2016.5No.

52

SHRにおけるタウリンとマグネシウム負荷が血管内皮前駆細胞（EPC）機能改善に及ぼす効果
日本大学医学部機能形態学系細胞再生・移植医学分野

片川まゆみ
福田 昇

日 本 大学総合科学研究所／医学部内科学系腎臓高血圧内分泌内科学分野

g+MgMneRHriauau

T

Srinetrol

SH

RT

RCon

SH

SH

R

C

ontrol

EPC colony number/wellYKW

収縮期血圧（mmHg）

体重（g）

幹細胞は自己複製能と多分化能を持つ重要な細胞で、胎生期の器官形成を起こしているが、成人の組織に も 骨 髄・皮 膚・小 腸 粘 膜 等 に 存 在 す る こ と が 分
系統
給餌飲水
か っ て い る。近 年、脳・心 臓・腎 臓 な ど の 最 終 分
WKY/Izm Control
60mg/100g 低Mg食 ※1
1% 食塩水SHR/Izm Control
60mg/100g 低Mg食
1% 食塩水化臓器にも組織幹細胞の存在が認められた。さらに
SHR/Izm Taurine
1% 食塩水+3%タウリン ※2 60mg/100g 低Mg食前駆細胞は幹細胞から分化した細胞で、これら幹細1% 食塩水SHR/Izm Mg
360mg/100g 高Mg食 ※1360mg/100g 高Mg食SHR/Izm Taurine+Mg 1% 食塩水+3%タウリン
胞や前駆細胞は臓器傷害に応じて活性化され、自己雄性ラット12-16週齢まで4週間負荷（自由摂餌）修復細胞として組織再生を起こすことが分かってき※1 オリエンタル酵母工業(株)特注飼料※2 Wako205-00115 2-Aminoethane-1-sulfonic Acidた。1997 年、成 人 の 末 梢 血 か ら 血 管 内 皮 前 駆 細 胞
表1 経口負荷試験内容（Endotherial Progenitor Cell: EPC）を分離できたと
1）
浅原らが報告した 。EPC は骨髄から産生され末梢血中に 0.01％存在し、血管新生部位（毛細血管再生）に取り込まれ、血管障害部位の内皮細胞層修復や血管新生に関与しているのではないかと考えられるようになった。さらに組織幹細胞や前駆細胞は酸化ストレス病態で寿命が短くなる事が報告されており、EPC 数が少ない場合、心血管イベントや心血管死が多くなり、より高い血管病リスクにさらされる事も報告されている 2）。
我々は酸化ストレスの強い SHR/Izm および本態性高血圧患者の末梢血の EPC コロニー形成を評価し、EPC機能低下を認め、ARB（Angiotensin Ⅱ Receptor Blocker）投与による EPC 機能回復を確認し、酸化ストレスと EPC 機能が相関する事を報告してきた 3,4,5）。また家森らの WHO Cardiac Study による世界の 24 時間尿による栄養調査で、タウリンとマグネシウム摂取が心血管病のリスクを抑制している事が報告 6,7,8）されたのを受け、ラットにタウリンとマグネシウムを SHR（高血圧自然発症ラット）に負荷することで EPC 機能が改善されるか検討した。
ヒトにおけるタウリンの摂取量目安はおおよそ 500mg/day（効果を期待する場合は 3,000〜6,000mg）と言われており、ラット飲水に 3% 負荷することにより、1 日飲水量からおよそ 750mg 摂取できることになる。タウリンは含硫アミノ酸から合成され、過剰摂取しても尿中排泄されるため副作用は認められないとされている。一方マグネシウムはラットにおける通常の固型ペレット MF（オリエンタル酵母工業㈱）に 240mg/100g含まれており、接餌量から換算するとおよそ 70mg/day の摂取となる。ヒトの平均摂取量 238mg/day（平成 26 年国民健康・栄養調査 30-49 歳男性）から換算すると、体重 1kg 当たり 1 日の摂取量はおおよそラット200mg､ヒト 4mg となり、ラットはこの餌からかなり多くのマグネシウムを摂取していることになる。そこでマグネシウム含有量を 1/4 に減らした
40060mg/100g の特殊飼料をコントロール**
500食とし、これ以上含有量を増やすと下350
痢のため体重増加に影響を与えてしま
400
300
WKY Control
う限界の 360mg/100g を高マグネシウ
SHR Control**SHR Taurine
300ム食とした。
250
SHR MgSHR Taurine+Mg
雄 性 ラ ッ ト WKY/Izm、SHR/Izm
200
*
200
04152128にマグネシウム軽減食、1% 食塩水を250
与 え た も の を コ ン ト ロ ー ル 群 と し、
200
100
**
SHR/Izm に タ ウ リ ン（3% タ ウ リ ン150水）・高 マ グ ネ シ ウ ム 食・タ ウ リ ン +1000高マグネシウム食を 12 週齢から 16 週50齢まで 4 週間負荷した（表 1）。
*＜04 週 後 に 全 血 採 血 し、単 核 球 分 離04152128** ＜Time（day）
後 EPC 培 養 を 行 い、1 週 間 後 に EPC
図1 体重・血圧の変化とEPC機能コロニー数を計測し評価したところ、
図 1 に示す通りタウリンやマグネシウムを負荷することにより有意な増加が認められた。また血中酸化ストレ ス を TBSRS 及 び FRAS4（BAP test, d-ROMs test）で 評 価 し た 結 果 を 図 2 に 示 し た。WKY/Izm に 比 べt test vs.

