スペルミジンとヒトの健康およびウェルビーイングへの影響
1677年、控えめな教育を受けたオランダ人で、目立たない織物商であったアントニ・ファン・レーウェンフックは、自らの顕微鏡に取り付けた精巧に作られた高倍率レンズをのぞき込み、驚くべき発見をしました。尽きることのない好奇心を持つレーウェンフックは、自作のレンズを用いて、単細胞の動物や植物の存在、さらには細菌の存在など、すでに数々の画期的な発見をしていました。
しかし1678年のこの日、同僚たちに促され、彼はやや気が進まないまま自分自身の精液サンプルをレンズの下に置くことにしました。そして、彼が「小動物」と呼んだ、微小でくねくねと動く存在が視野の中を泳ぎ回っているのを見て驚愕しました。その1年後の1679年、レーウェンフックは精液中に微細な結晶が存在することを発見しました。
しかし、これらの結晶に「スペルミン」という名称が与えられたのは1888年になってからであり、正しい化学構造が同定され、この化合物や同様の化合物群、すなわちポリアミンが微生物、動物の臓器、植物から単離されるまでには1926年まで待たなければなりませんでした。化学的には、ポリアミンは構造内に2つ以上のアミノ基を持つ小分子群です。
スペルミジンは、すべてのポリアミンと同様に、細胞分裂と成長において重要です。これらの化合物はその多面的な利点が明らかになり始めたばかりであり、スペルミジンは、加齢、認知機能の低下、糖代謝、がんなどに対する新たなアプローチと予防戦略の最前線で注目される存在となっています。
スペルミジンが人間の健康に影響を与える具体的なメカニズムを、もう少し詳しく見ていきましょう。その後、どの食品にスペルミジンが含まれているのか、特に加齢に伴い食事だけではこの重要な化合物を十分に摂取しにくい理由、そしてスペルミジンのサプリメントを検討する際に注目すべき点を確認します。
スペルミジンは非常に多くの健康状態に対してポジティブな作用を示すため、それを説明し得る基盤となる生物学的経路が存在すると考えられます。現在の研究では、スペルミジンが多岐にわたる領域でその強力な作用を発揮する主な方法として、オートファジー、抗炎症作用、そしてカロリー制限模倣分子としての働きの3つが示されています...
スペルミジンとオートファジー
まず、オートファジーについて見ていきましょう。この用語自体は、古代ギリシャ語の αὐτόφαγος autóphagosに由来します。前半の「autó」は自己を意味し、「phagos」は食べることを意味します。つまり文字通り、この用語は自己を食べることを意味します。体の細胞はその寿命を経る中で、古く、損傷し、変形したタンパク質、またはその他の異常なタンパク質を含む細胞内デブリを蓄積します。オートファジーは、これらの損傷または機能不全の構成要素を除去する、自然に起こる秩序だったプロセスです。
オートファジーには4つの異なる形態が同定されていますが、最も研究が進み、理解されているタイプはマクロオートファジーです。これは、損傷した細胞構成要素が隔離され、細胞内でオートファゴソームとして知られる二重膜小胞によって囲い込まれるプロセスです。オートファゴソームが損傷した構成要素を集めた後、利用可能なリソソームと融合します。リソソームは細胞内に存在する膜結合性オルガネラで、加水分解酵素を含み、多くの種類の生体分子を分解できます。オートファジーの低下は、加齢に関連する多くの疾患と関連付けられています。オートファジーは、細胞の重要な部分を若々しく維持するための最も重要なメカニズムです。そのため、加齢関連疾患や死亡を遅らせる可能性を通じて、非常に大きなanti-agingポテンシャルを持っています。
スペルミジンはオートファジー活性化因子であり、主にアセチルトランスフェラーゼとして知られる酵素群を阻害することで作用します。これらの酵素、特にヒストンアセチルトランスフェラーゼとして同定されている一群は、「エピゲノムの働き手」として知られ、実際の遺伝子発現のエピジェネティック制御において非常に大きな役割を担っています。
抗炎症成分としてのスペルミジン
加齢に伴い、慢性炎症は一見避けられない形で増加します。スペルミジンを含むポリアミン濃度は炎症時に上昇し、抗炎症性サイトカインの産生を促進すると同時に、炎症促進性サイトカインの産生を低下させる方向に作用します。サイトカインは免疫応答で活性を示す小型タンパク質であり、炎症、感染、または外傷の部位へ細胞が移動するようシグナルを送ります。近年の研究では、スペルミジンが、細菌やその他の有害な生物を検出して破壊する特殊な免疫細胞であるマクロファージの抗炎症特性も増強する可能性が示唆されています。
カロリー制限模倣物質としてのスペルミジン
カロリー制限およびさまざまな断食プロトコルは、げっ歯類モデルや非ヒト霊長類を含む多くの生物において、寿命を延長し健康を改善することが明確に証明されている、数少ないライフスタイル介入の一つです。しかし、ここ数年でインターミッテント・ファスティングが多くのヘルス＆ウェルネス領域で人気を集めている一方で、大多数の人々は、特に長期間にわたって食べ方を大きく変えることを望まない、または実行できません。
