ミトコンドリアと寿命を改善する乳酸菌の作用メカニズム

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K11553
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 伊藤 孝 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (20597124)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ミトコンドリア / 寿命 / 乳酸菌 / 乳酸 / 解糖系

研究成果の概要

ミトコンドリア異常を有するマウス(Ndufs4 KO)において、広い濃度の乳酸の経口投与で健康寿命が延びた。種々の属種の乳酸菌株の投与でも健康寿命が延びた。神経炎症が乳酸、乳酸菌のいずれでも軽減した。乳酸により解糖系が阻害され、呼吸が亢進する現象が、多くの細胞で一般的にみられることを見つけた。ミトコンドリア病原因遺伝子変異を有する疾患iPS細胞株をNdufs4 KOも含め複数株作製し、分化誘導した複数の細胞種において、乳酸による呼吸能向上と機能改善が共通して見られた。本研究において、ミトコンドリア異常を補完する方法として、微生物やその代謝物の経口投与が有効であるという新たな可能性を提示した。

自由記述の分野

長寿の生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミトコンドリアは、我々が活動するためのエネルギーの産生など、生命活動の根幹を担う。ミトコンドリア異常が多くの疾患や個体の老化に関わる一方で、一度機能が低下したミトコンドリアの機能を回復することは基礎研究のレベルでもとても難しく、ミトコンドリア異常をよくする効果的な治療法開発・社会実装には至っていない。我々は乳酸や乳酸菌により、ミトコンドリア異常を改善できること、モデル生物の寿命を延長できることを見つけた。さらにそのメカニズムの一端を明らかにした。今回の結果は、小児ミトコンドリア病や老化などの現状で治療がとても難しい症状を理解し、将来的な治療法の開発に役立つことが期待される。