NMNとは

NMNとは

「NEXT WORLD:~私たちの未来~」

はじめに

NMNに関してカスタマーが認知すべき基本的情報をご説明いたします。

NMN(βニコチンアミドモノヌクレオチド)とは、ミライラボバイオサイエンス株式会社が販売するサプリメントの主原料です。

NMNとは、ビタミンB3群の中に含まれるβニコチンアミドモノヌクレオチドという物質で、あらゆる生物の細胞に本来は存在しています。

本来は体内で自然に組成される物質ですが特に哺乳類の場合、加齢に伴い体内でNMNの生産能力が減退し結果、身体内で加齢が始まり、様々な身体機能の修復機能が失われていくと考えられています。

上記の様な現象から今NMNは現在、様々な分野で注目を浴びています。

ワシントン大学 今井眞一郎教授による研究

2011年、ワシントン大学の今井眞一郎教授を中心としたNMNの研究により抗老化作用に関与が発見され医療業界及び老化研究者に大きなインパクトを提供ました。
抗老化(若返り)の効果の可能性を秘めたNMNという物質の存在とその驚きの効果が報告されました。
先に記した様にNMNとは、ビタミンB群中のビタミンB3に含まれる、ニコチンアミドモノヌクレオチドと呼ばれる物質で、あらゆる生物の細胞に存在しています。
またNMNは7種類ある全ての長寿遺伝子(サーチュイン遺伝子)にエネルギーを提供すると考えられており、若返りや抗老化作用が期待できる物質です。
NMN研究によりNMNは現代医学では根治が不可能とされたⅡ型糖尿病に劇的な治療効果をあげると言うことも解明されてきました。

NMNとは_NHKスペシャルNMNとは_NHKスペシャル

NHKスペシャル NEXTWORLDにて放送(2015年1月4日)

図1. 哺乳類における老化・寿命制御の組織間コミュニケーションの概念図 視床下部がコントロールセンター、それを調節するのが脂肪組織(モジュレーター)。

NMNとは図1. 哺乳類における老化・寿命制御の組織間コミュニケーションの概念図 視床下部がコントロールセンター、それを調節するのが脂肪組織(モジュレーター)。

視床下部からのシグナルは様々な臓器、血管、神経、骨格筋へと伝わり身体の総ての臓器に抗老化、慢性炎症抑制(血管、神経も含む)、DNAメチル化、エピゲノム抑制作用が出現すると予測されており現在、世界中で研究が行われています。

それぞれの組織でNAD+(NMNはNAD+の前駆体)による長寿遺伝子(サーチュイン遺伝子)のエネルギー源及びミトコンドリア活性、免疫細胞活性が重要と考えられています。

なお、脂肪組織の脂肪細胞内にあるNAMPT(iNAMPT)は血中に分泌されるとeNAMPTとなり、それがNMNの合成を促進し、NMNを効果的に作用させるのに重要な役割を担っています。

NMNの研究結果

  • NMNを与えられたマウスの寿命が16%延びる事が確認された
  • 生後22ヶ月のマウスにNMNを投与した場合、体の細胞が生後6ヶ月の状態に若返った
  • 糖尿病のマウスにNMNを投与した場合、血糖値が正常な値に戻った
  • 完治が難しいとされる心臓や肝臓の疾患に効果を示した

老化現象は身体の様々な部分で発生します。生物の酸素消費の90%以上はミトコンドリアで消費され、生体のエネルギー通貨と呼ばれるATP(ヌクレオチド類)と言う生物エネルギーに変換されます。ミトコンドリアが活性化する事により身体機能が正常化(神経伝達回路の改善や、内臓機能の正常化)に働きます。

NMNの摂取によりミトコンドリア活性化を行う事が極めて重要と言われており、ミトコンドリアを活性化することで身体機能が正常に作用し老化現象を遅らせることが出来ると考えられています。

また加齢と共にNMNが減少しミトコンドリア活性が衰えていくことにより、活動力の低下したミトコンドリアはエネルギー消費効率が悪くなる上、機能不全が老化の原因の一つと考えられています。

■老化のメカニズムと長寿遺伝子(サーチュイン遺伝子)

老化は、活性酸素による“身体の錆び”が原因のひとつです。
私たちの身体は呼吸をするたびに活性酸素を発生させます。
活性酸素とは、身体のあらゆる部分を酸化させる原因物質で、肌のシワや悪玉コレステロールの増加もこの活性酸素が原因のひとつです。

しかし、ある遺伝子に働きかけることができれば、その老化を防止し、若返りの効果が期待できるとされています。そのある遺伝子とは、身体の中にある“サーチュイン”と呼ばれる長寿遺伝子です。サーチュイン遺伝子は誰もが持っているもので、生物の老化を防止し、寿命を延ばすといわれています。