カロリー制限の作用を模倣する化合物は、カロリー制限模倣物質、またはCRMとして知られ、魅力的な戦略です。スペルミジンはCRMの定義に明確に当てはまり、この役割における有力な候補として注目されています。断食とカロリー制限の利点の多くは、おそらくオートファジーの増加に起因すると考えられますが、老化に対するスペルミジンのポジティブな作用を説明するには、オートファジー以外の機序も存在するようです。これには、スペルミジン自体の直接的な抗酸化作用に加え、アルギニンのバイオアベイラビリティと一酸化窒素産生の双方に対する代謝作用が含まれます。アルギニンはタンパク質の生合成に用いられるアミノ酸であり、一酸化窒素は血管内側の筋層を弛緩させる血管拡張を誘導し、血管を広げて循環を改善します。
スペルミジンと健康およびウェルビーイングにおけるその役割
ここまで、オートファジー活性化因子、抗炎症因子、そしてカロリー制限模倣物質としてのスペルミジンの役割を見てきました。次に、老化、認知機能低下、がんに対するスペルミジンの作用をもう少し詳しく見ていきましょう。これらは、人間が直面する健康課題の中でも、とりわけ難解で負担の大きいものと言えます。さらに、SARS-CoV-2感染に対してさえ、スペルミジンが有効な抗ウイルス作用を持つ可能性を示す有望な研究についても見ていきます。
スペルミジンと老化
研究により、スペルミジンの補給は、酵母、線虫、ショウジョウバエ、げっ歯類を含む多くのモデル生物の寿命を延長し得ることが示されています。また、食事由来のスペルミジン供給量の増加が、ヒトの総死亡率だけでなく、心血管関連およびがん関連の死亡の低減にもつながることを示唆する最近のデータもあります。
スペルミジンと認知機能
神経変性に対するスペルミジンの作用を検証した初のヒト試験であるSmartAgeは、ベルリンのCharitè Universitätsmedizinによって実施された、ランダム化二重盲検プラセボ対照研究でした。これは、欧州連合がスペルミジンを豊富に含む最初の植物抽出物を合法的に利用可能と判断した2018年に開始されました。
認知機能低下のある高齢参加者のグループが、スペルミジンを豊富に含む植物抽出物またはプラセボを摂取した3か月間の試験フェーズの結果は、印象的なものでした。参加者は、3か月間の試験の開始時と終了時に記憶力を評価されました。試験期間は短かったものの結果は肯定的で、スペルミジンを豊富に含む抽出物を摂取した参加者では記憶力の改善が示され、一方でプラセボ対照群では記憶パフォーマンスに変化は見られませんでした。
スペルミジンとがん
細胞増殖と成長における役割から、ポリアミンは常にがん研究における有望な候補でした。ポリアミン代謝の乱れは、乳がん、肺がん、大腸がん、前立腺がん、皮膚がんを含む多くの種類のがんで観察されています。
スペルミジンはカロリー制限の「模倣因子」であると同時にオートファジー活性化因子でもあるため、腫瘍の成長や予防に影響を及ぼし得る複数の経路を持っています。研究では、スペルミジン摂取量の増加に伴い、全死亡率（がんを含むあらゆる原因による死亡）が低下することが示されています。
抗ウイルス用途としてのスペルミジン
非常に有望なプレプリント研究で、研究者らは、SARS-CoV-2感染が複数の代謝経路に干渉することでオートファジーを制限すること、またスペルミジンを含む化合物がin vitroでSARS-CoV-2の増殖を大幅に低減することを示しました。これは非常に有望な進展であり、抗ウイルス用途におけるスペルミジンの有効性について、ヒトを対象としたさらなる研究への道を開くものです。
スペルミジンのサプリメント摂取が重要である理由
ここまでで、スペルミジンが身体の多様な生物学的システムに及ぼすポジティブな作用について、かなり明確なイメージをお持ちになったことでしょう。ヒト被験者において、スペルミジンが毛髪の成長と抵抗力の促進に有効であることを示す研究もあります。脱毛や薄毛は、人の健康問題の中で最も深刻なものとはいえないかもしれません。しかし多くの人に大きな精神的苦痛をもたらすため、これは朗報です。スペルミジンはケラチン産生を高めることで作用します。そのため、毛髪の成長と健康だけでなく、爪にも有益です。
あなたは大腸内のマイクロバイオームを介してスペルミジンを合成できますが、産生量は加齢とともに大きく低下しやすくなります。ヒトは体内に存在する総スペルミジンの約66%を産生し、残りは食品から得ています。スペルミジンは大豆、小麦胚芽、熟成チーズ、キノコなどの食品に含まれていますが、これらの食品の摂取が実際の血中スペルミジン濃度に与える影響は、個人差がかなりあります。
スペルミジンがサプリメントの有力な候補となる最も魅力的な特長は、極めて低い毒性プロファイルと高い有効性を兼ね備えている点です。サプリメントを選ぶ際に確認すべきことの一つは、製品に実際に含まれるスペルミジン量です。いわゆるスペルミジン・サプリメントの多くは、実際には合成スペルミジンです。この合成製品は通常、小麦胚芽粉末に添加されており、スペルミジンの含有量は非常に低く、総量800 mg中、スペルミジンはわずか0.1%です。
