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慢性炎症抑制効果に着目したクルクミンの生活習慣病予防効果の実証研究＜令和元年度助成＞

慢性炎症抑制効果に着目したクルクミンの生活習慣病予防効果の実証研究

好田正（東京農工大学大学院 農学研究院）

背景と目的慣病の予防効果と他の香辛料との相乗効果を実証することで、香辛料に新たな付加価値を付与すること

近年、我が国だけでなく世界中の多くの国々でヒを目的とする。本研究の結果は、生活習慣病の新たトの寿命は延び続けている。一方で、それに伴ってな予防策を提案できるだけでなく、クルクミンやそ癌、糖尿病、脳・心血管障害などのいわゆる生活習の他の香辛料の機能性素材としての消費拡大へも貢慣病の患者も世界規模で増え続けており、健康寿命献できると考えている。

は必ずしも延びていない。すなわち、多くのヒトは人生の最後のかなりの期間を様々な疾患を抱えた状材料と方法態で過ごしているのが現実である。そのため、このような疾患を予防し、健康寿命を延ばしていくこと

マウス

が一人一人の人生を豊かにするだけでなく、増大す卵白アルブミン特異的 T 細胞受容体トランスジェる医療費を抑制するという社会的側面からも強く望ニックマウス（DO11.10 マウス）は Jackson Laboratory

まれている。

より購入し、繁殖させた。実験には 6 ～ 10 週齢のこれまでの研究により、生活習慣病をはじめとすオスを用いた。動脈硬化モデルマウスであるアポリる多くの疾患の発症や増悪化に、生体局所で起こる

ポ プ ロ テ イ ン E 欠 損 マ ウ ス（ApoEKO マ ウ ス ） も慢性炎症が関与していることが明らかとなってきJackson Laboratory より購入し、繁殖させた。10 週た。すなわち、この慢性的な炎症を日頃から持続的齢のオスを実験に用いた。全てのマウスは東京農工に抑制し続けることさえできれば種々の疾患を予防大学実験動物飼育管理ガイドラインに従って取りすることが可能であると期待される。

扱った。

薬剤や食品による抗炎症効果のメカニズムを考えた場合に、炎症性細胞に直接働きかけてその機能をサンプル抑制する作用は、感染防御に必要な免疫応答も抑制市販のチューブ入り香辛料（生しょうが、生わさしてしまうデメリットが危惧される。一方、不要なび、生にんにく ; 全てハウス食品）を 1 g はかり取り、免疫応答のみを抑制し免疫系の恒常性を維持する働

1 mL のミリＱ水に懸濁した。よく撹拌した後、遠きを持つ制御性 T 細胞を誘導する作用であれば有効心分離して上清を回収した。得られた上清はフィル性、安全性の面から大きな優位性が期待できる。しター滅菌した後に細胞培養に添加した。しょうがにかしながら、制御性 T 細胞を誘導する薬剤はなく、関してはフィルター後の溶液を乾燥させて固形分の食品の制御性 T 細胞誘導能に関する研究、およびそ重量を測定して、溶液の濃度を求めた。また、マウれを介した疾病予防効果を実証する試みも現在まで

スに投与する場合は同様に抽出して遠心分離したにほとんど行われていない。本研究では多様な生理後、得られた上清は滅菌せずに飲み水に添加して与機能が報告されているクルクミンに着目し、生活習えた。クルクミン（東京化成工業）は 10 mg/mL に30

浦上財団研究報告書なるようにエタノールに懸濁してから遠心分離してVol.29（2022）

組織観察

上清を回収した。得られた上清はフィルター滅菌し高コレステロール含有食を与えて 12 週後に胸部た後に細胞培養に添加した。フィルター後の溶液を大動脈を摘出し組織切片を作成して、HE 染色の後乾燥させて固形分の重量を測定して、溶液の濃度をに観察してプラークの面積を測定した（札幌総合病求めた。マウスに投与する場合は遠心分離後の上清理研究所）。また、血管を開いて Oil red O 染色し、を滅菌せずに飲み水に添加して与えた。ギンゲロー

染色された領域の割合を解析した（札幌総合病理研

ル（富士フイルム和光純薬）、カプサイシン（富士究所）。

フイルム和光純薬）は 2.5 mg/mL となるようにエタノールに溶解してからフィルター滅菌して細胞培

フローサイトメトリー

養に添加した。ウコンの力、ウコンの力 SUPER（と細胞はビオチン標識抗 CD25 抗体、FITC 標識抗もにハウスウェルネスフーズ）は市販品を購入し、CD4 抗体、ストレプトアビジン標識 PE-Cy5、およフィルター滅菌して細胞培養に添加した。

