健康

Health care

いのちまで人まかせにしないために

老いを考える 7 サーチュイン—栄養が足りないときにエネルギーを作らせる仕組み

2025.01.31

たとえどんなに酷使されても、身体はバランスを取り戻すことができる。その第一のルールは、自然の邪魔をしないことだ。

ディーパク・チョプラ(Deepak Chopra・インド系アメリカ人の作家、ニューエイジの第一人者、そして代替医療の提唱者)

 

NAD. Aging process and Nicotinamide adenine dinucleotide. 

長寿に関係する特定の遺伝子のスイッチをオンにすることで長寿を目指すという研究が盛んに行われています。

そのターゲットのひとつとして世界の研究者が注目するのが「サーチュイン遺伝子」です。

酵母やマウスのような単純な生物から、人間の生物学的仕組みについて多くを知るのは無理だと思われるかもしれませんが、実際にはそうではありません。

生物は何十億年も前に同じ原始のスープから誕生しており、同じ遺伝子や代謝経路を数多く共有しているのです。

マサチューセッツ工科大学(MIT)のレナード・グアレンテ博士10とデビッド・シンクレア博士が行った1990年代の数々の発見は、老化や病気を制御する重要な経路であるサーチュイン11に関する理解を深める助けとなりました。

サーチュインは、エネルギーが不足している状況において細胞の代謝を調節し、生命活動を維持するための重要な役割を果たします。

この発見は、老化や病気に対する新たなアプローチを提供し、サーチュインの活性化が健康長寿に寄与する可能性を示唆しています。

サーチュインとは、遺伝子の転写(新たなタンパク質を作ること)を制御し、炎症と酸化ストレスを低下させ、代謝と細胞エネルギー産生を改善するシグナル伝達タンパク質の総称です。12

サーチュイン遺伝子は「長寿遺伝子」とも呼ばれ、老化や寿命の制御において重要な役割を果たしています。

哺乳類では、SIRT1からSIRT7までの7種類が確認されており、それぞれの遺伝子から生成される特定のタンパク質(サーチュイン酵素)が老化を制御する働きを持っています。

SIRT1: 長寿遺伝子の中心的役割

7種類のサーチュイン遺伝子の中でも、SIRT1は特に重要な役割を果たしています。

具体的には以下の働きがあります。

  1. 血糖値の調整: インスリンの分泌を促進し、血糖値を下げる。
  2. 代謝の向上: 糖や脂肪の代謝を活性化し、エネルギーの利用効率を高める。
  3. 神経細胞の保護: 神経細胞を守ることで、記憶力や行動の制御を助ける。

これらの働きにより、SIRT1は老化の抑制や寿命の延長に深く関わっているとされています。

 

その他のサーチュイン遺伝子の役割

SIRT3: 細胞内のエネルギー工場であるミトコンドリアにおいて、エネルギー(ATP)の合成を促進します。

これにより、細胞の活性と代謝が維持されます。

SIRT6: DNAの2本鎖修復に関与し、遺伝子情報の損傷を修復することで、細胞の健康と寿命をサポートします。

サーチュイン遺伝子は、それぞれが異なる方法で細胞の健康を維持し、老化に対抗する働きを持っています。

このため、これらの遺伝子を活性化する方法を探る研究が進められており、特にSIRT1をターゲットにした健康寿命の延長や抗老化に関するアプローチが注目されています。

前述の通り、ミトコンドリアの健康を主に司っているのもサーチュインです。

言い換えれば、わたしたちのエネルギー生産はサーチュインに依存しているのです。

また、サーチュインは全身のDNA損傷を修復し、テロメアを保護する役割にも欠かせません。

テロメアにつきましては次回の投稿で、もう少し詳しく説明します。

遺伝子スイッチと老化のメカニズム

ではここで前出の「エピジェネティクス」と「メチル化」のおさらいです。

遺伝子のスイッチがオンまたはオフになる仕組みを理解するには、細胞や染色体、DNAの構造についての基礎知識が役立ちます。

以下、その概要と老化に関わるメカニズムについて説明します。

 

細胞とDNAの基本構造

人間の体は約250種類、約37兆個の細胞で構成されています(60兆個とする説もあります)。

各細胞には核があり、その中に染色体が含まれています。

染色体はヒストンと呼ばれるタンパク質にDNAが巻き付いた構造をしています。

このDNAには生物の特徴や細胞の活動を支えるための遺伝情報が刻まれています。

DNAに含まれる情報を元に、約10万種類のタンパク質が合成されます。

染色体は、DNAをヒストンに巻き付けることで、からまりや損傷を防ぎつつ、必要な情報を適切に読み取れるような状態を保っています。

 

