(57)【要約】      （修正有）【課題】医学・医療・健康産業・農業・畜産・水産業の各分野における水素分子が生命機能を改善させるための、活性酸素種に対するスカベンジャー機能以外の方法の提供。【解決手段】ミトコンドリアの呼吸鎖複合体のそれぞれにおいて、好気性あるいは嫌気性条件を設定の上、それぞれに特有の阻害剤を用いて、水素分子の存在下にその活性を測定し、水素分子がスーパーオキサイド・過酸化水素・ヒドロキシラジカル・ペルオキシナイトライトなどの活性酸素種の還元のみによらず、直接的に、例えばセミキノンラジカルへの電子供与を行うことによって、ミトコンドリア呼吸鎖の機能を改善する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、反応性の高いセミキノンラジカルと反応すること。
【請求項２】
水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、嫌気性呼吸に近い各複合体の条件下において、反応性の高いセミキノンラジカルと反応すること。
【請求項３】
水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、各種鉄−硫黄クラスターの活性中心において、あるいは同部位の活性によって電子供与を行うこと。
【請求項４】
水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、各種鉄−硫黄クラスターの活性中心において、あるいは同部位の活性によって、あるいはセミキノンラジカルに対して、電子供与を行う環境が、細胞あるいはミトコンドリアに酸化ストレスあるいは低酸素ストレスなどを与える通常の呼吸とは異なる状況にあって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性が、ミトコンドリアあるいは葉緑体において活性化されることによって、呼吸機能すなわち細胞あるいはミトコンドリアのエネルギー代謝が改善されること。
【請求項５】
上記［請求項１−４］において、水素分子が電子供与を行う環境が、例えば細胞膜におけるエポキシド状態など酸化型のビタミンＫの還元や、ＮＡＤ（Ｐ）Ｈオキシダーゼ・キサンチンオキシダーにおける酸化還元反応の場において、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こり、これらのビタミン代謝系や酵素類において活性化されることによって、細胞あるいは生体のエネルギー代謝が改善されること。
【請求項６】
上記［請求項１−５］における酸化還元反応の場において、セミキノンラジカルへの電子供与のみならず、多くは上記各種鉄−硫黄クラスターや、遊離の鉄イオン、あるいは鉄原子を含むヘムなどの作用によって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こることによって、細胞あるいは生体のエネルギー代謝が改善されること。
【請求項７】
上記［請求項１−６］における酸化還元反応の場において、セミキノンラジカルへの電子供与のみならず、多くは上記各種鉄−硫黄クラスターや、遊離の鉄イオン、あるいは鉄原子を含むヘムなどの作用によって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こることによって、病的な血栓の形成や動脈硬化を促進する、亢進した抗凝固機能・亢進した血球接着機能・毛細血管における血球移動遅延などの各種状態を改善すること。
【請求項８】
上記［請求項１−７］における酸化還元反応の場において、セミキノンラジカルへの電子供与のみならず、多くは上記各種鉄−硫黄クラスターや、遊離の鉄イオン、あるいは鉄原子を含むヘムなどの作用によって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こることによって、病的なミトコンドリア機能を改善する。あるいは呼吸機能が低下しむしろ活性酸素種を過剰生産し、あるいは細胞死を誘導する状態のミトコンドリアに対しバイオジェネシスあるいは再生あるいは機能補完をもたらすことによって、例えば心筋の機能を改善し、あるいは頭皮などの毛根細胞機能再生による育毛を促進することなどを誘導する。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】医学・医療・健康産業・農業・畜産・水産業の各分野における水素分子が生命機能を改善させるための、活性酸素種に対するスカベンジャー機能以外の方法を与える。水素ガスによる生命機能改善作用は、近年ますます注目され、特にヒトおよびペットの健康に不可欠となりつつある。ガス状分子である水素を摂取する方法としては、水などの生体適応液に水素分子を含有させて飲むことが一般的であるが、他にも、水素分子含有気体の吸引や、水素分子含有液体を用いて直接的に電子供与を可能とする点滴や経皮吸収などの方法がある。しかしながら、これまでの水素の生命作用のほとんどは、ヒドロキシラジカルやペルオキシナイトライトなど、極めて反応性が高い活性酸素種への電子供与によって説明されており、その範囲においては、水素分子の生命作用のほんの一部しか説明できず、ひいては水素分子の適用が結果的に制限され、あるいはその生命作用の理解という重要な側面が損なわれてきた。