び Anti-Mouse/Rat Foxp3 Staining Set PE（いずれもeBioscience）を用いて染色し、CytoFLEX（ベックマ細胞培養
DO11.10 から腸間膜リンパ節細胞を調製し、抗原（OVA、100 µg/mL） の 存 在 下 で 培 養 し た（5x106ンコールター）にて解析した。結果は、CD4+ 細胞に対する CD4+CD25+Foxp3+ 細胞（制御性 T 細胞）の割合で示した。

個 /mL）。ここに上記で調製したサンプルを Fig. 1～ Fig. 3 に示す濃度となるように添加した。3 日間の培養後、細胞を回収してフローサイトメトリーにより制御性 T 細胞の割合を測定した。

統計処理
単 独 因 子 に よ る 制 御 性 T 細 胞 の 誘 導 実 験 で は、Dunnett 法を用いて統計処理を実施した。サンプル
無添加群との P 値が 0.05 未満の場合に有意差ありマウスへの経口投与と判断し、Fig. 1 の図中に ＊ で示した。複数因子に調製したしょうが抽出液を 3％となるように飲みよる実験の場合は Tukey 法を用い、各群間の P 値が水に懸濁してマウスに自由に飲水させた。また、ク0.05 未満の場合に有意差ありと判断して Fig. 3 およ

ルクミンを 10 mg/mL でエタノールに懸濁し、遠心び 5 の図中に異なったアルファベットで示した。

して得た上清を 1％となるように飲み水に添加してマ ウ ス に 与 え た。 制 御 性 T 細 胞 の 誘 導 実 験 で は、結果と考察

DO11.10 マウスを用い、しょうが抽出物およびクルクミンを 6 日間与えた。この際、これらのサンプル

香辛料抽出物の制御性 T 細胞誘導能の解析を与え始めた翌日から OVA を 20％含有する飼料を（in vitro ）与えて T 細胞を刺激した。OVA 含有飼料を与えて 5クルクミン、しょうが抽出物、わさび抽出物、ウ日後に脾臓細胞を調製して、フローサイトメトリー

コンの力、ウコンの力 SUPER の添加により、制御により制御性 T 細胞の割合を測定した。動脈硬化に性 T 細胞の割合が増加することが明らかとなった

対する抑制実験では、ApoEKO マウスを用い、しょ（Fig. 1a, 1b, 1c, 1d）。しかしながら、しょうがに含うが抽出物およびクルクミンを約 12 週間与えた。

まれる主な生物活性物質であるギンゲロール、唐辛

この際、しょうが抽出物を与え始めて 3 日後から高子に含まれる生物活性物質であるカプサイシンにコレステロール含有食（F2HFD1、日本クレア）をは、制御性 T 細胞の誘導活性は認められなかった

与えて動脈硬化を惹起した。実験期間中はマウスの（Fig. 2）。制御性 T 細胞は TGF-βやレチノイン酸な体重を毎週測定した。

どの液性因子、aryl hydrocarbon 受容体（AhR）か慢性炎症抑制効果に着目したクルクミンの生活習慣病予防効果の実証研究

Fig. 1

Induction of Treg cells by various food ingredients. (n=4 or 5)

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Fig. 2

Fig. 3Vol.29（2022）

Induction of Treg cells by some substances. (n=4)

Synergistic effect of curcumin and ginger on Treg induction. (n=4)

らのシグナルによって分化誘導されることが知られ制御性 T 細胞の誘導に対するクルクミンとている。植物由来食品に多く含まれるポリフェノー

しょうが抽出物の相乗効果の解析（in vitro ）ルの中には AhR を刺激する活性を有するものが存在

前述の通り、クルクミンとしょうが抽出物に制御していることが報告されており、クルクミンおよび性 T 細胞誘導活性が認められたので、これらを共存しょうがやわさびに含まれる何らかの物質が AhR にさせることで相乗的に働くかどうかを検討した。そ認識され制御性 T 細胞の誘導を促している可能性がの結果、両者が共存することで相乗的に活性が亢進考えられる。一方で、ギンゲロールやカプサイシンすることが示された（Fig. 3）。上述のようにポリフェには同様な活性は認められず、これらの物質は AhR

ノールの中には AhR を刺激するものが存在しているを刺激できないことを示唆している。

が、今回用いたクルクミンとしょうが抽出物中の活慢性炎症抑制効果に着目したクルクミンの生活習慣病予防効果の実証研究

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性物質が AhR もしくはその他の同じ受容体を刺激して効果を発揮したと考えられる。これらの知見は inているのか、異なる受容体を刺激しているのかは今

vitro での結果と矛盾しない。

後の検討課題である。また、本研究で用いた実験系には T 細胞以外の細胞も混在しているため、それらクルクミンとしょうが抽出物による動脈硬化の細胞を刺激して TGF-βやレチノイン酸の産生を促の予防効果の解析（in vivo ）進させている可能性も考えられる。

