バイオマーカー
参考として、タフツ大学のウィリアムエバンズとブライアンローゼンバーグが著書「バイオマーカー」で次の10項目の肉体年齢のマーカーを提示しているものを参考にします。
1.筋肉量
平均的アメリカ人では、成人になってから10年ごとに約3kgの筋肉を失う。
45歳を超えると喪失率は高くなる。
2.体の強度
老いると筋肉の束と運動神経が衰えるために、体の強度が低くなる。
30歳から70歳の間に、平均してももで20%、他の部位でも同じくらいの運動単位失われる。
3.基礎代謝率
体の代謝率(体を維持するために何カロリー必要とするか)は20歳以降、10年ごとに2%ずつ落ちていく。
4.体脂肪量
普通20歳から65歳までに、脂肪量が筋肉量の2倍になる。
不活発なライフスタイルや飽食はこの率を上昇させる。
5.好気性度
65歳までの間に、体が酸素を有効に使う能力は30から40%下がる。
6.血圧
ほとんどの人は、年齢と共に確実に血圧が上がる。
7.血糖許容度
血液中のグルコースを使う能力が年齢とともに下がり、生活習慣病とされる2型糖尿病の危険性が高まる。
8.コレステロール
男女ともに50歳くらいで総コレステロール値が上がる傾向にあり、心臓疾患を防ぐ善玉コレステロールHDLが、心臓発作の危険度を上げる悪玉コレステロールLDLにとってかわられる。
9.骨密度
年とともに、骨のカルシウムが失われ、骨密度が低下し骨がもろくなる。
ついには骨粗しょう症になる。
10.体温調節
対応を平熱(36から37度)に安定維持する能力が年とともに退化し、暑さ寒さに弱くなる。
これらのバイオマーカーはアメリカ人のものですが、数値が違うかもしれませんが基本的に日本人にも当てはまるマーカーと考えます。
これらのマーカーを否定し逆転する方法を探求し、提示していきたいと思います
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簡単な生活習慣で寿命が大幅に伸びる
それはいくつかの非常にシンプルな生活習慣で寿命が大幅に伸びるということを示しています。
45歳の男性で、以下に示す健康習慣を3項目以下だけ守らなかった人と六つから七つの項目を守った人では11年以上も寿命の差があったということです。
1.毎晩7時間から8時間の睡眠をとる。
2.間食をしないこと。
3.ほぼ毎日朝食をとる。
4.体重が適切であること。
下は標準体重から5%を割らず、上は10から20%を超えないこと。
5.規則的な運動をする。
スポーツ、長距離を歩く、庭仕事など。
6.飲酒はほどほどに。
7.喫煙をしない。
これからすると、継続的な運動やダイエットなどはもちろん大切ですが、加えるに酒やタバコ、おやつなどを押さえる意志の力やテクニックが重要になってきます。
また、上記の各項目は各国、各時代の健康十訓が大切なことを示しています。
そうすると、本当の健康法とは、それらの各項をいかにして生活習慣にしていくかが目的になります。
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エクササイズによる血管機能改善
この研究成果は、2010年8月17 日付けの米国医学専門誌CIRCULATION に掲載されました。
虚血(きょけつ)とは、組織に対して栄養などを送る血液の供給、血流が途絶える事に起因する、局所的な貧血状態を指します。
また、血管内皮前駆細胞(EPC)は、骨髄より動員され血中を循環し、組織の損傷部位にとどまり、病的状態にある血管内皮の修復に重要な役割を果たすとされているものです。
低酸素誘導因子(HIF)とは細胞に対する酸素供給が不足状態に陥った際に誘導されてくるタンパク質であり、転写因子として機能します。
すなわち虚血状態になると出てくるたんぱく質です。
人の体は低酸素状態に陥った際には、その低酸素状態を脱する必要があるため種々の遺伝子の転写を亢進させ 血管の形成等を進めます。
タンパク質の合成反応にDNAの情報を写し取ったmRNAを使用します。
このmRNAの写し取る過程の第一段階が転写です。
同研究グループは、高齢マウスに下肢虚血モデルを作成し、これらのマウスに、スイミング・エクササイズを行ったところ、エクササイズしなかったマウスと比較して虚血領域の血流が著しく回復するとともに、足の壊死が著明に低下しました。
エクササイズを施した高齢マウスの虚血組織や骨髄由来内皮前駆細胞において、HIF-1αの発現が増加し、その分解酵素や抑制因子の発現が低下していることを確認しました。
この結果から、加齢に伴って発症する脳卒中、狭心症、動脈瘤、動脈硬化症等の虚血疾患の予防や治療にあたって、エクササイズや体内のHIF-1αの産生と再活性化が非常に重要であることが証明され、薬物療法や外科治療に加え、エクササイズが生活の質(QOL) の増進や健康社会づくりに重要であり、さらに医療費削減にも大きく寄与できることが改めて示された形となりました。
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活性酸素
