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LKM512
メイトー
協同乳業研究所

08/26
ほな、論文解説しますわ⑤ ―結果(大腸のアンチエイジング)―

昨日まででLKM512投与で長生きしたマウスと対照群の大腸に
大きな違いがあることがわかって頂けたと思います。
そこで、大腸の遺伝子発現を調べてみようと思ったのです。
つまり、どんな遺伝子が発現し、発現に差がある遺伝子があるのかを調べれば、
LKM512投与が大腸でやっている事の理解が進むのではないかと考えたのです。

ごめんなさい。
"遺伝子の発現"って難しいですかね?
遺伝子(DNA)を設計図と考えれば、設計図をコピーする働きがあるのがRNAで、
タンパク質はその最終製品です(ややこしいので今日は省きましたが、
タンパク質はアミノ酸が沢山くっついてできており、RNAはアミノ酸のくっつく順番と
個数を決め、設計図の指示通りのタンパク質を作るのです)。
つまり、ある遺伝子がその設計図に則りタンパク質を作ろうとする行為を
"発現"と表現します。
どの遺伝子が発現しているのかは、どの遺伝子に関連するRNAが作られているのかを調べれば推測できるのです。

ウォッシュレット型トイレを生命体に例えて整理しましょう。
肛門を洗浄していると、洗浄に関連する遺伝子が発現していることになります。
逆にいうと、洗浄に関連する遺伝子が発現していれば、今、このトイレは肛門を洗浄していると推測できるのです。
腸は見た目では何が起こっているかよくわかりません。
しかし、網羅的に遺伝子発現を調べれば、何が起こっているのか大体わかるのです。
この方法をDNAマイクロアレイ解析といいます。

さて、今回は大腸からRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ解析を行いました。
約25,000種類の遺伝子の発現を一度に調べました。
図4(Figure 4)のAを見て下さい→
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0023652
強く発現していた遺伝子が赤色、発現が弱かったものを緑色で表しています。
細い1本1本の横棒が1つずつの遺伝子発現を示しています。
つまり、縦に25,000本の棒が積み上げられている図です。
左が対照マウス、中央がLKM512マウス、右が実験スタート時の若いマウスのデータです。

左側(対照マウス)は上の方に発現が強かった遺伝子が多いですが、右(若いマウス)の上の方は緑で発現が弱く、全く逆のパターンを示しているのがわかると思います。
つまり、加齢により大腸の遺伝子発現パターンが大きく変わったということです。
大腸の老化が遺伝子レベルで起こっていることを示す結果だと思います。

さて、LKM512投与マウスはどうでしょう?
どう見ても、若いマウスのパターンに近いですね~。
つまり、大腸の遺伝子発現パターンの変化(老化)をLKM512投与で抑えたということが証明されたのです。

ここまで綺麗に差が出ることは滅多にないそうです。
DNAマイクロアレイは難しい技術のため、外部受託試験で行ったのですが、
その担当者の方が、「これは異なる動物種、例えばマウスとウサギ、の比較でしたか?」
と勘違いするほど明確な差が出ていました。

では、どんな遺伝子に影響があったのか?
それは次回にします。

あー、そろそろウンコ話や虫の話がしたくなってきましたねー。
畑も冬野菜が進んでいるのですが...。
こちらはツイッターでしましょうかね。

08/25
ほな、論文解説しますわ④ ―結果(大腸で何が起こったか)―

寿命が伸びたのは良いのですが、ちゃんと仮説通りなのかを検証しなくてはなりません。
ですから、ここからが大変なんですよ。
研究もですが、皆さんにわかり易く説明するのが・・・。

ややこしいことは全て省きましょう。
まず、投与したLKM512がガンガン増えて、腸内菌叢が変わって、腸管内のポリアミン濃度が上昇していました。
予定通りなのですが、結果が出るまで心配なもので、ここで「ホッ」としました。

それで、大腸を調べると、LKM512を与えていないかったグループは、色が悪くなり(若いマウスは薄いピンクかかった肌色ですが、どす黒い色になっていた)、糞便が溜まっている個体が多かったのです。
また、ピンセットとハサミで腸を摘出するのですが、
手慣れた若いマウスを扱っている感覚で、腸を軽くひっぱりながら周囲の組織から切り離す作業をすると、ブチっと切れてしまうのです。腸の組織自体がもろくなっているのです。
しかも臭い。
「ゲッ、なんじゃこれ? くっさーっ」
それに比べてLKM512投与群の腸の綺麗な事、扱いやすい事。感動しました。
言葉では伝えるのはこれが限界なので、論文の図2(Figure 2)のAを見て下さい。
必見です!→米国科学「PLoS ONE(プロスワン)」掲載図

