加齢とともに変化する幹細胞

私たちの身体を構成するのに欠かせない幹細胞は、加齢に伴って数が減り機能は衰えていきます。また、活性酸素や慢性的な炎症などは、幹細胞の減少や機能低下に関与すると考えられています。
幹細胞の機能が衰え、新たな細胞を生み出す「多分化能（さまざまな細胞へ分化する能力）」が低下すると、本来必要な細胞が減り、肌の老化、筋肉量・骨量の減少、免疫力の低下など、全身のさまざまな機能に影響を及ぼす可能性があります。

老化研究の新しい考え方

近年、老化を治療や予防の対象として捉える研究が世界的に進んでいます。老化の仕組みが少しずつ明らかになるにつれ、幹細胞機能の維持や回復を目指す研究も活発になっています。こうした研究は、老化に伴う変化へ新たな視点からアプローチするものとして期待されています。

幹細胞研究が目指す未来

幹細胞の機能維持を目指した研究では、新しい細胞の再生との関係について研究が進められています。こうした研究は、細胞レベルから老化にアプローチする新たな可能性として注目されており、リバースエイジングの実現を目指す研究分野として期待されています。

■若い幹細胞と加齢幹細胞の違い

加齢に伴い、幹細胞を増やす能力（自己複製能）と細胞を生み出す能力（多分化能）が低下することが知られています。その結果、肌や筋肉、骨などの加齢に伴う変化の一因になると考えられています。

■ 幹細胞は年齢とともに減少

出典：Journal of Cellular Physiology (2007).

※間葉系幹細胞
　筋細胞や骨細胞になる幹細胞

栄養書庫発行 : 『栄養書庫フォーカス-6 奇跡の成分ヒフワンステム®』より

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DNAは傷つくことがある

私たちの身体ではDNAに書かれた遺伝子情報によって、必要な部位で必要な時に必要な量のタンパク質が合成されるよう、精密な仕組みが働いています。ところが、DNAは、紫外線や放射線、体内で発生する活性酸素などの影響によって傷つくことが知られています。

DNAには修復する力がある

DNAのわずかな損傷でも、適切に修復されない場合には、さまざまな病気の原因となることがあります。DNAの損傷による誤った遺伝情報が細胞へ受け継がれないよう、DNAが傷つくとその損傷を認識するタンパク質（修復酵素）が働き、多くの場合は修復が行われます。この仕組みはDNA修復作用と呼ばれています。

DNA修復にはさまざまな仕組みがある

DNAの損傷には、塩基の変化やDNA鎖の切断、DNA同士が異常に結合する「架橋」など、さまざまな種類があります。それぞれの損傷の違いによって、異なる修復システムが働いていることがわかっています。その一つが「ヌクレオチド除去修復」と呼ばれるものです。
横浜市立大学大学院の奥田昌彦氏らの研究では、DNAの損傷部位と周辺のヌクレオチドを除いて新しいものに作り替える、ヌクレオチド除去修復の複雑なメカニズムの一端が明らかにされています※。

※出典：Okuda M, et al. Nucleic Acids Res. 2017. doi:10.1093/nar/gkx970

DNAを守る仕組み

DNAの損傷が修復されず、細胞の機能に異常が生じた場合には、細胞を取り除く仕組みによって排除されることも知られています。この分解機構は3段階に分かれています。
核酸は、DNAやRNAを構成する重要な成分であり、細胞の働きとの関係について研究が進められています。

■DNA修復機能

細胞にはDNAの損傷を修復する機能があります。DNAが損傷を受けると修復酵素（タンパク質）が駆けつけて傷を修復します。多くは正常に修復されますが、修復が十分に行われない場合もあります。

■DNAの複製（細胞分裂）の仕組み

細胞は分裂する際に、遺伝子の情報を伝達するDNAの複製が必要になります。ヒトのDNAは約30億の塩基配対からなり、その複製は極めて高い精度で行われています。しかし、加齢やさまざまな要因によってDNA損傷が蓄積したり、複製時に誤りが生じたりすることがあります。こうした異常に対応するため、生体にはDNA修復機構が備わっています。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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生命の進化と腸内細菌

私たち人間は、進化の歴史を「菌」と共に歩んできました。その歴史は、太古の時代にさかのぼります。
地球上の生命がまだ海で暮らしていた頃、魚の体表を覆っていた“ぬめり”には豊かな細菌叢が存在していました。やがて生命が陸上へ進出すると、腸内細菌叢がより重要な役割を担うようになったと考えられています。腸は、体の中に抱えた“小さな宇宙”のような存在です。

