ポリアミンについて

ポリアミンって何?

 ポリアミンとは、全ての細胞内で作られる物質で、細胞の増殖に深く関連しており、細胞分裂がさかんな組織では高濃度存在します。 
 学術的には、「分子中にアミンを複数含む、低分子の塩基性物質」を総称してポリアミンと言います。生体内には、主として2個のアミンを含む「プトレッシン」、3個の「スペルミジン」、4個の「スペルミン」が存在します。 
 たとえば、細胞分裂が盛んな赤ちゃんが生まれてしばらくの間飲む母乳は、分娩後数か月経った母乳と比較して、ポリアミンがたくさん含まれています。これは、未熟な赤ちゃんの腸を速く成熟させ、腸の消化吸収機能やバリア機能を高めるためだと考えられています。一方で、このポリアミンを作る能力は、年を取るにつれ減少します。
 私たちは、老化はポリアミンを自分の細胞で作れなくなることから始まり、ポリアミンが健康を維持するのに必須の物質であると考え、研究を進めています。特に、病気の発信源である大腸の機能を維持する作用を重要視しています。

※ポリアミンの語源
 ポリ(poly)とは、「多数の…」「複」の意味で、複数のアミン(-NH-)を含む化合物の総称です。ちなみに、最も活性の強いポリアミンはスペルミン(Spermine)といいますが、これは精液で最初に発見されました。そこで、精液Sperm+アミンamineを合わせてSpermineと名付けられたのです。

3種類のポリアミンの役割を教えて!

 ポリアミンには、主として「プトレッシン」、「スペルミジン」、「スペルミン」の3種類が存在します。
 これらは、プトレッシン→スペルミジン→スペルミンの順に生体内で合成され、また逆の経路で分解されます。一方、活性の強さはその逆で、スペルミン→スペルミジン→プトレッシンの順番になります。
 生命活動には、「余計なことはしない」という原則がありますので、活性の低い順に合成し、いざという時にのみエネルギーを使って活性の強いものを生み出すのでしょう。
 不思議なことに、ヒトの腸管ではプトレッシンの濃度が最も高く、ついでスペルミジンで、スペルミンは検出されない場合もあります。プトレッシンは腸管上皮細胞に吸収され、必要な時に細胞内でスペルミジンやスペルミンに変換されているものと推測されています。

腸内細菌がポリアミンを作るのですか?

 はい。私たちが、腸内細菌のいないマウス(無菌マウス)と、通常のマウスの大腸内容物におけるポリアミンの濃度を比較してみたところ、通常のマウスの方がポリアミンの濃度が圧倒的に高いことがわかりました。
 ポリアミンを自ら作ることができる菌種もあれば、環境中のポリアミンを吸収する菌種もいます。このバランスで腸管内のポリアミンの濃度は決まるのですが、いずれにしても、腸内細菌が高濃度になる菌種構成がカギになります。
 プロバイオティクスLKM512は、腸内環境を大きく変える作用があり、変動した菌種構成により、ポリアミン濃度が高くなります。

ポリアミンはどのように大腸に働きかけるの?

 腸管には、栄養や水分を吸収する役割と同時に、腸管内に現れる炎症要因物質やアレルゲンを体内に侵入させない役割があり、これをバリア機能といいます。
 腸管は一層の上皮細胞で、細胞どうしが密着して成り立っていますが、これに関わる種々のタンパク質合成が、ポリアミンにより活性化されます。
 また、この上皮細胞は粘液を分泌して粘液層を形成し、さらに抗体(sIgA)を出すことで有害物質の侵入をガードしているのですが、この働きをポリアミンが促進するのです。
これらの結果、大腸のバリア機能が高まって、炎症物質やアレルゲンが生体内に侵入するのを物理的に防ぎ、炎症やアレルギー予防に役立っていると考えられます。

ポリアミンにはDNAを安定させる力があるって本当?

 ポリアミンは、成長が盛んな乳児期の細胞や精液中で高濃度に含まれています。細胞が増殖する時にたくさん作られますが、それはポリアミンが細胞分裂時に必要だからです。
 細胞内に存在するポリアミンの大部分は、核酸(DNA、RNA)と結合しています。つまり、生命体として最も重要な設計図である遺伝子が突然変異を起こしてしまわないように、くっついて安定させるという大事な役割を果たしているのです。

ポリアミンには炎症を押さえる働きがあるの?

  はい。ポリアミンの重要な役割のひとつに、抗炎症作用があります。
 特に小さな炎症が継続的に生じる慢性炎症は、老化の主要因と考えられています。本来、炎症反応は生体を守るために起こるものですが、老化によって暴走することが多くなります。
 自然免疫系(抗原抗体反応ではなく、体内に侵入して来る異物なら何でも食べてしまう免疫系)により、炎症性サイトカインが分泌されることで炎症が起こりますが、ポリアミンはこの過剰な分泌を抑制することが知られています。

ポリアミンはサプリメントで摂取できますか?