ラウリン酸
ミリスチン酸ミリストレイン酸（ω5）
パルミチン酸パルミトレイン酸（Δ9）
ステアリン酸
オレイン酸（ω6）
リノール酸(ω6)γ-リノレン酸(ω6)
リノレン酸(ω3)
アラキシジン酸
エイコセン酸（ω9）
エイコサジエン酸(ω6)
5-8-11エイコサトリエン酸
ジホモ-γ-リノレン酸(ω6)
アラキドン酸(ω6)
エイコサペンタンエン酸(ω3)
ベヘニン酸
エルシン酸（ω9）
ドコサテトラエン酸(ω6)
ドコサペンタエン酸
リグノセリン酸
ドコサヘキサエン酸(ω3)
ネルボン酸（ω9）

Mg

Mg+

H
R

Srine

aulrine

H
RS

T

H
R

T

au

lon

C

troon

CH
R

S

W
K
Y

T

H
R

tro

BAP（抗酸化力）

M
g

Mg+

H
R

au

S

ri
nelrineSSSHR Taurine

SHR Control

SHR Mgt test vs.

WKY Cont

12
3
4
56
78
9101112131415
161718
1920
21222324

TH
RSS

WKY Control

aultroon

troon

CH
RSWK
YCMgM
g+H
RHRSTH
RauSrinelrineTaulon

troon

CHRSWKYC

troD-Roms（酸化ストレス度）

TBARS score（酸化ストレス度）

SHR/Izm は基本的に酸化ストレスが強いことは周知の事であるが、タウリンやマグネシウムを負荷すること***＜により軽減することが確認され**** ＜**500
2600
30*た。抗酸化力においては、ＳＨＲ*****は低くタウリン、マグネシウムの25400
2400
負荷で上昇傾向がみられた。さら20300
2200に血中脂肪酸分画分析を行った結15果（表 2）、WKY コントロールに20020010
比べ SHR/Izm コントロールでは
100
1800
511 分画において脂肪酸の割合が有意に上昇（表中青色の部分）、5001600
分画で有意に減少（桃色の部分）したが、タウリン + マグネシウム負荷においてはその逆の傾向が見
図2 酸化ストレスへの影響られた。これは SHR/Izm における脂肪酸の異常をタウリンとマグネシウムによって WKY/Izm の正常値に戻そうとする働きが加わったものと推察される。
以上の結果より、肝臓内での胆汁酸の分泌や幹細胞の再生を促し、細胞膜を安定させる効果があるとされるタウリンと、体内での酵素反応をサポートし、エネルギー代謝に係わるとされるマグネシウムの摂取は、
SHR/Izm において酸化ストレスを軽減し、低下した EPC 機能を改善することが確認された。その機序としては一部脂肪酸組成の改善による可能性も考えられた。ヒトにおいてもタウリンやマグネシウムの積極的摂取
SHR Taurine+Mg
t test vs.

SHR Contt test vs.