NMNはサーチュイン遺伝子にエネルギーを供給し遺伝子からのアプローチで若返りが期待できる次世代の成分といえます。

サーチュイン遺伝子について(Nature ダイジェスト Vol. 13 今井眞一郎教授記事 )

◆サーチュインの働きを2000年に発見
1980~90年代は、老化・寿命が遺伝子によって制御されていると分かり始めた時代でした。現在サーチュインと呼ばれる遺伝子が酵母の変異体において発見されていたのですが、その機能は長らく不明でした。
遺伝子による老化制御の仕組みを日本で研究していた私は、同様の研究を進めていたマサチューセッツ工科大学(米国)のレオナルド・ガレンテ教授の研究室に移り、彼と一緒に研究を進めた結果、サーチュインが老化と寿命の制御に極めて重要な役割を果たしていることを発見しました。この成果は、2000年2月、Natureに発表しました。

この論文をきっかけに、サーチュインと老化の研究が世界中で爆発的に進みました。現在では、サーチュイン遺伝子はさまざまな生物が共通に持ち、カロリー制限などの飢餓刺激に対する応答を制御することで生物の老化を遅らせる効果をもたらすことが示されています。
2001年に私はワシントン大学(米国ミズーリ州セントルイス)で独立したのですが、ガレンテ教授と今井教授は同じ分野で協力しながら研究を続けてきました。2人で、この分野を切り開いています。

◆サーチュインの詳細な機能について
サーチュイン遺伝子から作られるタンパク質(酵母ではSir2、哺乳類ではSIRT1)が、それまでに前例のない脱アセチル化酵素であることを突き止めました。この酵素は、他のさまざまな遺伝子の発現を制御するスイッチとして働くことができます。そして、その酵素活性が生体のエネルギー代謝の状態に連動していることを発見したのです。これが、2000年の論文の要旨です。
つまり、遺伝子発現制御とエネルギー代謝という、それまで別々と考えられていた過程が、互いに関連付けられ、それが老化・寿命の制御に重要であることが明らかになったのです。私たちが発見したこの点は非常に重要で、世界中の研究者が驚いたというわけです。
現在、サーチュインが寿命を伸ばす効果は、酵母、線虫、ハエに続き、哺乳類でも確認されています。私たちは2013年にマウスで実証しました。老化・寿命の制御におけるサーチュインの働きは確固たるものとなっています。

◆脳がコントロールセンター(老化におけるサーチュインの機能を詳しく解明。)
サーチュインが持つ酵素活性の名称は、NAD+(ニコチナミドアデニンジヌクレオチド)依存性タンパク質脱アセチル化酵素といいます。NAD+というのは、エネルギー代謝(電子伝達系)の「通貨」のような基本的な物質で、生体の至る所で働いています。サーチュインは、NAD+を使って、染色体のヒストンに作用して遺伝子をオン・オフしたり、他のさまざまなタンパク質を活性化させたりする機能を持っています。
まず、老化制御において、サーチュインとNAD+がどこで活性化されることが最も重要なのか、探ることにしました。その結果、脳の視床下部と呼ばれる領域が最も重要であることを、2013年に突き止めました。同時期に、他の研究グループも全く別の研究から同じ結論に達し、視床下部が、老化・寿命を制御するコントロールセンターだと分かったのです。

◆さらに複数の組織の重要性も報告
視床下部の他に、脂肪組織と骨格筋での働きが重要だと分かってきました(図1)。
視床下部と脂肪組織の間では、相互にコミュニケーションがあり、フィードバックによる制御が見られます。そして、視床下部でのサーチュインの機能を活性化させるのは、脂肪組織からのシグナルだと分かったのです。
例えば、マウスに飢餓刺激を与えると、視床下部のNAD+量が下がります(すわなち、サーチュインの活性が低下)。すると、脂肪組織からNAD+合成を制御している鍵酵素が分泌されて、遠隔性に視床下部のNAD+合成を促進(サーチュインの活性が上昇)するといった具合です。脂肪組織は、視床下部でのサーチュインの機能が一定に保たれるように調節する役目(モジュレーター)を負っているのではないかと考えられています。
脂肪組織の体内の部位としては内臓脂肪だと思われます。痩せ過ぎよりも少し小太りの方が健康的だと耳にすることがあるかもしれませんが、この発見はその根拠の1つとなるかもしれません。