 ポリアミンをそのままサプリメントで摂取することは、その独特の臭気などの影響で、ほとんど行われていません。しかし、大豆やある種のチーズ、白子、オレンジなどにたくさん含まれているので、食品からポリアミンを摂取することができます。
 ちなみに、自治医科大•早田邦康先生のグループから、マウスの実験で、大豆の2倍程度のポリアミンを与えたところ、毛並みが良くなり寿命が伸びたと報告されています。
 しかし、口から摂取したポリアミンは、ほとんどが小腸で吸収されるため大腸に届かず、病気の発信源である大腸の老化を抑えることができません。また、一過性であり、吸収されてしまえばそれで終わりです。
 そこで、私たちが考えたのは、ポリアミンを腸内細菌に作らせる方法です。マウスにLKM512を投与し、腸管内でポリアミンを作らせてみたところ、口からポリアミンを摂取させたマウスに比べて、大腸の老化が抑えられました。
 ポリアミンを腸内細菌に作らせるということは、濃度が高くないにしても、常に作り続けることができるわけです。仮に、腸内の10倍量のポリアミンを含む食品を食べたとしましょう。1時間後には腸から吸収され、血流に入ったものも、どこかの細胞に吸収されてしまいます。一方、大腸内では、1時間あたり10分の1の量であったとしても常に作られています。10時間後には食べた量を超え、24時間で、その2倍以上のポリアミンを供給できるようになります。
 また、ポリアミンを多く含む食品は、白子、魚卵、チーズなど、どうしてもカロリーが高いものやプリン体を多く含むものが多いのですが、腸管内でポリアミンを作らせれば、余分なカロリーをとる必要もなくなります。

ポリアミンはガンを起こすと聞きましたが、本当?

 ポリアミンがガンを作るという報告は、私たちが知る限り、世界中のどこを探しても存在しません。
 ただし、ガン細胞が自らポリアミンを作り出すので、ある種のガン患者さんの尿を調べると、特定のポリアミンが増えることは知られています。そして、これを背景にガンを調べるマーカーとして扱われて来た歴史はあります。
 ポリアミンは、細胞の成長に欠かせない物質です。正常細胞の成長や増加に必要なものです。一方でガン細胞にとっても必要なものです。不足している場合は、ガン細胞自らが作り出し、環境中にあるポリアミンも吸収して成長、増加します。誤解しないでほしいのは、実験としてガン細胞を持つ動物にポリアミンを投与するとガン細胞が増えますが、正常動物にポリアミンを与えても、ガン化しないこと。
 そもそも、ポリアミンはDNAの突然変異を抑える力が強いので、むしろガンの発症を抑える作用があると推測されます。
 とはいうものの、生研センター委託研究審査でもこの点が問題視されましたので、安全性を証明するため、現在実験中です。

ポリアミンは、生命活動になくてはならないものなのですね?

 そのとおりです。ポリアミンにはたくさんの機能がありますが、すべて生命活動に関わっています。
 また、全生物が共通して、生体内にポリアミンを持っています。全生物というのは、原核細胞(核を持たない細菌など)、真核細胞(酵母など核を持つ微生物)などの微生物から、魚類、両生類、鳥類、哺乳類、さらには植物も含みます。
 すべての生物が持っているものの代表として、核酸(DNA, RNA)がありますが、それに匹敵する重要性なのではないでしょうか。重要といわれている腸内細菌の産生物のひとつである酪酸にしても、すべての植物や細菌の細胞中に含まれているわけではありません。
 全生物の生命活動にとって必須であるポリアミンは、とても重要な物質なのです。

ポリアミンは寿命をのばすと話題になっていますね

 私たちは、腸内細菌が作るポリアミンの重要性を2001年に初めて発表しました。そのときには話題になりませんでしたが、2009年に一転しました。
『Nature Cell Biology』という著名なジャーナルに、ポリアミンが寿命をのばすことに関連しているという論文が掲載されたからです。
 この論文では、酵母、線虫、ショウジョウバエ、ヒトの免疫細胞にスペルミジンを投与したところ、寿命がのびたことが発表されました。
 また、大腸内のポリアミン濃度が高まると寿命がのびるという仮説は、今後も多くの段階を得て証明しなければならないものですが、この内容は『Medical Hypotheses』というジャーナルで発表しており、すでに認められています。
 そして最新情報です。この仮説がほぼ正しいことが証明されました。マウスにビフィズス菌LKM512を投与して、大腸内ポリアミン濃度を上げることで、寿命が伸びたことが確認されたのです。この内容は、アメリカ科学ジャーナル『PLoS One』に掲載されましたので、その解説を参考にして下さい。

ポリアミンはアンチエイジングに効果があるの?

 若い時は、自らの細胞がポリアミンを生み出します。ですから供給する必要はありません。しかし加齢にともない、ポリアミンを作り出す能力が劣ることが、複数の臓器で確認されています。
 ポリアミンには、体の健康を保つための様々な機能がありますが、細胞が作れなくなるとこれらが狂い始め、異常が現れるのです。
 ただしポリアミン不足でおちいる機能の低下は、ポリアミンさえ供給できればおそらく防げるため、中年期以降は特にアンチエイジングに有効なのです。
 この内容もぜひ、アメリカ科学ジャーナル『PLoS One』に掲載された論文の解説を参考にして下さい。

<便秘改善>
松本光晴, 今井哲哉, 廣中貴弘, 久米仁司, 渡辺正利, 辨野義己.(2000)
Bifidobacterium lactis LKM512株含有ヨーグルトのヒト糞便菌叢および便性改善に及ぼす影響. 腸内細菌学雑誌 14: 97-102.

<アトピー軽減>
Matsumoto M, Aranami A, Ishige A, Watanabe K, Benno Y. (2007) LKM512 yogurt consumption improves the intestinal environment and induces the Th1-type cytokine in adult patients with intractable atopic dermatitis. Clin. Exp. Allergy 37: 358-370.

<大腸内での変異原性の抑制>
1. Matsumoto M, Ohishi H, Benno Y. (2001) Impact of LKM512 yogurt on improvement of intestinal environment of the elderly. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 31: 181-186.

2. Matsumoto M, Benno Y. (2004) Consumption of Bifidobacterium lactis LKM512 yogurt reduces gut mutagenicity by increasing gut polyamine contents in healthy adult subjects. Mutat. Res. 568: 147-153.

<高齢者の炎症改善>
Matsumoto M, Ohishi H, Benno Y. (2001) Impact of LKM512 yogurt on improvement of intestinal environment of the elderly. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 31: 181-186.

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