アンチエイジング物質 -ポリアミン首都圏北部４大学連合

食の安全と健康シンポジウム
２０１０年１１月２６日

自治医科大学医学部総合医学第２（さいたま医療センター循環器病臨床医学研究所）
准教授 早田 邦康

ポリアミン
プトレスシン

H2N

NH2アミン
ＮＨ ２

分子量８８スペルミジン

H2NNH

NH2

分子量１４５H

スペルミン

H2NN
HN

分子量２０２

NH2

ポリアミン？
• 1678 年に Leeuwenhoek の記述• ほとんど全ての細胞に数百マイクロモーラー（µM）からミリモーラー（mM）の単位で存在する物質• 細胞の増殖と分化に不可欠• 細胞膜の安定、遺伝子発現や細胞内シグナルに関与• 細胞間で受け渡される、血中ではほとんどが細胞内に存在• 細胞は細胞外からポリアミンを取り込む

Extracellular space

Polyamine transporter

Polyamine transporter
Arginine
Arginase
Ornithine

Antizyme

Antizyme
inhibitor

Ornithine decarboxylase(ODC)
Polyamine oxidase(PAO)

Putrescine

S-adenosylmethionine

Spermidine synthase

S-adenosylmethionine
decarboxylase(AdoMet DC)

N1-Acetylspermidine
Acetyl CoA:
spermine/spermidine N1acetyltransferase

Propylamine

Spermidine
Polyamine oxidase(PAO)

N1-Acetylspermine

Propylamine

Decarboxylated
S-adenosylmethionine

Spermine synthase

Acetyl CoA:
spermine/spermidine N1acetyltransferase

Spermine

Intracellular space歳をとるとポリアミン合成が低下する

加齢に伴いポリアミン合成酵素活性は低下する。
とくに、Spermidine/Spermine synthaseは活性化されにくい。
実際に動物の検討では、組織内ポリアミン濃度、とくにスペルミジンとスペルミン濃度は加齢に伴って低下する。

ヒトの全血中ポリアミン濃度
14

スペルミン濃度(µM)

121086420304050

年齢6070消化管（食物中、腸内細菌）は、体内ポリアミンの重要な供給源である

では、実際に経口摂取するポリアミン濃度に差があると？

実験餌
水分 (w/w %)タンパク (w/w %)脂肪 (w/w %)ファイバー (w/w %)灰分 (w/w %)可溶性無窒素物 (w/w %)エネルギー (kcal / 100g)

7.6
26.4
10.2
2.5
6.0
47.3397

脂肪はエネルギーの 23.1 % を供給
ミルクカゼイン、白身魚、酵母、小麦胚芽、ラード、ふすま、脱脂米ぬか、アルファルファ、小麦全粒粉、マイロ、トウモロコシ、ビタミン、ミネラル合成ポリアミン添加量

低濃度 通常濃度
餌
餌

高濃度
餌

プトレスシン (w/w)

0%0.002 %

0.015 %

スペルミジン (w/w)

0%0.008 %

0.06 %スペルミン (w/w)

0%0.002 %

0.015 %

血中スペルミン濃度（実験食開始２６週間後（マウス５０週齢））

血中スペルミン濃度 (µM)

2520p = 0.067
15p = 0.023
10male Jc1:ICR mice
50J Nutr Sci Vitaminol 55: 361-366, 2009

高低通常
ポリアミン ポリアミン ポリアミン餌

血中スペルミジン濃度（実験食開始２６週間後（マウス５０週齢））

血中スペルミジン濃度 (µM)

120100p = 0.053

80p = 0.054
60
40

male Jc1:ICR mice
200J Nutr Sci Vitaminol 55: 361-366, 2009

低普通

高ポリアミン餌疫学調査
大豆などの豆類の摂取は生活習慣病の抑制とヒトの寿命延長に関連がある。

納豆食べた人

納豆食べなかった人14

スペルミン濃度 (µM)

スペルミン濃度 (µM)

14

納豆を食
べ続けると
血中
濃度が上
昇

10621062

前後前後血中ポリアミンは大半が血球に存在

末梢血単核球（リンパ球、単球）のポリアミン濃度が上昇すると何が起きるか？

ポリアミン（スペルミンとスペルミジン）はヒト末梢血単核球からのＴＮＦ産生を抑制する

TNF production

(%)

LPS刺激

100
8060
40
200

1 0 0

8 0

6 0

4 0

Putrescine
Spermidine
Spermine

2 00

1 00

1 0 0

100

1 0 0 01000

Polyamine concentration (µM)
J Exp Med 185: 1759-1768, 1997

末梢血単核球によるポリアミンの取り込み

培養液中のポリアミン

スペルミン

スペルミジン
Spermine
Spermidine
Putrescine

プトレスシン添加なし

0123456Polyamine concentration in cell lysate (nmol/ml)(PBMCs cultured overnight with 500 µM)

ＬＦＡ−１発現の強さ

高齢者は（老化因子）LFA-1が増える
350
300

r = 0.500
p = 0.0037

250200150
PBMCs男性ボランティア（n = 42）100203040

年齢506070J Immunol 175: 237-245, 2005

ＬＦＡ−１発現の強さ

スペルミンは LFA-1(CD11a) の発現を抑制

r = - 0.41
p = 0.021

300

250

200

150
4681012
血中スペルミン濃度（μM）

14

J Immunol 175: 237-245, 2005

Inflamm-aging
Inflammation as a cause of Aging
Silent inflammation is the root cause for many, if
not most, of the chronic diseases of aging.

血中ポリアミン濃度の上昇したマウスの寿命は延長する。
1.0

生存率

0.80.6CAB0.4
A Low poly amine chow
B Normal poly amine chow
C High poly amine chow

0.20020406080100

生存期間（週数）
Exp. Gerontology 44: 727-732, 2009.

腎臓 (HE stain)

Exp. Gerontology 44: 727-732, 2009.

発生頻度 (%) (n=6)

1008060
40
200
Glomerular atrophy

若年マウス (20 week-old)

低ポリアミン餌

Interstitial fibrosis

88 週齢

高ポリアミン餌

88 週齢

Eisenberg T, et al.
Induction of autophagy by spermidine promotes longevity.
Nat Cell Biol. 2009;11:1305-14.

Matsumoto M, et al.
Promotion of longevity of mice through improvement in
the intestinal environment by probiotic-induced
upregulation of polyamines.
Proceedings of 2010 International Polyamione
Conference. 2010 June: 52-53.

結論• 高ポリアミン食でマウスとヒトの血中ポリアミン濃度が上昇する• 抗炎症作用を有するポリアミンは、マウスの老化を抑制し、寿命を延長する。
• 地中海食（大豆を含む）は高ポリアミン食である。