◆骨格筋について
脳でサーチュインを人為的に活性化(強制発現)させると、骨格筋が若く保たれることが分かっています。調べてみると、視床下部から交感神経系を通じ、骨格筋にシグナルが送られることを見つけました。骨格筋の働きについては、今さらに詳しく解析しているところです。
興味深いのは、脂肪組織でも骨格筋でも、NAD+が重要な働きをしていること。サーチュインの研究を進める中で私はますます思うのですが、老化・寿命と代謝の制御は、NAD+を介して全身的に統合されているのではないでしょうか。私はこういう仮説を立てて、「NADワールド」と呼んでいます。そして、多数の組織間コミュニケーションが働いて、個体としての全体的な老化がダイナミックに制御されているのだろうと考えています。

◆老化と病気の関係
体のいろいろな組織や細胞は年を重ねるとともに機能が落ちて老化していくと思うのですが、生体全体の老化は制御されています。
私たちの体には、それぞれの年齢において体全体の生理学的な状態が一定に保たれるようなシステムが働いています。例えば、甘い物を食べたら血糖値は一時的に上昇しても、一定値に戻るといったように。でも年を取ると、その能力が低下して、血糖値が上昇したりする。そして、あるときシステムが崩壊したら、寿命が尽きるわけです。体のシステムを安定に保つ能力が変化していく過程を調べるのが、私たちの研究です。
老化・寿命がどのように制御されているか、その仕組みを知る研究が必要なのです。
今、世界中で発想の逆転が起こっており、病気を1つ1つ研究して予防策を講じていくよりも、多数の病気のリスク因子である老化そのものを研究して予防策を講じれば、複数の病気をまとめて予防でき、効率的だろうと考えるようになったのです。老化研究はそうした「予防医学」あるいは「先制医療」の点からも注目されているのです。ただ、残念ながら、日本は、そうした流れの中で、かなり後塵を拝しています。日本は長寿国家ですから、医療費を抑制する上でも重要だと思います。

◆老化を予防する物質としてNMNが話題
NHKの番組が私たちの研究を取り上げたときに、NMN(ニコチナミド・モノヌクレオチド)について触れたら、すごい反響だったようです。先ほど脂肪組織のシグナルが視床下部に送られると言いましたが、脂肪組織からは、NAMPT(ニコチナミド・ホスホリボシルトランスフェラーゼ)というNAD+合成の鍵酵素が血中に分泌されます。この酵素それ自体は、脳内に入るための脳血液関門を通過できませんが、その反応産物のNMN(NAD+合成の中間代謝産物)は脳に入って、NAD+合成を賦活化し、その結果、サーチュインが活性化するのです。
詳しいことは日々、解解明されています。

◆NMNへの期待

現在NMNは、ヒトでの安全性は確認が完了しております。

加齢由来疾病、慢性疾患、免疫系疾患、抗癌等(根治、転移抑制、延命効果)に関する臨床研究も世界中で行われており、

近い将来はNMNで癌を根治すると言う夢の様な効果も期待出来る研究が進められています。

生体内物質なので、薬というよりも、サプリメントとして実用化される可能性が高いかもしれません。

すでに欧米で広く用いられている複数の病気に予防効果のある薬としては、アスピリンがあります。大腸がんや循環器系疾患などいくつかの病気の予防効果が証明されており、店頭で自由に買えます。
サプリメントにしても薬にしても、大事なことは、科学的作用機序が明確に解明され且つ、予防に使えるかどうかが臨床研究できちんと検証されていることです。

NAD+は概日リズムを刻んで、ヒトの場合には午前中に上昇します。そのリズムを崩さないために、朝食をたっぷり取り、夕食は少なめにするよう生活習慣を変えることで、より健康寿命を延ばすことができると考えます。

終わりに

また、NMNが刺激する体内の要素は平常時は休眠状態なのですが、飢餓状態になると増えるNADという物質の働きかけで活性化します。そのNADの原料となるのがビタミンB3(ニコチン酸アミド=ナイアシンアミド)で、ビタミンB3がNMNに変化してNADを作るのです。つまり、体内を活性化させるNADを量産するために、NMNの摂取が影響があると考えられています。このNMNは現在、さまざまな分野で注目を浴びています。

NMNに関する研究論文は、下記をご参考ください。

老化関連疾患におけるNAD+合成系の役割と創薬標的としての可能性 山口 慎太郎,吉野 純 ※敬称略
第120回日眼総会【特別講演】眼疾患への抗加齢アプローチ ―ドライアイから網膜色素変性、近視まで 坪田一男
SIRT1による代謝制御機構の解明 長谷川豊、東北大学病院糖尿病代謝科 助教、(現 カリフォルニア州立大学サンフランシスコ校糖尿病センター Post Doc)
Long-Term Administration of Nicotinamide Mononucleotide Mitigates Age-Associated Physiological Decline in Mice Cell Metabolism, Volume 24 Supplemental Information
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