菌が人類を支えてきた？

氷河期には、人類の個体数が数百人規模にまで激減したといわれています。そこから再び世界中に広がることができた背景には、多様な食文化への適応や、腸内マイクロバイオームとの共生も、その一因と考えられています。腸内細菌の多様性は、環境への適応と関係していた可能性があると考えられています。
そして現代。マイクロバイオーム研究が進み、腸内細菌のバランスは、肥満や糖尿病、アレルギーに加え、認知機能との関連についても研究が進められています。こうした研究は、「菌と共に生きてきた人類の歴史」を新たな視点から理解する手がかりとなっています。

未来へつなぐ腸内環境

あらためて伝えたいことは、菌の多様性を守ることの大切さ。幼い頃からいろいろな食材を食べ、自然に触れる機会を持つこと。それが、子どもたちの健やかな腸内環境づくりにつながると考えられています。
菌は常に私たちと共にありました。そしてこれからも、私たちの進化や健康と深く関わる存在であり続けるでしょう。人類の歴史を振り返ると、腸を大切にすることは未来の世代への贈り物なのだと気づかされます。その腸でつくられる短鎖脂肪酸は、健康との関わりが注目されている“小さな贈り物” といえるのかもしれません。

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』古田雄一郎の知っ得！ マイクロバイオーム③より

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※過去の記事を再編集しています

エネルギー代謝を支える栄養素

私たちが食事から栄養素を摂取し、糖からエネルギーを作り出し、脂肪として蓄え、またそれを利用する一連のエネルギーの流れをエネルギー代謝と言います。エネルギー代謝には様々なビタミン、ミネラル、微量元素が必要ですが、これらは食事から適切に摂取することが重要です。

ビタミン・ミネラル不足が招くこと

「野菜や海藻類は嫌い」「果物は食べない」等々の食生活では、ビタミンやミネラルが不足しやすくなります。その結果、エネルギー代謝が円滑に行われにくくなる可能性があります。糖尿病の食事療法では、野菜や果物などを適切に取り入れながら、精製度の高い食品や糖分の多い食品を控えることが勧められています。つまり、ビタミンやミネラルを豊富に含む食品を積極的に取り入れることが大切だということです。

栄養価を意識した食材選び

白米や精製小麦粉を使った食品は食べやすい一方で、精製の過程でビタミンやミネラルの一部が失われます。そのため、これらの食品に偏るとビタミンやミネラルが不足しやすくなることがあります。（図１、２）。米なら玄米やそれに近いもの、五穀米など。パンは全粒粉やライ麦をつかったもの。果物は、果物は、皮ごと食べられるものは皮ごと食べることで、ポリフェノールなども効率よく摂取できます。

■お米にみる精製度の違い（図1）

■精米による栄養価の差（図2）

昔の食生活から学ぶこと

縄文時代や弥生時代は遠い昔のように感じられますが、人間の体は進化の歴史から見ると、当時と現代で大きく変わったわけではありません。当時は、米や麦を精製せず、より自然に近い形で食べていたと考えられています。こうした食生活は、人類が長い年月をかけて築いてきた食の知恵の一つと考えられています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-1 抗糖化ってなに？』より

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糖尿病と高血糖のしくみ

糖尿病は、インスリンの作用不足により高血糖の状態が続く、代表的な生活習慣病の一つです。自覚症状がないことも多く、網膜症や神経障害、腎臓疾患などの合併症のほか、動脈硬化、心臓病や脳卒中の関連も指摘されています。

合併症はなぜ起こる？

これまで糖尿病を発症すると、生活習慣の改善やインスリンを投与して、合併症を起こさないよう血糖値を保つ治療が行われてきました。糖尿病の合併症にはさまざまな要因が関わっています。その一つとして、高血糖によって糖化反応が進み、酸化ストレスが増加することが関与すると考えられています。

核酸と糖尿病研究の可能性

核酸は、酸化ストレスや細胞機能との関係について研究が進められており、インスリン分泌との関連についても検討されています。また、核酸医薬の分野では、糖尿病を対象とした新たな治療法の開発に向けた研究も進められています。

マイクロRNAを用いた糖尿病研究

2016年に東北大学が発表した研究では、2種類のマイクロRNAを血液に投与することで、インスリンの分泌に関わる膵臓のβ細胞を増殖させ、高血糖の改善が報告されました。（図1）。この研究は、糖尿病治療への応用が期待されており、関連技術は2020年に特許※として登録されています。

