ミトコンドリアを増やしてキレイに長生きする方法

今、欧米の健康業界で最も注目されているのがミトコンドリア。心臓病やガンとミトコンドリアの機能低下との関連性も深く、お肌や身体の老化現象にもミトコンドリアが関与していることが徐々にわかってきています^{[#]Srivastava S. The Mitochondrial Basis of Aging and Age-Related Disorders. Genes . Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI); 2017;8. doi:10.3390/genes8120398} 。ミトコンドリアは、人体の生命維持に必要なエネルギーの90%以上を創り出すパワーの源^{[#]Pizzorno J. Mitochondria—Fundamental to Life and Health. Integrative Medicine: A Clinician’s Journal. InnoVision Media; 2014;13: 8.} 。今回はミトコンドリアと健康維持の関連性、そしてパワフルな毎日を送るための秘訣についてご紹介します。

ミトコンドリアの構成と役割

ミトコンドリアは内膜と外膜から構成される細胞小器官の1つです。電子伝達系と呼ばれる代謝反応の中で、プロトン勾配の差を利用してADP（アデノシン二リン酸）からATP（アデノシン三リン酸）を生成します。

脂肪酸や糖の酸化反応で産出されるATPは細胞のエネルギー源。筋伸縮の際にリン酸が1つ外れることでエネルギーが放出されます。ミトコンドリアが生成するATPは特に心筋や骨格筋、脳などで多く消費されるため、ミトコンドリアの機能の問題がこれらの臓器の病気の根本的原因であると言われています^{[#]Khan NA, Govindaraj P, Meena AK, Thangaraj K. Mitochondrial disorders: Challenges in diagnosis & treatment. Indian J Med Res. Wolters Kluwer -- Medknow Publications; 2015;141: 13.} 。

ミトコンドリアは大変ユニークな細胞小器官で、細胞核の遺伝子とはまた別の遺伝情報を持っています^{[#]Cooper GM. Mitochondria. The Cell: A Molecular Approach 2nd edition. Sinauer Associates; 2000.} 。もともとミトコンドリアは共生微生物だったのではないかとも言われていますが、詳細は未だに謎のままです^{[#]Origin of Mitochondria | Learn Science at Scitable [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.nature.com/scitable/topicpage/the-origin-of-mitochondria-142...} 。そして大変興味深いのが、ミトコンドリアの遺伝子は父親からは遺伝せず、母親からのみ受け継がれるということ^{[#]Wallace DC. Why do we still have a maternally inherited mitochondrial DNA? Insights from evolutionary medicine. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 28 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17506638/} 。何とも不思議なミトコンドリアの世界です。

ミトコンドリアも歳を取るって本当！？

ミトコンドリアが生成するエネルギーの量は、年齢と反比例して減っていきます。ミトコンドリアには身体を酸化から保護するSODと呼ばれる抗酸化酵素が存在していますが、年齢と共にミトコンドリアの数と機能が徐々に減少していきます^{[#]Ana Bratic N-GL. The role of mitochondria in aging. J Clin Invest. American Society for Clinical Investigation; 2013;123: 951.  [#]Paul A, Belton A, Nag S, Martin I, Grotewiel MS, Duttaroy A. Reduced mitochondrial SOD displays mortality characteristics reminiscent of natural aging. Mech Ageing Dev. NIH Public Access; 2007;128: 706.  [#]Indo HP, Yen H-C, Nakanishi I, Matsumoto K-I, Tamura M, Nagano Y, et al. A mitochondrial superoxide theory for oxidative stress diseases and aging. J Clin Biochem Nutr. The Society for Free Radical Research Japan; 2015;56: 1.} 。

老化現象と捉えがちな疲労の蓄積や筋力・認知力の低下ですが、加齢が原因なのであきらめるしかない、と考えるのは実は間違いかもしれません。なぜなら、身体を酸化から守り、エネルギーを産出するミトコンドリアが歳を取ることこそが、代謝の低下に起因する身体の不調だからです^{[#]Gonzalez-Freire M, de Cabo R, Bernier M, Sollott SJ, Fabbri E, Navas P, et al. Reconsidering the Role of Mitochondria in Aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. Oxford University Press; 2015;70: 1334.} 。もしあなたがこれらの兆候を感じたら、ミトコンドリアの老化が関与している疑いがあります。とすれば、これらの老化現象を食い止め、逆行させるにはミトコンドリアを活性化させればよいということになります。

