• HOME
  • 最新研究成果
  • 今、シクロケムが注目していること
  • 自社論文
  • CDの応用分野
  • 世界のCD食品規制
  • CDのホスト・ゲスト対応表
  • 会社概要
  • お問い合わせ
今、シクロケムが注目していること
R-αリポ酸の効能とS-αリポ酸の毒性に関する論文の要約と考察

その11

R-αリポ酸の効能について紹介しています。今回は、αリポ酸(R体:S体=50:50)やS-αリポ酸ではなく、R-αリポ酸のNO(一酸化窒素)産生作用による心血管疾患予防のための論文を取り上げます。

そもそも、NOは空気中の窒素や石炭や石油などの燃料中の窒素が高温燃焼時に酸素によって酸化されて発生する化合物です。発生時はNOですが、大気中でさらに酸化され二酸化窒素(NO2)となり、それらの混合物をNOx(窒素酸化物)と呼び、酸性雨の原因となっています。NOは高温条件下でないと発生しないはずですが、不思議に微生物から高等動物、ヒトは生体内でL-アルギニンとL-シトルリンというアミノ酸を用いて高温条件を必要としないでNOを発生させ、生体機能を維持するために利用しています。

NOには、血管を拡張し血流を促進する作用、動脈硬化の抑制作用、免疫の向上作用、さらには、アンモニアを除去して乳酸の消費促進によるスポーツパフォーマンス向上作用、抗疲労作用など、様々な効果のあることがこれまでに確認されています。

NOの機能性解明に関して最も注目された最初の研究はカリフォルニア大学医学部のイグナロ教授の心血管分野の研究論文でした。イグナロ教授は、NOの血管の平滑筋に対する弛緩作用をはじめ、生体内のNOのさまざまな機能を解明し、1998年にノーベル医学・生理学賞を授与されています。

R-αリポ酸やCoQ10などのヒトケミカルの生産量が減少する20歳を過ぎる頃からNO産生量は減少していきます。また、糖尿病などの生活習慣病によってもNO生産量は減少すると同時に生活習慣によって体内に活性酸素が多い状態になると活性酸素を消去するためにNOは消費され、体内のNO量は減少します。

この『今、注目していること』では、以前、Erectile Dysfunction:勃起障害(以下、ED)に対するR-αリポ酸の効果について取り上げました。EDは『脳の病』が原因と思いがちですが、『脳の病』とともに『血管の病』である血管障害もその原因のひとつで、糖尿病によるNOの生産量低下が原因であることを説明し、R-αリポ酸のNO生産量の改善効果について紹介しました。

精力維持と増強のための機能性素材(その1. R-αリポ酸)

今回、紹介する研究報告は、HagenらによるMolecular Mechanisms of Signalingへ投稿した論文で、その題目は、Vascular endothelial dysfunction in aging: loss of Akt-dependent endothelial nitric oxide synthase phosphorylation and partial restoration by R-α-lipoic acid(加齢による血管内皮機能不全:Akt依存性内皮NO産生酵素(eNOS)リン酸化の欠如とR-αリポ酸による部分的回復)です。

まず、この題目に出てくるeNOSについて、簡単に説明しておきます。NOSとは一酸化窒素を合成する酵素(Nitric Oxide Synthase)のことです。NOSは、常時細胞内に一定量存在する構成型cNOSと炎症やストレスによって誘導されるiNOSに分類されます。さらにcNOSは神経型のnNOSと血管内皮型のeNOSが存在していて、今回は、この血管拡張作用のある血管内皮型のeNOSについて注目しています。NOの生産に関するメカニズムを図1に示しました。内皮細胞では、Aktの活性化によってNO合成酵素のeNOSがリン酸化されL-アルギニンと酸素からNOが発生することが知られています。

図1. 内皮細胞におけるNO発生のメカニズム

加齢によってeNOS活性は低下し、NO産生量も減少することから加齢は心血管疾患の原因に一つと考えられます。そこで、この研究では加齢によるラット内皮細胞中のリン酸化されたeNOS量を調べています。

若齢ラットと老齢ラットから内皮細胞を分離して、リン酸化されたeNOS量を測定しています。この検討結果より、加齢によってリン酸化したeNOS量が半減し、総eNOS量に対してリン酸化した割合も減少することが判明しました。

図2. 若齢ラットと老齢ラットの内皮細胞中のリン酸化eNOS量

さらに、老齢ラットにR-αリポ酸(40mg/Kg b.w.)を腹腔内投与し、12時間後に測定しましたところ、R-αリポ酸を投与することでAkt量が回復し、リン酸化したeNOS量が増加することが明らかとなっています。そして、その活性は12時間後でも維持されていることが判りました。これらの結果から、加齢によるリン酸化eNOS量の減少が血管機能の低下の大きな要因である可能性が示唆され、R-αリポ酸によってその血管機能の低下は抑制できることが明らかとなっています。

