-----2023 年 12 ⽉ 20 ⽇
報道関係者各位
国⽴⼤学法⼈筑波⼤学
タカノフーズ株式会社

納⾖摂取による動脈硬化抑制メカニズムを解明
納⾖に含まれる成分が動脈硬化を抑制することが知られていますが、そのメカニズムは不明でした。本
研究では、納⾖がマウスの動脈硬化に与える影響を解析し、その結果、納⾖摂取により腸内細菌叢の変化や炎症抑制作⽤が⽣じ、これが動脈硬化予防に寄与することが分かりました。

動脈硬化は、⾎管の壁に脂質や炎症細胞が蓄積し、⼼臓病や脳卒中など⼼⾎管疾患の原因となる慢性疾患です。動脈の柔軟性を⾼め、炎症反応の調節により⼼⾎管疾患を抑制する作⽤のある⾷品として、ビタミン K2 を豊富に含む納⾖が知られています。しかしながら、納⾖が動脈硬化を抑制するメカニズムは不明でした。
本研究では、異なるビタミン K2 レベルを持つ納⾖（⾼ビタミン K2 納⾖、通常の納⾖、低ビタミンK2 納⾖の 3 種類の納⾖）を⽤い、これらが動脈硬化モデルマウスの動脈硬化に与える影響を経時的に評価しました。その結果、すべての種類の納⾖摂取により、動脈硬化が有意に減少することが観察されました。また、納⾖の摂取は腸内細菌叢の構成を変化させ、動脈硬化を促進するサイトカインやケモカインの発現を調整し、動脈硬化に対する治療的な効果を有することが⽰唆されました。さらに、動脈硬化の進⾏に重要なマクロファージに納⾖菌を添加したところ、特に⾼ビタミン K2 納⾖により、炎症性サイトカインや炎症細胞を引き寄せるケモカインの発現が顕著に減少することが明らかになりました。また、通常の納⾖および低ビタミン K2 納⾖では抗炎症性サイトカイン IL-10 の発現が増加しました。以上のことから、納⾖菌は腸内細菌として存在するだけでなく、腸内細菌叢の変化やビタミン K2などの代謝物を通して動脈硬化抑制に寄与している可能性が⽰されました。

研究代表者
筑波⼤学医学医療系
平松 祐司 教授
川⼜ 健（医学学位プログラム博⼠課程４年）
タカノフーズ株式会社 研究部⾨畜産研究開発
⻄川 宗伸

1

研究の背景⽇本の成⼈において、納⾖を多く摂取することに、⾼⾎圧や⼼⾎管疾患による死亡リスクを低減する効果があることは広く知られています。納⾖に含まれる成分のナットウキナーゼ、ビタミン K2 注 1)、サーファクチン、ポリ γ-グルタミン酸（PGA）は、健康に良い効果を持つとされていますが、これらが⼈体にどのように作⽤するのかについては、⼗分に解明されていませんでした。そこで、本研究では、⼼⾎管疾患の原因の⼀つである動脈硬化注 2)に対する納⾖の影響を明らかにするために、ビタミン K2 含有量が異なる３種類の納⾖を⽤いて、動脈硬化モデルマウスの病変部や腸内細菌叢注 3)の詳細な解析を⾏いました。
研究内容と成果
今回、本研究グループが開発した、近⾚外蛍光タンパク質 iRFP 注 4)を動脈硬化病変部で発現する動脈硬化モデルマウス（Scientific Reports, 2018）を⽤いて、⾼コレステロール⾷による動脈硬化誘導後の⾮侵襲的観察および、９週間の誘導後に⼤動脈の Oil red O 染⾊注 5)を⾏いました。この際、⾼コレステロー
ル⾷と同時にビタミン K２含有率の異なる⾼ビタミン K 納⾖、低ビタミン K 納⾖、通常の納⾖をそれぞれ与え、各納⾖がマウスの動脈硬化に与える影響について詳細に調査しました（図１A）。その結果、すべての納⾖群で Oil red O 染⾊で確認される病変部の⾯積が減少し、特に⾼ビタミン K 納⾖群で、その減少が顕著でした（図１B）。さらに、経時的な観察により、誘導後 6 週間から、⾼ビタミン K 納⾖の動脈硬化抑制効果が明らかになりました（図 1C）。また、種類に関わらず、納⾖を摂取した群の腸内細菌叢においては納⾖菌が増加し、腸内細菌の多様性と組成に有意な差が⾒られました（図 2A および B）。
また、⾼ビタミン K 納⾖群の⾎清中では、動脈硬化を促進するケモカイン注 6)CCL2 の濃度が著しく減少しました（図２C）。CCL2 は、腸管上⽪細胞や腸内マクロファージから分泌され、病変部の細胞浸潤に関与し、動脈硬化を促進することが知られています。そこで、納⾖がマクロファージの活性化を抑制するかどうかを、培養マクロファージを⽤いて検討しました。その結果、特に⾼ビタミン K 納⾖を加えたマクロファージでは、CCL2 の発現が⼤幅に減少しました（図２D）。さらに、どの種類でも、納⾖を添加したマクロファージでは、抗炎症サイトカイン注 6)IL-10 の発現が増加しました（図２E）。これらの結果から、納⾖の摂取により、動脈硬化病変部が減少すること、腸内で納⾖菌が増加して腸内細菌叢の多様性を⾼めること、動脈硬化促進に関わる免疫細胞腸内の免疫細胞に直接働いて腸内炎症を抑制すること、が⽰
唆されました（図３）。
今後の展開
本研究成果は、⽇本⼈の死因の上位を占める⼼⾎管疾患に対する予防と治療法に新たな知⾒をもたらします。また、⽇本の伝統⾷品であり、低コストで⼊⼿可能な納⾖の医療的価値が再評価されることで、⾷事を通じた健康維持に対する国⺠の意識が⾼まることが期待されます。今後、より医療的価値が⾼い納⾖への改良や、他の⽣活習慣病に対する納⾖の予防効果についての研究につながると考えられます。