※特許番号6799861 核酸分子
※※なお、本章で紹介した核酸医薬の研究は、食品に含まれる核酸とは異なる医療技術の研究です。食品としての核酸に、同様の作用や効果を示すことを意味するものではありません。

■ マイクロRNA投与後の血糖値の変化（図1）

骨髄移植マウスを用いた研究では、β細胞の再生メカニズムとして、細胞外小胞を介する2種類のマイクロRNA（miRNA-106bとmiRNA-222）の伝達が重要な役割を担っていることを発見しました。この2種類のマイクロRNAを糖尿病マウスに静脈注射したところ、β細胞の増殖やインスリン分泌の回復が認められ、高血糖の改善が報告されました。

※※※本研究はマウスモデルで行われた研究です。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-34 核酸の秘密』より

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※過去の記事を再編集しています

本わさびならではの香りの秘密

本わさびには10種類以上の香り成分が含まれており、それらが調和することで、清々しく新緑を思わせる独特の香りが生まれます。この中でも重要なのが「6-メチルチオヘキシルイソシアネート（6-MTITC）」（以下、「6-MTITC」）で、これが本わさびの香りの源（みなもと）です。

6-MTITCの抗菌・消臭に関する研究

2001年の発表によると、「6-MTITC」は病原性大腸菌O-157や黄色ブドウ球菌、サルモネラなどの陽性菌、カビやカンジタなどの真菌に対して抗菌活性が報告されました。
また、「6-MTITC」を入れた袋に各悪臭物質を添加し、袋中のガス濃度を測定した実験を実施。その結果「6-MTITC」はタバコ臭、ペット臭、体臭、足臭に対しては10分以内、体臭、加齢臭に対しては60分以内に検出限界以下となり、消臭作用が確認されました。

わさびに込められた先人の知恵

江戸時代にも寿司や刺身を食べるときにわさびを添えて、食中毒や寄生虫を避けるための知恵として用いられていました。また、魚の生臭さもやわらげていました。古くから習慣となっているこれらの「生活の知恵」は、現代の研究から見ても、一定の合理性があったことがうかがえます。

■「6-MTITC」の抗菌作用

6-MTITCはグラム陽性菌、真菌に対して強い抗菌活性を示した。

出典：Masuda H. et., American Chemical Society 19 : 229-250(2001)

■「6-MTITC」の消臭作用

6-MTITCを入れた臭い袋に各悪臭物質を添加し、袋中のガス濃度をガス探知管した及びHPLCを用いて測定した結果、6-MTITCはイソ吉草酸及びノネナールに対して消臭作用を示した。イソ吉草酸に対しては10分以内、ノネナールに対しては60分以内に検出限界となり、消臭作用が確認された。

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-9 わさびの健康・美容力』より

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日光とブルーライト、それぞれの特徴とは

日光が肌に与える影響については、広く知られるようになりました。日焼けから乾燥まで、フィルターを通さない日光は早期老化の大きな原因です。
さらに可視光線の中でもブルーライトは肌への影響が指摘されています。ところが日焼け止めに関して効果のある化粧品でも、太陽光にも含まれているこのブルーライトを完全に吸収することはできません。

ブルーライトと肌の関係

紫外線とは異なる性質をもつブルーライトは、肌の深い部分まで届く可能性があることが報告されています。ブルーライトによって生じるフリーラジカル（活性酸素種）は、酸化ストレスを介して肌への影響との関連が指摘されており、しみやたるみなどとの関係についても研究が進められています。

ルテインは眼だけでなく肌にも注目

本書では、ルテインがブルーライトとどのように関わるのかについても紹介しています。ナポリ大学のMorganti博士らは、FloraGLO®ルテインの光防護活性に関する実験を実施しました。その結果、FloraGLO®ルテインがブルーライトやフリーラジカルに及ぼす作用が示されており、肌との関係についても研究が進められています。

■ 皮膚の光防護測定

出典：J Skin Pharmacol Physiol.2007;20:199-210.