エピジェネティクスと遺伝子のスイッチ

DNAには膨大な遺伝情報が含まれていますが、そのすべてが常に読み取られるわけではありません。

細胞は自らの役割に応じて必要な遺伝情報のみを読み取り、他の情報を読み取り不可にしています。

この仕組みを エピジェネティクス と呼び、その結果として得られる情報が エピゲノム です。

エピジェネティクスでは、DNAのヒストンへの巻き付き方が遺伝情報の読み取りに大きく影響します。

  • 巻き付きが強い部分: 遺伝情報は読み取られません。
  • 巻き付きが弱い部分: 遺伝情報が読み取られます。

巻き付きが弱いヒストンには、アセチル基という目印がついています。

このアセチル基の着脱を調整することで、遺伝情報の読み取りが制御され、細胞の性質が決まります。

DNA Gene Helix spiral molecule structure

老化とDNAの巻き付き変化

加齢とともに、DNAのヒストンへの巻き付きが弱くなるため、通常は読み取られない不要な遺伝情報まで読み取られるようになります。

この結果、細胞が本来の正しい機能を果たせなくなり、老化が進行する要因となります。

 

サーチュイン遺伝子の役割

この老化のプロセスにおいて、サーチュイン遺伝子 が重要な役割を果たします。

サーチュインは脱アセチル化酵素として働き、ヒストン上のアセチル基を適切に調節します。

これにより、DNAのエピゲノム情報が正確に読み取られるようになります。

結果として、細胞全体のDNA修復が促進され、老化を遅らせる効果が期待されます。

サーチュイン遺伝子の活性化は、エピジェネティックな老化メカニズムに対抗し、健康寿命を延ばすための鍵となる可能性があります。

 

サーチュインとインスリン感受性

さてサーチュインは、インスリン感受性を高める上で重要な働きをします。

低栄養状態(ファスティングを行っているときなど)を察知して、前述のような効果を発揮します。

しかし、大量の糖や小麦粉にまみれると、サーチュインの働きは実質的に妨げられます。

そして、糖やデンプンには生物学的な依存性があるため、それらをさらに食べ続けると、病気と急速な老化の悪循環が生み出されてしまいます。13

 

サーチュインを活性化するには?

加齢とともにサーチュインの活性は低下し、それに伴ってサーチュインに備わるあらゆる有益な作用も減少します。

サーチュインの活性を高めることは、健康で長生きするための鍵です。

では、サーチュインのスイッチを入れるのは何でしょうか?

驚くべきことに、自然界はサーチュインの活性を高める無数の方法をもたらしてくれています。

ファイトケミカルの素晴らしい世界は、健康と若さをもたらす事実上の万能薬に満ちており、ロックフェラー財団は、植物界に存在する2万5000種類の薬効成分の分析に2億ドルを費やしています。14

食物は薬であり、適切な薬を適切な量、適切なタイミングで摂取すれば、健康で活力に満ちた状態で長生きすることができます。

すでに述べたように、初期の研究により、赤いブドウの皮に含まれるレスベラトロールはサーチュイン経路を活性化することが判明しています。15

しかし、その量は赤ワイン1500本分に相当していたことを思い出してください。

たまに赤ワインを楽しむのは良いとしても、それで寿命が延びると思うのは避けた方が良いでしょう。

そのほかの有益な化合物には、次のようなものがあります。

  • ベリー類に含まれるプロアントシアニジン
  • タマネギに含まれるケルセチン
  • ウコンに含まれるクルクミン
  • 緑茶に含まれるカテキン
  • 柿、アブラナ科の野菜(ダイコン、キャベツ、ブロッコリー、小松菜など)に含まれるケンペロール
  • ライチ果実に含まれるオリゴノール
  • 漆や多くの花木に含まれるブティン

そしてペオノールをはじめ、伝統的な漢方薬に使われている多くの化合物があります。

メトホルミンやメラトニンのような薬剤さえ、サーチュインに対する作用を通じて効果を発揮している可能性があります。

植物性の化合物に加えて、食生活と生活習慣も、サーチュイン経路を効果的に活性化するうえで大きな役割を果たします。

『ピーガン・ダイエット』で説明した、植物とファイトケミカルを豊富に含む低糖質、低デンプン食は、サーチュインを活性化するための土台となります。

一方、炭酸飲料やベーグルは、サーチュインの効果をオフにする最良の方法です。

また、食事を制限する時間をとること(1日14〜16時間のファスティング)や、さらに長い時間のファスティングをすることも効果があります。

では、身体はどのようにして自然にサーチュインを活性化するのでしょうか?

身体は、NAD+(ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド)と呼ばれる化合物を作ることによってそれを行います。

NAD+は細胞内のエネルギー産生の鍵を握っています。

それだけでなく、DNAの修復を活性化し、炎症を抑制し、細胞のストレス処理能力を向上させ、脳の新たな結合(神経可塑性)を増強し、ミトコンドリア機能を最適化します。

これらはすべて、健康的な長寿には欠かせない要素です。

残念なことに、NAD+の産生は加齢とともに減少していきます。

NAD+のレベルを高めることは、長寿を達成するための潜在的な治療法として、最もエキサイティングなものの1つです。

定期的な有酸素運動もサーチュインを活性化します。

実際、運動が健康と長寿にもたらす効果として知られているものの多くは、サーチュイン経路に対する作用によるものです。

運動はまた、NAD+の産生を増やすために必要なNAMPTと呼ばれる重要な酵素を刺激します。

マウスを若返らせた化合物

『LIFESPAN——老いなき世界』(梶山あゆみ訳、東洋経済新報社、2020年刊)の著者であるデビッド・シンクレア博士とハーバード大学の研究者たちは、NAD+とサーチュイン活性化に関する多くの研究を牽引してきたパイオニアです。