ミトコンドリアがガンと関連が深いその訳は？

昨今の研究でガンとミトコンドリアの関与が徐々に明らかになってきており、新しいガンの代替治療としてミトコンドリア代謝の活性化が注目を集めるほど。ガンは従来遺伝子の病気と考えられていましたが、実はミトコンドリアの代謝異常が引き起こす病気なのではないか、というのです^{[#]Wallace DC. Mitochondria and cancer. Nat Rev Cancer. NIH Public Access; 2012;12: 685.} 。

ミトコンドリアはATPを生成する一方で、身体に有害な活性酸素（ROS－reactive oxygen species）を生み出します^{[#]西川武志荒木栄一. ミトコンドリアにおける加齢変化と糖代謝 [Internet]. 2008 [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.jstage.jst.go.jp/article/tonyobyo/51/4/51_4_295/_pdf/-char/ja} 。ATP生成の副産物である活性酸素は様々な病気の原因になることは皆さんもご存知の通り。でも、この活性酸素は正常な免疫機能を支える重要な要素でもあります^{[#]Chen X E al. Reactive Oxygen Species Regulate T Cell Immune Response in the Tumor Microenvironment. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27547291}。

例えば、この活性酸素は細胞の自死を意味するアポトーシスを誘導するシグナルを送り、日々生まれるガン細胞を自滅させているのです^{[#]Gupta SC, Hevia D, Patchva S, Park B, Koh W, Aggarwal BB. Upsides and Downsides of Reactive Oxygen Species for Cancer: The Roles of Reactive Oxygen Species in Tumorigenesis, Prevention, and Therapy. Antioxid Redox Signal. Mary Ann Liebert, Inc.; 2012;16: 1295.} 。通常、体内に異常な細胞が発生すれば、細胞を死に導くアポトーシスを誘導し消滅させます^{[#]Chunxin Wang RJY. The Role of Mitochondria in Apoptosis. Annu Rev Genet. NIH Public Access; 2009;43: 95.} 。ガン細胞の増殖力の強さは皆さんご存知だと思いますが、増殖後に消滅する通常の細胞とは異なり、ガン細胞は消滅しません。

さらにガン細胞抑制遺伝子のP53遺伝子に異常があると、アポトーシスがうまく機能しないため、ガン細胞は無限に増殖していきます^{[#]Bartesaghi S E al. Inhibition of oxidative metabolism leads to p53 genetic inactivation and transformation in neural stem cells. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 28 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25583481/} 。アポトーシスが発現するにはミトコンドリア内に結合しているシトクロムｃの存在が不可欠ですが、ミトコンドリア自体の機能に異常が生じればガンの自死を導くことはできないのです^{[#]Ohsawa S, Sato Y, Enomoto M, Nakamura M, Betsumiya A, Igaki T. Mitochondrial defect drives non-autonomous tumour progression through Hippo signalling in Drosophila. Nature. 2012;490: 547–551.  [#]Lucas B Sullivan NSC. Mitochondrial reactive oxygen species and cancer. Cancer & Metabolism. BioMed Central; 2014;2. doi:10.1186/2049-3002-2-17} 。

一方、ミトコンドリアがエネルギーを生み出す過程で活性酸素が発生しますが、ガンの細胞死を導く働きをするのが活性酸素でもあるため、ガン細胞におけるミトコンドリアの活性化を高め、活性酸素を爆発的に発生させることでガン細胞を死滅させることができる可能性が示唆されています^{[#]Scatena R. Mitochondria and Cancer: A Growing Role in Apoptosis, Cancer Cell Metabolism and Dedifferentiation. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2011. pp. 287–308.} 。昨今のガン治療は患部切除や化学療法、その他の対処療法など様々ですが、ミトコンドリアを活性化させることが、ガン治療の躍進につながる可能性を秘めているのです。

ミトコンドリアを活性化し老化を防ぐ5つの方法

鏡を見つめてため息1つ。顔のシワにたるんだお腹はまさに細胞の老化に起因します。ATPを生成するミトコンドリアは細胞の発電所と形容されますが、ミトコンドリアを活性化させることで若々しさを取り戻すこともできるのです。バイタリティーあふれる毎日を送るための5つのポイントを伝授したいと思います！