「光防護活性」……無処置の皮膚の「最小紅斑量」（MED）に対する処置を施した皮膚のMEDとの比

「最小紅斑量」（MED）……皮膚に紫外線を照射して、紅斑が生じるために必要な最小のエネルギーのこと

栄養書庫発行 : 『Nutrient Library-10 ルテインの秘密』より

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3つの栄養素をバランスよく補うのがカギ

タンパク質、アミノ酸、核酸。これらの栄養素をバランスよく、無理なく日常の中で補っていくことが、元気な体と心を保つカギとなります。肉・魚・卵・大豆製品・乳製品には、必須アミノ酸をバランスよく含んだ高品質なタンパク質が豊富です。また、レバーや魚介、きのこ類、酵母食品には核酸やその材料であるヌクレオチドも含まれており、細胞の再生や免疫のサポートに役立ちます（図1）。

■食事から摂れる各栄養素（図1）

食事から摂取する栄養素は、一度に大量に摂るより1日3回こまめにとる方が効率よく吸収されます。ごはんと味噌汁、魚や納豆と卵など、日本の伝統的な食事スタイルは、バランスよく栄養素がとれる組み合わせになっていますが、忙しかったり量が摂れないときは、サプリメントなどで補給するのがおすすめです。

食事だけで補いきれないときは

忙しい日々や運動後など、食事だけで補いきれないときには、プロテインや核酸含有サプリメントといった補助食品も活用できます。プロテインはホエイ・ソイ・カゼインなど、目的や体質に合わせた選び方が重要です。

タンパク質摂取の推奨量

また、栄養素は“単体”ではうまく働きません。ビタミンB群、鉄、亜鉛などの補因子もセットでとることで、タンパク質や核酸の合成効率が上がります。
成人（18～64歳）のタンパク質摂取の推薦量※は、体重1㎏あたり約0.8/日ですが、高齢者は、やや多めのタンパク質摂取が推薦されています。

足りない栄養を無理なく補う

大切なのは、「足りない栄養を無理なく補うこと」。日々の食卓にちょっとした知識と工夫をプラスするだけで、身体が求める材料と指令系統を、しっかりと支えることができるのです。

※厚生労働省「日本人の食事摂取基準（2020年版）」より

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-11 タンパク質とアミノ酸と核酸』より

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身体に大切な3つの要素

私たちの身体は「タンパク質・アミノ酸・核酸」という3つの要素によって支えられています。筋肉、臓器、酵素、ホルモンをつくるタンパク質、その材料であるアミノ酸、そしてそれらを設計し、再生や合成を指示する核酸（DNA・RNA）。この３つのどれが欠けても身体はうまく働きません（図1）。

■タンパク質・アミノ酸・核酸の再合成（図1）

私たちの身体では、タンパク質・アミノ酸・核酸が絶えずリサイクルしながら循環しています。タンパク質はアミノ酸に分解されて体内を巡り、必要に応じて新しいタンパク質として再合成されます。この合成を指示する設計図が核酸です。古くなったタンパク質や細胞は、再びアミノ酸やヌクレオチドに分解され、体内の材料として再利用されています。

栄養書庫発行 : 『よくわかる健康サイエンス-11 タンパク質とアミノ酸と核酸』より

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代謝のカギをにぎる短鎖脂肪酸

「最近太りやすくなった」「血糖値が気になる」――そんな声の背景には、代謝の乱れがあります。短鎖脂肪酸はこの代謝のカギをにぎる存在として注目されています。

満腹ホルモンに働きかける

まず大きなポイントは、短鎖脂肪酸が腸内で分泌されるホルモンに働きかけることです。代表的なのがGLP-1やPYYといった“満腹ホルモン”。これらは食欲を自然に抑え、食べ過ぎを防ぎ、血糖値の急上昇をやわらげる役割を果たします。腸からのシグナルが脳や膵臓に届き、インスリンの分泌もスムーズになるため、糖のコントロールがしやすくなるのです。

太りにくい体質づくりを後押し

さらに、プロピオン酸は肝臓や脂肪組織に直接作用し、脂肪の合成を抑えます（DOI: 10.1136/gutjnl-2014-307913）。
その結果、内臓脂肪がたまりにくくなり、太りにくい体質づくりを後押ししてくれるのです。酢酸は全身のエネルギー利用を高め、代謝全体を効率良く回す働きがあります。

短鎖脂肪酸は多機能サポーター

こうした効果の積み重ねは、生活習慣病の予防に直結します。血糖値の乱高下が減ることで糖尿病のリスクが下がり、脂肪肝や高脂血症の改善にもつながる可能性があります。つまり短鎖脂肪酸は、体重管理から血糖コントロールまで、多方面に作用する“多機能サポーター”なのです。
「食べて腸を喜ばせる」ことが、最終的にあなた自身の代謝を助ける。これこそが短鎖脂肪酸の醍醐味なのです。

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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