2参考図

図１ 納⾖投与群は動脈硬化が改善する
A: iRFP 発現動脈硬化モデルマウスを⽤いて⾼コレステロール⾷（High Cholesterol Diet, HCD）を 9 週間与える実験図。マウスには HCD のみ、または、異なる種類の納⾖（⾼ビタミン K 納⾖：HVK、通常の納⾖：NN、低ビタミン K 納⾖：LVK）を含む HCD が与えられた。
B: ⼤動脈の Oil red O 染⾊による病変部の⽐較。左側は染⾊された⼤動脈の画像、右側は各群（HCD のみ、HCD + HVK、HCD + NN、HCD + LVK）で染⾊された病変部の⾯積を mm²単位で⽰したグラフ。
(*, p < 0.05 Tukey-Kramerʼs test)
C: iRFP を⽤いた動脈硬化の進⾏の観察。左図は、HCD および HVK を摂取した群のマウス⼤動脈における iRFP 蛍光量の週次変化を記録した画像。右図は、ベイズ統計モデルを⽤いて算出した、HCD 群と HVK群の iRFP 発現量の継時変化を表す。このグラフから、HVK 群が HCD 群と⽐較して動脈硬化の進⾏が遅いことが視覚的に分かる。

3

図 2 納⾖投与群の腸内細菌叢の変化及び抗炎症作⽤の解析
A: 納⾖菌の量の⽐較。各グループのマウスの腸内で検出された納⾖菌（Bacillus 属）の割合を⽰す。納⾖を接種した群では納⾖菌の割合が⾼くなっている。
B: 群間での腸内細菌叢の多様性⽐較。Unweighted UniFrac 解析注７）を⽤いて、各群の腸内細菌叢の多様性を 9 週間の動脈硬化誘導後に⽐較した。⻘で⽰される HCD のプロットは、ほかの納⾖群のブロットから離れていることから、納⾖摂取により細菌叢のプロファイルが変化していることが分かる。
C: ⾎清中の CCL2 濃度の⽐較。HVK 群で有意に低下している。
（*, p < 0.05 t-test）
D: 腹腔マクロファージの Ccl2 mRNA 発現量。LPS（リポ多糖）によって刺激した腹腔マクロファージの Ccl2 mRNA 発現量を⽰す。HVK の添加により、有意に発現が低下している。
（**, p < 0.01 t-test）
E, F: 腹腔マクロファージの IL10 mRNA 発現量。LPS によって刺激した腹腔マクロファージの IL10mRNA 発現量を⽰す。NN、LVK および HVK の添加によって有意に発現が上昇する。
（**, p < 0.01 ttest）。