それで、大腸の組織切片を作製して観察することにしました。
簡単にいうと、大腸を薄く切って、細胞の様子などを観察したのです。
薄く切るとはどれ位か?
2-3 μm(マイクロメートル)です(1 μm は1mmの1000分の1)。
大腸をホースに例えると、めちゃくちゃ薄い輪切りにするイメージですね。
ふわふわ飛ぶ位で、透けている薄さです。
それを染色して、顕微鏡で観察するのです。
組織切片を作るのは職人技で、結構大変なのですよー。

すると、LKM512投与群は若い個体と同じような状態でしたが、そのブチブチ切れる対照マウスの大腸は、細胞の様子もボロボロになっていたのです。
また、腸を守る粘液を出す細胞(杯細胞という)は、LKM512投与群は綺麗に並んでいるのですが、対照群は数が激減していました。
これも写真を見て頂けるとよくわかると思います。図3(Figure 3)のAです。
米国科学誌「PLoS ONE(プロスワン)」掲載図
左がLKM512、右が対照群の写真です。

上の写真では、対照群の大腸の絨毛が完全に崩壊しているのがわかると思います。
下側の写真で紫色に染まっている細胞が粘液産生細胞です。LKM512投与マウスでは、この細胞がびっちりあるのに対照群では無いですよね。粘液分泌できません。

みなさんの大腸、大丈夫でしょうか?

08/24
ほな、論文解説しますわ③ ―結果(寿命が伸びた)―

「こんな実験やってられん (×_×;)」
嘆き苦しみながら、先が見えないままやっていました。
不安になると、人間、心がネガティブに働くものです。
「そもそも、LKM512を投与するだけで寿命が伸びるわけないやろ。」
などと、自分の仮説の全面否定を始めるわけですね。

しかし、半年位過ぎた頃から、ポツポツと死んでくる個体が出てき始めました。
1匹、2匹、3匹と...。
マウスは16-7ヶ月齢に達しで、平均寿命の24ヶ月齢(2年)に近付いてきているのです。
不謹慎かもしれませんが、99匹、98匹、97匹と作業が少しずつ楽になっていくことを示しており、次第に苦痛が少なくなっていきました。
それに、こんなに長くマウスを飼ったことなかったので(通常の実験は生後5‐20週齢程度で実施するので、殆どの研究者が18ヶ月齢のマウスを見た経験はないと思います)、マウスの老化の進行を観察することに強い好奇心が生まれていました。

そして、気が付くと、
「あれっ、なんか対照群(LKM512を与えていない集団)の方が毛並みが悪いなー」
「あれれっ、死んでる数も多いなー」
「あららららっ、腫瘍や潰瘍はLKM512の方にはできへんなー」
「おいおいおいおい、これ、凄いことなんとちゃうかな!!!!」
となってきたのです。
気が付けば、ちょうど1年経ち、LKM512投与マウスは15匹生き残っているのに、対照群は6匹という状況になっていました。

この結果は、論文の図1(Fig. 1)になっています。
米国科学誌「PLos ONE(プロスワン)」掲載図
(A)が生存曲線。縦軸がマウスの生存割合、横軸が時間(週)で、
赤がLKM512で青が対照群です。
(C)は見た目の違いの写真で、(D)は腫瘍(左)と潰瘍(右)の発生率です。

どれ位凄いことなのか、単純にヒト(日本人)換算してみました。
実験を終えた最終週でのLKM512群の生存率は70%です。
一方、対照群が生存率70%に落ちたのは、その半年位前です。
寿命を2年とすると半年の伸びは寿命の25%の伸びを意味します。
日本人の平均寿命80歳で考えると、寿命伸長幅は20歳で、平均寿命が100歳になることになります。
日本人の生存率が7割位になるのはたぶん65-70歳と思いますが、この頃までは多くの方はまだ自由に活動して元気です(いわゆる健康寿命の平均は70歳位でしょう)。
健康寿命が20年伸びるとすると、85-90歳位までは元気に過ごせることになるのですね!

んー、20年も寿命が伸びたら、私なら、通算排便回数が10,000万回も増えますよ!

