチン配糖体を配合した飲料摂取群では、摂取前に比べ腹部脂肪面積が有意に減少し、ケルセチン配糖体の体脂肪低減効果を確認することができた。

※Nishimura, M. et al.（2017）A randomized, double-blind, placebo-controlled study evaluating the effects of quercetin-rich onions on cognitive function in elderly subjects. J. Functional Foods in Health and Disease 7, 353-374.

※小堀真珠子（2016）「タマネギの認知機能改善効果の検証と利用技術開発」、『JATAFFジャーナル』、12、26-30.

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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