1. 炎症を防ぐ

   ミトコンドリアのダメージと機能障害を防ぐには、まず細胞の炎症を食い止める必要があります^{[#]Mills EL, Kelly B, Logan A, Costa ASH, Varma M, Bryant CE, et al. Succinate Dehydrogenase Supports Metabolic Repurposing of Mitochondria to Drive Inflammatory Macrophages. Cell. 2016;167: 457–470.e13.} 。適度な運動やオメガ3のサプリメントの摂取がオススメです^{[#]Lalia AZ, Dasari S, Robinson MM, Abid H, Morse DM, Klaus KA, et al. Influence of omega-3 fatty acids on skeletal muscle protein metabolism and mitochondrial bioenergetics in older adults. Aging . Impact Journals, LLC; 2017;9: 1096.  [#]Woods JA, Wilund KR, Martin SA, Kistler BM. Exercise, Inflammation and Aging. Aging Dis. JKL International LLC; 2012;3: 130.} 。また、タンパク質の過剰摂取に注意し、穀物や乳製品など炎症を促進する食べ物を控えましょう^{[#]Delimaris I. Adverse Effects Associated with Protein Intake above the Recommended Dietary Allowance for Adults. ISRN Nutrition. Hindawi Limited; 2013;2013. doi:10.5402/2013/126929  [#]Karin de Punder LP. The Dietary Intake of Wheat and other Cereal Grains and Their Role in Inflammation. Nutrients. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI); 2013;5: 771.  [#]Bodén S, Wennberg M, Van Guelpen B, Johansson I, Lindahl B, Andersson J, et al. Dietary inflammatory index and risk of first myocardial infarction; a prospective population-based study. Nutr J. BioMed Central; 2017;16: 21.} 。

2. 質のよい睡眠

   睡眠障害はミトコンドリアの機能障害に大きく関わります。質の悪い睡眠はミトコンドリアが生産するエネルギー量を低下させることが判明しています^{[#]Rodrigues NR E al. Short-term sleep deprivation with exposure to nocturnal light alters mitochondrial bioenergetics in Drosophila. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29655867  [#]Andreazza AC E al. Impairment of the mitochondrial electron transport chain due to sleep deprivation in mice. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20176368} 。良質の睡眠はアンチエイジングや疲労回復だけでなく、ミトコンドリアにも大きな影響を及ぼすことを忘れてはなりません。
    

3. ケトン食ダイエット

   ケトン体はミトコンドリアの代謝を促進させ、脂肪を燃焼し、空腹感を抑制、そして脳を活性化させます^{[#]Murray AJ, Knight NS, Cole MA, Cochlin LE, Carter E, Tchabanenko K, et al. Novel ketone diet enhances physical and cognitive performance. The FASEB Journal. The Federation of American Societies for Experimental Biology; 2016;30: 4021.  [#]Julie B. Milder MP. Modulation of oxidative stress and mitochondrial function by the ketogenic diet. Epilepsy Res. NIH Public Access; 2012;100: 295.} 。ミトコンドリアの健康状態を劇的に改良するには、1日に摂取する炭水化物の量を制限するケトン食ダイエットを生活の一部に取り入れることがオススメです。どうしても厳しい食事制限ができない方は、週に1～2日サラダや野菜ジュースのみのプチ断食を実施するのもいいでしょう。

   また、断食している間は、身体はブドウ糖ではなく脂肪を分解してエネルギー源としています^{[#]Valter D. Longo SP. Fasting, circadian rhythms, and time restricted feeding in healthy lifespan. Cell Metab. NIH Public Access; 2016;23: 1048.} 。

   加齢に伴う異常ミトコンドリアの除去とミトコンドリアの新生が断食することで亢進することが分かっています^{[#]Mattson MP, Allison DB, Fontana L, Harvie M, Longo VD, Malaisse WJ, et al. Meal frequency and timing in health and disease. Proc Natl Acad Sci U S A. National Academy of Sciences; 2014;111: 16647.  [#]Hattori S, Akimoto T. Influence of caloric restriction and exercise on mitochondrial quality control in skeletal muscle. Jap J Phys Fit Sports Med. 2015;64: 389–396.} 。寝ている間は断食している状態そのものと言えます。就寝中は老廃物を除去する働きがあり、ミトコンドリアの品質管理に必要な時間ですが、就寝直前の飲食はこの働きを抑制させてしう恐れがあります^{[#]Mattson MP, Allison DB, Fontana L, Harvie M, Longo VD, Malaisse WJ, et al. Meal frequency and timing in health and disease. Proc Natl Acad Sci U S A. National Academy of Sciences; 2014;111: 16647.} 。