活性酸素が細胞を傷つけることで、臓器の萎縮や血管の老化が起こり、体が衰えたりや病気になったりする。
このプロセスを止めることが、老化を防ぎ長く健康な人生を送るためのポイントだといわれる。
活性酸素の働きを押さえる方法は現在2つ知られている。
1.カロリー制限摂取するカロリーを減らすことで寿命が伸びることが動物実験で確かめられている。
人間でも同じ事が起こるのか研究が進められている。
2.適度な運動日常生活の中で定期的に運動を続けることが、活性酸素の働きを押さえる「抗酸化物質」の分泌をうながし、細胞の損傷を押さえることが明らかになっている。
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脳の「老化」と「若返り」を調節する因子
脳の「老化」と「若返り」を調節する因子
老化した神経幹細胞を活性化する環境因子の発見
桑原 知子 くわばら ともこ
幹細胞工学研究センター
幹細胞制御研究チーム 主任研究員
(つくばセンター)
成体の体内に存在するさまざまな成体幹細胞(組織幹細胞)を研究しています。現代人を悩ませるさまざまな疾患の根本的な克服につながる、新しい医療・創薬開発の礎になる研究を目指しています。
脳の「老化」
人間の脳内にある海馬では、生涯にわたり新しい神経細胞が産み出されています。しかしその産生頻度は年齢とともに減少するほか、ストレスや疾患など個人がおかれた環境によっても大きく変化します。これまで、老化によって脳内で新しい神経が作られなくなってくるのは、元となる「神経幹細胞[1]」の数が減ってしまうのが第一の原因と考えられてきました。
神経新生をコントロールする因子Wnt3
今回私たちは、以下に述べる手法で、「神経幹細胞」ではなく「アストロサイト細胞[2]」に神経新生を大きく左右する因子があり、それが「神経幹細胞」の若返りにもつながる役割をもっていることを明らかにしました。
まず、老齢マウスの海馬と若齢マウスの海馬から「神経幹細胞」をそれぞれ樹立・培養したところ、試験管内の独立した実験環境では、神経幹細胞の増殖能力や遺伝子発現プロファイルに大きな差異がないことがわかりました。
対照的に、老齢マウスの海馬と若齢マウスの海馬から「アストロサイト細胞」をそれぞれ樹立・培養すると、老齢マウスの海馬「アストロサイト細胞」培養系では、若齢マウスの海馬「アストロサイト細胞」に比べるとWnt3[3](ウィント3)産生能力が30分の1程度と大幅に減少していることがわかりました(図1)。

図1 若齢マウスの海馬より抽出・培養したアストロサイト細胞(左)と、老齢マウスの海馬より抽出・培養したアストロサイト細胞(右)
さらに、老齢マウス群に、ストレスを感じさせない程度の運動(ランニング)を短期間行わせると、海馬アストロサイト細胞のWnt3産生能が大幅に増加しました。この分泌されたWnt3の増加に伴って、それを受け取る神経幹細胞内の神経分化に必要な遺伝子が活性化され、神経新生機能が増すこと、すなわち海馬で新しく産み出される神経細胞の数が増加することがわかりました。
海馬で新しく神経細胞が作られる過程には、「神経細胞の多様性(特異性の獲得)」を引き起こすメカニズムが備わっています。そのメカニズムを調節している仕組みが、「運動(ランニング)」といった個体への刺激によって、どのように変化するのか調べました。すると、新しく産まれた神経細胞内のレトロトランスポゾンのクロマチン制御の状態が、アストロサイト細胞が産生するWnt3の量に、敏感に依存していることがわかりました(図2)。

図2 個体の情報を神経幹細胞へ伝える因子(オレンジ色の粒がWnt3)
今後の予定
老化やさまざまな神経疾患の状態を左右する、幹細胞の周囲の細胞の役割を今後さらに解析し、診断に有効な新しい分子マーカーの検出方法を探索する予定です。幹細胞自体を操作しなくても、幹細胞を支えている細胞群の活性化を促すような創薬開発や新規医療技術の開発など、今後の多様な産業に応用させていきたいと考えています。
関連情報:
参考文献
M.Okamoto et al.: FASEB J., 25(10), 3570-3582 (2011).
共同研究者
浅島 誠(産総研)、征矢 英昭(筑波大学)
用語説明
[1]神経幹細胞:外部からのシグナル伝達や細胞自律的な分化制御を受けて、自分自身を複製したり、神経細胞やアストロサイト細胞、オリゴデンドロサイト細胞を産み出したりする細胞。
[2]アストロサイト細胞:神経細胞を支える物質や神経幹細胞の複製にも重要な因子などを生産する細胞集団。
[3] Wnt3:ヒトの体内の限られた領域の細胞から産生される分泌型のタンパク質。
プレス発表
2011年8月8日「脳の「老化」と「若返り」を調節する因子」
この研究開発は、独立行政法人 日本学術振興会科学研究費補助金(若手研究B、基盤研究A)の支援を受けて行っています。
健康には運動が大切だという有力な証拠になると思います。
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