図3. 老齢ラットの内皮細胞中のリン酸化eNOS量におけるR-αリポ酸の効果

その12

R-αリポ酸の効能について紹介しています。今回は、R-αリポ酸による肝細胞の保護作用に関する論文の紹介です。

ヒトの体は外部からの紫外線や活性酸素で影響を受けると同時に、生体内では、特にミトコンドリアにおいてエネルギーを作る際に発生する活性酸素の影響を受けています。活性酸素によって細胞内のDNAやタンパク質は損傷を受け、細胞は機能を失います。しかし、ヒトはその活性酸素による損傷から身を守るために生体内にさまざまな種類の抗酸化物質や抗酸化酵素を持っています。

その抗酸化物質の中でも最も重要な物質の一つにR-αリポ酸があります。サプリメントとしては天然のαリポ酸であるR体と非天然のS体が50:50で混ざったラセミ体が販売されていますが、抗酸化作用にはS-αリポ酸ではなくR-αリポ酸が有効であることを示した論文内容です。この論文では活性酸素のモデル物質としてtert-ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)を用い、肝細胞が活性酸素に影響を受ける際のR-αリポ酸の抗酸化作用についての生体外(ビトロ)試験と生体内(ビボ)試験による結果を示しています。

この論文のタイトルは、(R)-α-Lipoic Acid Reverses the Age-Associated Increase in Susceptibility of Hepatocytes to tert-Butylhydroperoxide both In Vitro and In Vivo(R-αリポ酸はIn VitroおよびIn Vivoにおいてtert-ブチルヒドロペルオキシドに対する加齢に伴う肝細胞の感受性の増加を逆転させる)であり、HARGENらが2000年に Antioxidants and Redox Signaling, 2, 473-483(2000)に投稿したものです。

まず、生体外(ビトロ)試験の検討内容と結果を紹介します。

若齢ラット(3~5ヶ月)、および、老齢ラット(24~28ヶ月)から肝細胞を単離し、さまざまな濃度のtert-ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)と共にインキュベートしました。そして、2時間で50%の細胞を死滅させた時のTBHP濃度(LC50といいます)は、若齢ラットの細胞では、 721±32μMであったのに対して、老齢ラットの細胞では、391±31μMと約2分の1の濃度に低下しています。若齢ラットと比較して老齢ラットの総細胞数、および、細胞内の抗酸化物質のグルタチオン(GSH)が、それぞれ37.7%、および、58.3%と低いことから、その肝細胞が死滅しやすい理由は、加齢に伴う抗酸化物質GSHレベルの低下によるものと考えられます。そこで、次に示すように加齢や過酸化物による肝細胞生存率の低下に対するR-αリポ酸の効果を実証しています。

老齢ラットの細胞にTBHPを300μM添加する前に、R-αリポ酸、または、S-αリポ酸100μMで30分間インキュベートしました。その結果、ミトコンドリアの補酵素であり生理学的機能に関係するR-αリポ酸は、S体とは対照的にTBHPの毒性に対して肝細胞を有意に保護することが判りました。

図1. R-αリポ酸による肝細胞生存率の向上

また、生体内(ビボ)試験でも同様の結果が得られています。

老齢ラットにR-αリポ酸 [0.5% (wt/wt)] を含む飼料を2週間に渡って食べさせると、加齢に伴う肝細胞内のGSHレベルの低下を抑え、加齢に伴って増加するTBHPによる死滅細胞数は減少し、TBHPに対する耐性が増強することが明らかとなっています。その一方で、若齢ラットでは同一の飼料を摂取させても、TBHPに対する耐性は増強しませんでした。この結果は、若齢ラットの場合は抗酸化物質が充分に保護されていることを示しています。

したがって、この研究は、老齢動物由来の細胞は酸化ストレスに対して感受性が高い(弱く死滅しやすい)のですが、R-αリポ酸によって、たとえ老齢であっても細胞は酸化ストレスに対して強くなることが判りました。考察として、非天然のS体は還元されにくいのですが、天然のR体は効果的にジヒドロリポ酸に還元されるため、毒性に対して防御できるとしています。

このように、R-αリポ酸は活性酸素によって弱められた肝機能に対する保護効果のあることが明らかとなっています。

相談コーナー

ご質問やご相談がございましたら、以下のジャンルからお問い合わせをお願いいたします。

  • CD、CD包接体はこちら
  • 受託製造についてはこちら
  • 出張セミナーについてはこちら