SHR Cont

SHR Cont

0.01 ±0.01

0.02 ±0.01

0.328

0.03 ±0.01

1.000

0.03 ±0.010.501

0.03 ±0.01

0.1410.28 ±0.02

0.30 ±0.05

0.352

0.34 ±0.04

0.321

0.32 ±0.03

0.435

0.27 ±0.05

0.042

0.01 ±0.01

0.03 ±0.01

0.110

0.02 ±0.00

0.184

0.02 ±0.01

0.296

0.02 ±0.01

0.695

17.1 ±0.43

18.3 ±0.85

0.029

17.4 ±1.34

0.210

18.0 ±0.78

0.627

16.0 ±0.26

0.002

1.09 ±0.111.31 ±0.46

0.371

1.32 ±0.46

0.982

1.13 ±0.28

0.492

0.74 ±0.18

0.038

10.7 ±0.4210.2 ±0.61

0.193

10.8 ±1.67

0.373

9.52 ±1.41

0.353

11.5 ±0.15

0.005

7.03 ±0.34

10.6 ±1.130.0009.68 ±2.69

0.354

12.1 ±2.71

0.258

7.36 ±0.65

0.001

17.1 ±0.5422.9 ±1.36

0.00022.3 ±2.41

0.189

25.2 ±4.42

0.21018.5 ±0.84

0.0000.34 ±0.03

0.34 ±0.01

1.000

0.32 ±0.03

0.456

0.27 ±0.03

0.001

0.38 ±0.07

0.259

0.34 ±0.07

0.79 ±0.19

0.001

0.73 ±0.30

0.208

1.16 ±0.37

0.054

0.38 ±0.13

0.000

0.11 ±0.07

0.13 ±0.01

0.043

0.12 ±0.01

0.184

0.14 ±0.01

0.041

0.11 ±0.02

0.191

0.09 ±0.01

0.13 ±0.01

0.000

0.11 ±0.03

0.317

0.14 ±0.04

0.723

0.14 ±0.13

0.905

0.18 ±0.02

0.29 ±0.01

0.0000.24 ±0.04

0.257

0.30 ±0.08

0.568

0.20 ±0.05

0.006

0.05 ±0.01

0.08 ±0.01

0.002

0.09 ±0.01

0.130

0.06 ±0.03

0.141

0.08 ±0.01

1.000

0.39 ±0.33

0.35 ±0.04

0.074

0.36 ±0.02

0.588

0.32 ±0.08

0.536

0.29 ±0.06

0.034

38.9 ±0.71

28.5 ±2.130.00030.1 ±5.20

0.273

25.5 ±6.02

0.311

37.1 ±1.65

0.0000.27 ±0.06

0.42 ±0.06

0.000

0.47 ±0.07

0.217

0.41 ±0.05

0.813

0.46 ±0.17

0.531

0.32 ±0.01

0.28 ±0.03

0.045

0.36 ±0.07

0.097

0.28 ±0.07

0.914

0.38 ±0.03

0.002

0.00 ±0.00

0.00 ±0.00

ー0.00 ±0.00

ー0.00 ±0.00

ー0.00 ±0.00

ー0.50 ±0.05

0.66 ±0.07

0.008

0.65 ±0.06

0.338

0.61 ±0.10

0.097

0.58 ±0.09

0.117

0.40 ±0.03

0.66 ±0.07

0.000

0.95 ±0.04

0.235

0.86 ±0.11

0.560

0.80 ±0.170.3200.74 ±0.03

0.58 ±0.08

0.004

0.73 ±0.19

0.1740.58 ±0.25

1.0000.88 ±0.10

0.001

3.63 ±0.27

2.82 ±0.28

0.0002.67 ±0.16

0.2532.88 ±0.770.875

3.41 ±0.20

0.007

0.40 ±0.02

0.23 ±0.04

0.000

0.26 ±0.06

0.122

0.25 ±0.13

0.726

0.35 ±0.04

0.006

P<0.05increase

表2P<0.05decrease

血中脂肪酸24分画分析

で EPC 機能を高めることにより、血管内皮の修復、ひいては心血管病の予防としての効果があることが考えられ、予防医学の観点からも有用であることが示唆される。
参1) Asahara T, et al. Science. 1997;275:964-967
2) Werner N, et al. N Engl J Med. 2005;353:999-1007
3) Yu Y, et al. Am J Hypertens. 2008;21:72-7
4) Yao EH, et al. Hypertens Res. 2007 Nov;30(11):1119-28. doi:10.1291/hypres.30.1119.

考文献5) Yao EH, et al. Am J Hypertens. 2008;21:1062-8. doi: 10.1038/ajh.2008.233.
6) Yamori Y, et al. J Biomed Sci. 2010;17 Suppl 1:S521sitekudasai.
doi:/1423-0127-17-S1-S21.
7) Yamori,et al,Hypartens Res 2015;38219-25
8) Sagaea,et al,Adv Exp Med Biol ,2015,803 623-36.

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