アンチエイジング物質 -ポリアミン-

自治医科大学医学部総合医学第２

（さいたま医療センター循環器病臨床医学研究所）

准教授 早田 邦康

首都圏北部４大学連合

食の安全と健康シンポジウム２０１０年１１月２６日

NH2H2N

NH2N

H

H2N

N

H

H2NNH2N

H

ポリアミン

プトレスシン

スペルミジン

スペルミン

アミンＮＨ ２

分子量８８

分子量１４５

分子量２０２

ポリアミン？

• 1678 年に Leeuwenhoek の記述

• ほとんど全ての細胞に数百マイクロモーラー

（µM）からミリモーラー（mM）の単位で存在

する物質

• 細胞の増殖と分化に不可欠

• 細胞膜の安定、遺伝子発現や細胞内シグナルに

関与

• 細胞間で受け渡される、血中ではほとんどが細

胞内に存在

• 細胞は細胞外からポリアミンを取り込む

Arginase

Ornithine

Ornithine decarboxylase (ODC)

Putrescine S-adenosylmethionine

Decarboxylated S-adenosylmethionine

Spermidine

SpermineAcetyl CoA: spermine/spermidine N1-acetyltransferase

N1-Acetylspermine

N1-AcetylspermidineS-adenosylmethionine

decarboxylase (AdoMet DC)

Polyamine oxidase (PAO)

Acetyl CoA: spermine/spermidine N1-acetyltransferase

Polyamine oxidase (PAO)

Spermine synthase

Spermidine synthase

Antizyme Antizymeinhibitor

Polyamine transporter

Propylamine

Propylamine

Polyamine transporter

Intracellular space

Extracellular space

Arginine

歳をとるとポリアミン合成が低下する

加齢に伴いポリアミン合成酵素活性は低下する。

とくに、Spermidine/Spermine synthaseは活性化されにくい。

実際に動物の検討では、組織内ポリアミン濃度、とくにスペル

ミジンとスペルミン濃度は加齢に伴って低下する。

ヒトの全血中ポリアミン濃度

20 30 40 50 60 704

6

8

10

12

14

年齢

スペ

ルミン濃度

(µM)

消化管（食物中、腸内細菌）は、

体内ポリアミンの重要な供給源である

では、実際に経口摂取するポリアミン濃度に差があると？

� 実験餌

水分 (w/w %)タンパク (w/w %) 脂肪 (w/w %)ファイバー (w/w %)灰分 (w/w %) 可溶性無窒素物 (w/w %)エネルギー (kcal / 100g)

7.626.410.22.56.047.3397

ミルクカゼイン、白身魚、酵母、小麦胚芽、ラード、ふすま、脱脂米ぬか、ア

ルファルファ、小麦全粒粉、マイロ、トウモロコシ、ビタミン、ミネラル

脂肪はエネルギーの 23.1 % を供給

�合成ポリアミン添加量

高濃度餌

プトレスシン (w/w)

スペルミジン (w/w)

スペルミン (w/w) 0.015 %

0.06 %0.008 %

0.015 %

0.002 %

0.002 %0 %

0 %

0 %

通常濃度餌

低濃度餌

血中スペルミン濃度（実験食開始２６週間後（マウス５０週齢））

p = 0.067

p = 0.023

通常ポリアミン

低ポリアミン

高ポリアミン餌

25

20

15

10

5

0

血中

スペ

ルミ

ン濃度

(µM)

male Jc1:ICR mice

J Nutr Sci Vitaminol 55: 361-366, 2009

120

100

80

60

0

40

20

p = 0.053

p = 0.054

血中スペルミジン濃度（実験食開始２６週間後（マウス５０週齢））

普通低 高ポリアミン餌

血中

スペ

ルミ

ジン濃

度(µM)

male Jc1:ICR mice

J Nutr Sci Vitaminol 55: 361-366, 2009

疫学調査

大豆などの豆類の摂取は

生活習慣病の抑制と

ヒトの寿命延長に関連がある。

スペルミン濃度

(µM)

前2

6

10

14

後

納豆食べた人 納豆食べなかった人

前 後

スペルミン濃度

(µM)

2

6

10

14

納豆を食べ続けると血中濃度が上昇

血中ポリアミンは大半が血球に存在

末梢血単核球（リンパ球、単球）

のポリアミン濃度が上昇すると

何が起きるか？

J Exp Med 185: 1759-1768, 1997

ポリアミン（スペルミンとスペルミジン）は

ヒト末梢血単核球からのＴＮＦ産生を抑制する

100

80

0

20

60

40

0 100 1000

SpermineSpermidine

Putrescine

TNF production (%)

Polyamine concentration (µM)

LPS刺激

1 0 0 01 0 01 0

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

末梢血単核球によるポリアミンの取り込み

(PBMCs cultured overnight with 500 µM)

Spermine

Spermidine

Putrescine

Polyamine concentration in cell lysate (nmol/ml)

プトレスシン

スペルミジン

スペルミン

添加なし

培養

液中

のポ

リア

ミン

0 1 2 3 4 5 6

高齢者は（老化因子）LFA-1が増える

350

300

250

200

150

10020 30 40 50 60 70

r = 0.500

p = 0.0037

PBMCs男性ボランティア（n = 42）

J Immunol 175: 237-245, 2005年齢

ＬＦ

Ａ−１

発現の強さ

スペルミンは LFA-1(CD11a) の発現を抑制Ｌ

ＦＡ−１

発現の強さ

血中スペルミン濃度（μM）

300

250

200

1504 6 8 10 12 14

r = - 0.41p = 0.021

J Immunol 175: 237-245, 2005

Inflamm-aging

Inflammation as a cause of Aging

Silent inflammation is the root cause for many, if not most, of the chronic diseases of aging.

血中ポリアミン濃度の上昇したマウスの寿命は延長する。

0 20 40 60 80 100

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

AB

AB

C

C

Low polyamine chowNormal polyamine chowHigh polyamine chow

生存期間（週数）

生存

率

Exp. Gerontology 44: 727-732, 2009.

腎臓 (HE stain)

若年マウス (20 week-old) 高ポリアミン餌低ポリアミン餌88 週齢 88 週齢

100

80

60

40

20

0

発生頻度

(%) (

n=6)

Glomerular atrophy Interstitial fibrosis

Exp. Gerontology 44: 727-732, 2009.

Matsumoto M, et al.Promotion of longevity of mice through improvement in the intestinal environment by probiotic-induced upregulation of polyamines.Proceedings of 2010 International Polyamione Conference. 2010 June: 52-53.

Eisenberg T, et al.Induction of autophagy by spermidine promotes longevity.Nat Cell Biol. 2009;11:1305-14.

結論

• 高ポリアミン食でマウスとヒトの血中ポリア

ミン濃度が上昇する

• 抗炎症作用を有するポリアミンは、マウスの

老化を抑制し、寿命を延長する。

• 地中海食（大豆を含む）は高ポリアミン食で

ある。