最後にしょうが抽出物の経口摂取が動脈硬化モデルマウスの発症を抑制できるかどうかを検討した。

クルクミンとしょうが抽出物の制御性 T 細胞

動脈硬化モデルマウスである ApoEKO マウスにクル誘導能の解析（in vivo ）クミンまたはしょうが抽出物の飲水を 12 週間与え次に、クルクミンおよびしょうが抽出物をマウス続けても体重の増加には影響を与えないことが確認に経口的に与えて実際に生体内でも制御性 T 細胞をされた（Fig. 5a）。また、本実験では標準食を与え誘導することができることを確認した。その結果、た Untreated 群と高コレステロール食を与えたその有意差は認められなかったものの、クルクミンと他の群間にも体重の差異は認められなかった。クル

しょうが抽出物を摂取したマウスにおいて脾臓におクミンを 12 週間摂取した群において、高コレステける制御性 T 細胞の割合が増加する傾向が見られた

ロール食のみを摂取した Control 群よりもプラーク（Fig. 4）。また、両者を同時に与えた群ではそれぞ面積が抑制される傾向が認められた（Fig. 5b, 5d）。

れを単独で与えた群よりも割合が高かった。この結一方で、しょうが抽出物を摂取した群は Control 群

果より、クルクミンとしょうが抽出物は実際に生体よりもプラーク面積が増加する傾向が認められた。

内で制御性 T 細胞の誘導を相乗的に促進することがしかしながら、両者を同時に与えた群ではクルクミ示唆された。ただし、今回はそれぞれ単一の摂取量ン単独群よりもさらにプラーク面積が抑制された。

でしか検討しておらず、摂取量を変化させた場合のこれにより、クルクミンとしょうが抽出物の摂取に影響については今後の課題である。また、本研究でより動脈硬化の発症を予防できる可能性が示唆されは OVA 含有飼料を与えてから 5 日目に効果が見らた。また、血管壁を Oil red O 染色した結果から、れたことから腸内細菌叢の変化を介した間接的な影

高コレステロール食を摂取した群では Untreated 群

響ではなく、活性成分が腸管から体内に取り込まれよりも血管壁における脂肪の蓄積が見られたもの

Fig. 4

Induction of Treg cells by oral administration of ginger (G) and curcumin (C). (n=4)

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Fig. 5Vol.29（2022）

Prevention of arteriosclerosis by oral administration of ginger (G) and curcumin (C). (n=3 or 4)の、クルクミンとしょうが抽出物の摂取による影響

り、クルクミンとしょうが抽出物による慢性炎症のは認められなかった（Fig. 5c, 5e）。この結果は、ク抑制が関与している可能性が考えられた。ここで見ルクミンとしょうが抽出物によるプラーク形成の抑られたプラーク形成の抑制における制御性 T 細胞の制は脂肪蓄積量とは相関していないことを示してお寄与度については今後の検討課題であるが、Fig. 3

慢性炎症抑制効果に着目したクルクミンの生活習慣病予防効果の実証研究で示した通り、クルクミンとしょうが抽出物は全身

謝

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辞

免疫系における制御性 T 細胞の割合を増加させたこ

本研究の遂行にあたり、研究助成を賜りました公とから、クルクミンとしょうが抽出物で誘導された益財団法人 浦上食品・食文化振興財団に厚く御礼を制御性 T 細胞が血管における慢性炎症を抑制してい申し上げます。

る可能性は十分に考えられる。

結論

クルクミンは制御性 T 細胞を誘導することで体内局所の慢性炎症を抑制し、動脈硬化などの生活習慣病を予防できることが示唆された。また、しょうが抽出物と同時に摂取することで相乗的な効果が期待できる。

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Vol.29（2022）

Suppression of life-style related diseases by curcumin,with a focus on its anti-chronic inflammatory activity
Tadashi YOSHIDATokyo University of Agriculture and Technology
Recent studies have revealed that life-style related diseases are caused bychronic inflammation, suggesting that the inhibition of such inflammation could
be a promising method of reducing the number of patients with such diseases.
In this study, we examined the anti-chronic inflammatory activity of curcumin,
as well as its synergistic effects with other ingredients. We then investigatedwhether curcumin could suppress the onset of arteriosclerosis using a murinemodel. The results showed that curcumin induced regulatory T cells ( Tregcells), both in vitro and in vivo . In addit ion, the effect of curcumin wasenhanced by co-administration with ginger extract. These findings suggested
that curcumin might inhibit chronic inflammation, with induced Treg cells
act ing as a mediator, and g inger should enhance this effect. Finally, wedemonstrated that curcumin suppressed the development of arteriosclerosis
without inhibiting fat accumulation, suggesting that this protective effect wasprovided by the anti-inflammatory activity of curcumin. We also found that thesuppressive effect of curcumin was enhanced by co-administration of ginger
extract. While these findings support the results obtained from in vitro
experiments, it will still be necessary to confirm the role of Treg cells in thismodel. In conclusion, the results of this study demonstrate that the daily
consumption of curcumin can contribute to a reduction in the number ofpatients suffering from life-style related diseases.