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4. HIIT （高強度インターバルトレーニング）

   ウォーキングなどの軽い運動もミトコンドリアの代謝を促進しますが、最も効果的な運動は最強の有酸素運動と呼ばれるHIIT（高強度インターバルトレーニング）です^{[#]Wu L-H, Chang S-C, Fu T-C, Huang C-H, Wang J-S. High-intensity Interval Training Improves Mitochondrial Function and Suppresses Thrombin Generation in Platelets undergoing Hypoxic Stress. Sci Rep. Nature Publishing Group; 2017;7. doi:10.1038/s41598-017-04035-7} 。適度な運動はミトコンドリアの生成を促進します^{[#]Menshikova EV, Ritov VB, Fairfull L, Ferrell RE, Kelley DE, Goodpaster BH. Effects of Exercise on Mitochondrial Content and Function in Aging Human Skeletal Muscle. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. NIH Public Access; 2006;61: 534.} 。年齢を重ねると低下するミトコンドリアですが、運動を日常的に行った場合のミトコンドリア数は若者とほぼ変わらないこともわかっています^{[#]Konopka AR E al. Markers of human skeletal muscle mitochondrial biogenesis and quality control: effects of age and aerobic exercise training. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23873965/} 。

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5. サプリメントを活用

   美容サプリコエンザイムQ10の「いとこ」として知られるPQQ(ピロロキノリンキノン）は、高い抗酸化作用を持ちます^{[#]Harris CB E al. Dietary pyrroloquinoline quinone (PQQ) alters indicators of inflammation and mitochondrial-related metabolism in human subjects. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24231099} 。またミトコンドリアの数、活性化を高めることもわかっています^{[#]Chowanadisai W E al. Pyrroloquinoline quinone stimulates mitochondrial biogenesis through cAMP response element-binding protein phosphorylation and increased PGC-1alpha... - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19861415  [#]Hwang P, Willoughby DS. Mechanisms Behind Pyrroloquinoline Quinone Supplementation on Skeletal Muscle Mitochondrial Biogenesis: Possible Synergistic Effects with Exercise. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29714638}。その他にもLカルニチン^{[#]Nicassio L E al. Dietary supplementation with acetyl-l-carnitine counteracts age-related alterations of mitochondrial biogenesis, dynamics and antioxidant defenses ... - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28807823} 、Dリボース^{[#]Mahoney DE, Hiebert JB, Thimmesch A, Pierce JT, Vacek JL, Clancy RL, et al. Understanding D-Ribose and Mitochondrial Function. Advances in bioscience and clinical medicine. NIH Public Access; 2018;6: 1.} 、マグネシウム^{[#]Gröber U, Schmidt J, Kisters K. Magnesium in Prevention and Therapy. Nutrients. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI); 2015;7: 8199.} 、オメガ3^{[#]Lee M-S, Shin Y, Moon S, Kim S, Kim Y. Effects of Eicosapentaenoic Acid and Docosahexaenoic Acid on Mitochondrial DNA Replication and PGC-1α Gene Expression in C2C12 Muscle Cells. Preventive Nutrition and Food Science. Korean Society of Food Science and Nutrition (KFN); 2016;21: 317.} 、ビタミンB群^{[#]Depeint F E al. Mitochondrial function and toxicity: role of the B vitamin family on mitochondrial energy metabolism. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16765926} 、αリポ酸^{[#]Palaniappan AR, Dai A. Mitochondrial ageing and the beneficial role of alpha-lipoic acid. - PubMed - NCBI [Internet]. [cited 29 Sep 2018]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17476591} はミトコンドリア生成と正常な機能の大きなファクターです。あれもこれも取れない！という方はビタミンBコンプレックスのサプリメントをオススメします。

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ミトコンドリアの機能低下はガンや生活習慣病、そして心と身体の老化にも大きな影響を及ぼします。あなたの生活習慣や食生活はミトコンドリアの状態を大きく左右します。これらを最適化することで、見た目も身体年齢も老化を遅らせ、さらには若返らせることも夢ではありません。そのためにあなたの生活を180度変える必要はありません。ミトコンドリアを少しだけ意識した毎日が、あなたの未来の笑顔を輝かせるのです。

ミトコンドリアの詳しい説明が記載されている本『HEAD STRONG シリコンバレー式頭がよくなる全技術 』デイヴ・アスプリー著のレビュー