4

図３ 本研究から予想される納⾖による動脈硬化抑制のメカニズム
通常⾷を摂取しているマウスの腸管では、正常な腸内環境の下で常在マクロファージが存在している（左）。⾼コレステロール⾷により腸内細菌叢の乱れや腸壁のバリア機能の低下が引き起こされ、細菌由来の LPS の刺激によって炎症性マクロファージが CCL2 を産⽣し、動脈硬化が促進される（右上）。納⾖の摂取によって腸内に納⾖菌が増え、腸内細菌叢の多様性増加やマクロファージの CCL2 産⽣を減少させることで、動脈硬化が抑制される（右下）。
⽤語解説
注１） ビタミン K2
ビタミンの⼀種で、納⾖菌などの細菌や動物の体内で作られる。炎症の抑制の他、⾎管内のカルシウム沈着を抑えて⾎管の柔軟性を保つ効果があることが知られている。納⾖はビタミン K2 が⾮常に豊富に含まれている⾷品の⼀つ。
注２） 動脈硬化
動脈にコレステロールなどが蓄積し、⾎管壁が硬くなった状態。硬くなった⾎管が破裂してしまうと⾎栓が形成されて⾎管が詰まり、⼼筋梗塞や脳卒中などを引き起こす危険性がある。マクロファージと呼ばれる免疫細胞が、⾎管壁中でコレステロールを取り込み泡沫細胞に変化することで、動脈硬化が進⾏する。
注３） 腸内細菌叢
腸内に⽣息する細菌の集まり。ヒトの腸には、ヒト⾃⾝の細胞数の 10 倍もの腸内細菌が存在していると⾔われており、その構成は⾷⽣活や年齢などで変化する。腸内細菌は病原菌の定着阻害、免疫系の活5

性化、ビタミンの産⽣などのさまざまな作⽤によって、ヒトの健康と密接に関わる。
注４） iRFP（⾚外線蛍光タンパク質）
⽣物学的研究で⽤いられる蛍光タンパク質の⼀種。⾚外線領域で発光することが特徴で、⽣体内での細胞や組織のイメージングに利⽤される。特に深い組織や厚い⽣体標本の観察に有⽤。
注５） Oil red O 染⾊
脂質を⾚く可視化する組織染⾊の⽅法。動脈硬化研究では、⾎管壁における脂質の蓄積を確認するために広く⽤いられる。
注６） サイトカイン、ケモカイン
サイトカインは、細胞同⼠の連絡に使われるタンパク質の総称で、さまざまな機能を持つ。その機能によって、炎症性サイトカイン、抗炎症性サイトカインなどに分類される。ケモカインは細胞の移動を促進するサイトカインの総称。
注７） Unweighted UniFrac 解析:
異なるサンプル間の微⽣物群集構成の違いを評価するために使⽤される。種の存在有無のみを考慮し、その相対的な豊富さや存在量は考慮しない。これにより、サンプル間の微⽣物群集の遺伝的な距離や類似性を評価し、⽣物群集間の違いを理解するのに役⽴つ。
研究資⾦
本研究は、科研費による研究プロジェクト（19K05926）の⼀環として実施されました。また本研究は、筑波⼤学とタカノフーズ株式会社との共同研究契約に基づいて⾏われました。
掲載論⽂【題 名】 Natto consumption suppresses atherosclerotic plaque progression in LDL receptor
deficient mice transplanted with iRFP-expressing hematopoietic cells.
（iRFP 発現造⾎細胞を移植された LDL 受容体⽋損マウスにおいて、納⾖摂取が動脈硬化性プラークの進⾏を抑制する）【著者名】 川⼜ 健 1、脇本 新 1、⻄川 宗伸 2、池澤 将也、濱⽥ 理⼈ 2、井上 由理、Kaushalya Kulathunga,
Filiani Natalia Salim, ⾦井 真帆、⻄野 鉄平、Kyle Gentleman, Chang Liu, Bryan J. Mathis,
尾花 望、福⽥ 真嗣、⾼橋 智 2、⽥⾕ 有紀、酒井 俊 2、平松 祐司 2
1

筆頭著者、2 責任著者

【掲載誌】 Scientific Reports【掲載⽇】 2023 年 12 ⽉ 18 ⽇
【DOI】

10.1038/s41598-023-48562-y

問合わせ先【研究に関すること】
平松 祐司（ひらまつ ゆうじ）
筑波⼤学 医学医療系 教授
URL: https://trios.tsukuba.ac.jp/researcher/0000001916【納⾖に関すること】
⻄川 宗伸（にしかわ たかのぶ）
6

タカノフーズ株式会社 研究部⾨ 畜産研究開発
URL: https://www.takanofoods.co.jp/【取材・報道に関すること】
筑波⼤学広報局
TEL: 029-853-2040
E-mail: kohositu@un.tsukuba.ac.jp
タカノフーズ株式会社 納⾖営業推進（広報担当）
市村 真⼆（いちむら しんじ）
TEL: 03-3845-7010
E-mail: ichimura1711@takanofoods.co.jp

7