生体調節機能研究

メンバー

リーダー 研究副部長 大澤郁朗
研究員 高橋眞由美、池谷真澄

キーワード

ミトコンドリア、酸化ストレス、水素分子、疾患予防・治療、コエンザイムQ、寿命、クロック-１（clk-1）遺伝子

主な研究

  1. 水素分子の作用機序解明、適用疾患拡大、副作用検討
  2. コエンザイムQによる老化制御メカニズムの解析

研究紹介

生体環境応答では、健康長寿と高齢者疾患の臨床応用に直結した治療・予防法の開発を目指して、ミトコンドリアと酸化ストレスをキーワードに研究を進めています。

1、テーマリーダーの大澤らは、水素分子が生体内で悪性度の高い活性酸素種を選択的に還元して酸化ストレスを軽減することで様々な疾患の予防と治療に応用できることを２００７年に世界で初めて報告しました。以降、国内外から水素分子の生理活性に関する４００報以上の論文が出されています。私たちは、虚血再灌流障害に関連する疾患で、水素ガスの吸引により脳梗塞や心筋梗塞を軽減できることを動物モデルで示してきました。同様に水素溶存液の点眼により高眼圧緑内障が改善されることも動物モデルで示してきました。現在、こうした結果をもとに水素ガスや水素点眼液を用いた人での臨床研究が開始されています。
また、水素分子を高濃度に溶存させた水（水素水）の飲用には神経変性疾患やメタボリックシンドロームの治療効果があることを動物モデルで示してきました（図）。現在、複数の医療機関で水素水によるパーキンソン病の治療研究や抗疲労効果に関する人での研究が進められています。私たちも水素水による糖尿病の治療効果を探る大規模な臨床研究に取り組んでいます。さらに水素治療により肺の放射線傷害が抑制されること、抗がん剤の副作用が抑制されること、障害精子の運動能が回復することなどを報告してきました。こうした分野でも早期の臨床応用が期待されています。
一方、未だに水素水をいつ、どのくらい飲んだら良いのかといった疑問が残っています。また、水素分子が様々な作用を示すメカニズムについて不明な点が多く、分子レベルからその解明に取り組んでいるところです。こうした基礎的な研究を積み重ねることで、水素分子を健康長寿に役立てることができるものと期待しています。

多彩な効果を示す水素水

2、コエンザイムQ（CoQ）の合成酵素であるclk-1遺伝子が変異した線虫は野生型の線虫に比べ長寿です。このclk-1変異線虫に外来性コエンザイムQを投与すると寿命が完全に野生型に回復する事から、コエンザイムQが線虫寿命の制御因子である事を明らかにしました。
哺乳動物においてもコエンザイムQが寿命の制御因子である可能性を検証するため、コエンザイムQの産生量が少ないclk-1トランスジェニックマウスを世界で始めて作製しました。このマウスは雌雄ともに寿命が長く、一方でミトコンドリア機能は低下していました。現在、加齢に伴うミトコンドリア機能とコエンザイムQ量の変化を解析中で、さらに老化との関わりを明らかにしようとしています。

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