Nutriop LongevityのNutriop® Pure-Spermidineは、小麦胚芽由来の完全に天然の製品です。1 gあたり（2カプセル）に1%、すなわち10 mgの純スペルミジンを含有しています。これは、純スペルミジン含有量が0.1%未満の多くの合成製品とは対照的です。最高のバイオアベイラビリティを得るため、スペルミジンは食事とともに摂取する計画にしてください。通常は、その日の最も量の多い2回の食事と一緒に摂取します。
当社の高用量スペルミジン・サプリメントに関する詳細はこちらでご覧いただけます。食事とともに1日2回摂取するだけで、スペルミジンの補給は、この強力な化合物が持つanti-aging、抗炎症、抗ウイルス、神経保護作用を活用し始める助けとなります。
アントニ・ファン・レーウェンフックも喜ぶでしょう！
参考文献:
1. Pietrocola, F., Lachkar, S., Enot, D. ほか。スペルミジンはアセチルトランスフェラーゼEP300を阻害することでオートファジーを誘導する。Cell Death Differ 22, 509–516 (2015). https://doi.org/10.1038/cdd.2014.215
2. Minois N：スペルミジンおよびその他の天然ポリアミンの「Anti-Aging」効果の分子基盤—ミニレビュー。Gerontology 2014;60:319-326. https://doi.org/10.1159/000356748
3. Rui Liu, Xiaolei Li, Hui Ma, Qian Yang, Qianwen Shang, Lin Song et al. スペルミジンは、ミトコンドリアスーパーオキシド依存性AMPK活性化、Hif-1α上方制御、およびオートファジーを誘導することにより、マクロファージに抗炎症特性を付与する。Free Radical Biology and Medicine、Volume 161、2020、Pages 339-350、https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2020.10.029.
4. Madeo, F., Eisenberg, T., Pietrocola, F. & Kroemer, G. 2018. 健康と疾患におけるスペルミジン。Science 359, Issue 6374. DOI: 10.1126/science.aan2788
5. Madeo, F., Carmona-Gutierrez, D., Kepp, O., & Kroemer, G. (2018). スペルミジンはヒトにおける老化を遅らせる。Aging, 10(8), 2209–2211. https://doi.org/10.18632/aging.101517
6. Nowotarski, S., Woster, P., & Casero, R. (2013). ポリアミンとがん：化学療法および化学予防への示唆。Expert Reviews in Molecular Medicine, 15, E3. doi:10.1017/erm.2013.3
7. Wirth, M., Benson, G., Schwarz, C., Köbe, T., Grittner, U. et al. 2018. 認知症リスクのある高齢者における記憶能力に対するスペルミジンの効果：無作為化対照試験、Cortex、109、pp 181-188, https://doi.org/10.1016/j.cortex.2018.09.014.
8. Kiechl, S., Pechlaner, R., Willeit, P., Notdurfter, M., Paulweber, B., Willeit, K. et al. スペルミジン摂取量の増加は死亡率の低下と関連する：前向き住民ベース研究、The American Journal of Clinical Nutrition、Volume 108、Issue 2、August 2018、Pages 371–380、https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy102
9. Gassen, N.C., Papies, J., Bajaj, T., Dethloff, F., Emanuel, J. et al. SARS-CoV-2により制御されるオートファジーの解析により、スペルミジン、MK-2206、およびニクロサミドが推定上の抗ウイルス治療薬として示される。bioRxiv 2020.04.15.997254; doi: https://doi.org/10.1101/2020.04.15.997254
10. Rinaldi, F., Marzani, B., Pinto, D., & Ramot, Y. スペルミジンベースの栄養補助食品はヒトの毛包の成長期を延長する：無作為化プラセボ対照二重盲検試験 Dermatol Pract Concept 2017;7(4):17-21. DOI: https://doi.org/10.5826/dpc.0704a05