ナイアシン(ビタミンB3)から生成されるNAD+は、ミトコンドリアでエネルギー(ATP)を生み出す重要な役割を果たすだけでなく、細胞の健康維持、DNA修復、さらには長寿に関与するサーチュイン経路を活性化する作用があります。

NAD+は体内でNR(ニコチンアミドリボシド)やNMN(ニコチンアミドモノヌクレオチド)を経て合成され、これらの物質はNAD+のレベルを高めるサプリメントとして研究が進められており、病気や老化に対する強力な保護効果を示すことがわかっています。

シンクレア博士は、研究室で年老いたマウスにNAD+増強分子を投与した際の驚くべき結果を紹介しています。

この化合物を摂取したマウスは、これまでにないほどのエネルギーを得て、マウス用のトレッドミルを文字通り破壊してしまったと言います。

そのトレッドミルは、1回で3キロメートル走るマウスのために設計されていなかったからです。

若いマウスでも、疲れることなく走れる距離はせいぜい1キロメートル程度です。

さらに、NAD+は「マウス閉経」を逆転させ、年老いた雌マウスに生殖能力を回復させたという驚異的な結果も報告されています。16

NAD+は代謝や概日リズムの調節において、サーチュインを介して重要な役割を果たしています。

加齢とともにNAD+のレベルは減少し、これがサーチュイン活性の低下を意味します。

このNAD+の減少に対抗するために、NR(ニコチンアミドリボシド)やNMN(ニコチンアミドモノヌクレオチド)などの前駆体を補給することで、若い頃のNAD+レベルを取り戻し、加齢に伴う病的な変化を逆転させることが可能であり、寿命を延ばす効果があることが明らかになっています。

これらの物質は、わたしをはじめとする第一線の老化研究者たちが毎日摂取しているものでもあります。

NAD+およびその前駆体であるNRとNMNは、健康寿命を延ばすための最も強力な発見の一つであり、現在私たちが手にできる「若さの泉」に最も近いものかもしれません。17

栄養感知経路(インスリンシグナル伝達、mTOR、AMPK、サーチュイン)の機能不全は、老化の典型的な特徴の一つです。

食事はこれらの経路に対して悪影響を与えることもあれば(現代の食生活が続けば)、逆に最適化することもできる重要な要素となります。

結論としては、次のようなポイントが挙げられます。

まず、糖分、デンプン、加工食品を控えること。

次に、色とりどりの野菜や果物から得られるファイトケミカル、良質な脂肪、そして高品質のタンパク質を豊富に摂取することが推奨されます。

また、適度な「良い」ストレスを生じさせる運動や、長時間のファスティングなどで栄養感知経路を活性化させることも大切です。

そして、夕食と朝食の間に少なくとも12〜14時間の間隔を空けることで、食物摂取から身体を休める時間を作り、間欠的ファスティングや食事時間制限食が推奨されます。

 

運動する時間がないと思っている人は、遅かれ早かれ病気のために時間をさかなければならなくなる。

 

ダービー伯エドワード・スタンレー(Edward George Villiers Stanley, 17th Earl of Derby KG, GCB, GCVO, TD, PC, KGStJ, JP)

 


 

References

 

10 Imai S, Guarente L. “NAD+ and Sirtuins in Aging and Disease.” Trends Cell Biol. 2014 Aug;24(8):464-71.

11 Grabowska W, Sikora E, Bielak-Zmijewska A. “Sirtuins, a Promising Target in Slowing Down the Ageing Process.” Biogerontology. 2017 Aug; 18(4):447-76.

12 Chen C, Zhou M, Ge Y, Wang X. “SIRT1 and Aging Related Signaling Pathways.” Meeh Jgemg Dev. 2020 Apr; 187:111215.

13 Lennerz B, Lennerz JK. “Food Addiction, High-GIycemic-Index Carbohydrates, and Obe¬sity.” Clin Chem. 2018 Jan;64(l):64-71.

14 The Periodic Table of Food Initiative, https://foodperiodictable.org.

15 Wqtroba M, Dudek I, Skoda M, Stangret A, Rzodkiewicz P, Szukiewicz D. “Sirtuins, Epi-genetics and Longevity.” Ageing Res Rev. 2017 Nov;40:11-19.

16 Bertoldo MJ, Listijono DR, Ho WJ, et al. “NAD+ Repletion Rescues Female Fertility during Reproductive Aging.” Cell Rep. 2020 Feb 11 ;30(6): 1670-8 l.e7.

17 Yoshino J, Baur JA, Imai SI. “NAD+ Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential ofNMN and NR.” Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):513-28.

unshakeable lifeトップへ戻る