本発明の水素分子による電子供与メカニズムは上記問題点を解決し、よりよい未来への水素適用の範囲を拡大し、また理解を深めることに役立つので、その産業上の有効性は計り知れない。
【問題を解決するための手段】
ミトコンドリアの呼吸鎖複合体のそれぞれにおいて、好気性あるいは嫌気性条件を設定の上、それぞれに特有の阻害剤を用いて、水素分子の存在下にその活性を測定し、水素分子がスーパーオキサイド・過酸化水素・ヒドロキシラジカル・ペルオキシナイトライトなどの活性酸素種の還元のみによらず、直接的に、例えばセミキノンラジカルへの電子供与を行うことによって、ミトコンドリア呼吸鎖の機能を改善することを理解する。
【発明の効果】
上記のように、そもそも水素分子はヒトの健康に良いのみならず、地球上に酸素が存在しない太古における生命エネルギーを支えた電子供与分子であり、エネルギー源であったわけで、ヒトを含む特に高等生物において、その生命機能の根源である細胞呼吸の機能を改善するメカニズムを、単なる活性酸素種のスカベンジャーとしてではなく、その本質を理解することは、よりよい未来への水素適用の範囲を拡大し、また理解を深めることに役立つので、健康上の利点のみならず、その産業上の有効性は計り知れない。
【実施例】
【００１】水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、反応性の高いセミキノンラジカルと反応することが、ミトコンドリアの各種呼吸鎖複合体の活性を測ることによって、あるいはＥＳＲ（電子スピン共鳴）装置によって検出された。【００２】水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、反応性の高いセミキノンラジカルと反応することが、ミトコンドリアの各種呼吸鎖複合体の活性を測ることによって、あるいはＥＳＲ（電子スピン共鳴）装置によって嫌気性呼吸に近い各複合体の条件下において検出された。【００３】水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、各種鉄−硫黄クラスターの活性中心において、あるいは同部位の活性によって電子供与を行うことが、ミトコンドリアの各種呼吸鎖複合体の活性を測ることによって、あるいはＥＳＲ（電子スピン共鳴）装置によって検出された。【００４】水素分子が、ミトコンドリア呼吸鎖において、各種鉄−硫黄クラスターの活性中心において、あるいは同部位の活性によって、あるいはセミキノンラジカルに対して、電子供与を行う環境が、細胞あるいはミトコンドリアに酸化ストレスあるいは低酸素ストレスなどを与える通常の呼吸とは異なる状況にあって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性が、ミトコンドリアあるいは葉緑体において活性化されることによって、呼吸機能すなわち細胞あるいはミトコンドリアのエネルギー代謝が改善されることが、ミトコンドリアの各種呼吸鎖複合体の活性を測ることによって、あるいはＥＳＲ（電子スピン共鳴）装置によって検出された。【００５】水素分子が電子供与を行う環境が、例えば細胞膜におけるエポキシド状態など酸化型のビタミンＫの還元における酸化還元反応の場において、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こり、これらのビタミン代謝系や酵素類において活性化されることによると思われる血液の抗凝固反応が、例えばヒトの血液において観察された。【００６】生体の酸化還元反応の場において、セミキノンラジカルへの電子供与のみならず、多くは上記各種鉄−硫黄クラスターや、遊離の鉄イオン、あるいは鉄原子を含むヘムなどの作用によって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こることによって、例えばヒトの末梢における毛細血管内の血球の動きが、高濃度（５−７ｐｐｍ）水素含有水を引用してわずか数秒から数十秒内に観察された。【００７】生体の酸化還元反応の場において、セミキノンラジカルへの電子供与のみならず、多くは上記各種鉄−硫黄クラスターや、遊離の鉄イオン、あるいは鉄原子を含むヘムなどの作用によって、あるいはセミキノンラジカルに対して電子供与を行う環境が、細胞あるいはミトコンドリアに酸化ストレスあるいは低酸素ストレスなどを与える通常の呼吸とは異なる状況にあって、例えば嫌気性菌が生命エネルギーを得るための各種ハイドロゲナーゼ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）活性による水素分子からの電子の移動に類似した反応が起こることによって、例えばヒトの加齢あるいは男性ホルモンが関与する脱毛を引き起こした頭皮に、新たに毛髪が復活し、あるいはメラニン色素産生細胞の老化によると思われる白髪の頭皮に、新たに黒いメラニン含有毛髪が復活した。