08/23
ほな、論文解説しますわ② ―方法―

研究で一番大事なのは方法です。
実験条件で結果が大きく変わることは容易に想像がつくと思います。

何かマーカー(例えば糞便中の成分や大腸の遺伝子発現など)を測定するための細かい方法での試行錯誤は、試料さえあれば何度でもやり直せるので大したことではないのですが、投与方法など計画段階でのミスは致命傷です。

最初に悩んだのは、マウスの匹数です。
匹数は多い方が信頼性は高くなるのは当然です。
「でも、数が増えれば増えるほど世話が大変になるー」
結局1群20匹にしました。
寿命の実験の知識が少なく、これは半分賭けでした。
実は、別の菌株も試したので(論文審査過程で、解釈がややこしくなるので余計なものはカットしろということでデータ化できませんでした)、100匹を超えるマウスでのスタートでした。

もう一つ、ヒトでの応用を視野に入れた場合、健康寿命を意識し始める30-40歳代から食べ始めて効果があることが大事と考えました。
つまり、多くの動物実験は乳離れしてすぐの若いマウスで投与試験が行われますが、これは非現実的な実験と考え、ヒト換算で30-35歳位にあたる10ヶ月齢のマウスからスタートする点にはこだわりました。

もう1点、私がこだわったのは、無理のないビフィズス菌LKM512の投与です。
大体の食品成分の動物実験は毎日投与を行います。しかもその殆どが過剰量で。
でも、そんなに実生活で続けられませんよね。
対症療法で「効いた、効かない」が実感できる食品ならまだしも、
寿命は、自分では「伸びた縮んだ」と評価できない、つまり、体感できないものです。
ですから、少なめに週3回の投与にしました。
基本的に「月、水、金」、用事がある週は曜日をずらし、週に3回を守りました。

菌数は体重1kgあたり約10億個にしました。
LKM512は大腸内で糞便1gあたり100-1000億個にまで増殖しますので(これは既に何度も確認しています)、摂取菌数は極端に少なくなければ気にする必要はないのですが、
1000億個を入れたカプセルは簡単に作れますので、体重100kgの方でもカプセル1個で摂取できる現実的な量です。

「まあ、これで結果が出ればラッキーや!」
と意気揚々と始めたのですが、しんどかったですね。
寿命の実験ですから、とにかく長期戦。
1匹ずつ、試料を測りとり、マウスを保定し、口から正確に投与していくわけですから、その労力は想像以上のものです。
20匹目位までは簡単なのですが、それ以降になると集中力が少しずつ欠けてくるのですね。
攻撃的で手強いマウスもいます。
大体2人で作業を行っていましたが、1人の時は気が狂いかけていましたね。
この他にも飲用水の交換、掃除などがありますので、午後1時にスタートしても午後4時から5時になっていました。
それが1年は続く・・・。盆も正月もゴールデンウィークも関係なく・・・。
先の見えない不安からくるストレス。

「こんな実験やってられん (×_×;)」
自分で計画しているため誰にも文句が言えず、嘆き悲しむ毎日でありました。

08/22
ほな、論文解説しますわ① ―背景―

米国オンラインジャーナルPLoS One(プロス・ワン)に公開されました我々の論文には、
予想以上の反響があり、多くのマスコミに取り上げられました。

ただ、きっちりと理解されている方は殆どいないでしょうから、
このブログで解説しようじゃないですか。

といいましても、論文に書いてある事をそのままでは面白くないでしょうから、
実験をやっていた私の心の中を中心に書きたいと思います。

大きな背景として、
「何としても寿命を伸ばしたい!これが出来れば凄いことだ!」
という気持ちで実験を始めたわけではありません。
「ビフィズス菌LKM512を使えば、理論的には、ほぼ確実に寿命が伸びるわ~」
と思ったから実験を始めたのです。

それは、今回の一連の報道ではほぼ無視されているポリアミンという物質が鍵となります。

健康寿命を脅かす最大要因は、老年病です。

例えば、2型糖尿病やアルツハイマーなどですね。
これらの原因は生活習慣が強く関わっていると言われています。

生活習慣といえば、食生活、タバコ、ストレス、睡眠時間...、と、幅が広く、個体差も大きく特定できないのですが、共通点があり、これらの患者は慢性炎症状態であり、それが発病に関与していることが疫学的調査でわかってきています。

慢性炎症とは、痛みを伴う炎症ほど強くないが、ずーっと長期間弱い炎症状態が続くことです。
つまり、老年病にはどんな直接的な原因があろうが、この炎症さえ抑えれば防ぐことができる可能性が高いと考えました。

そこで、LKM512を食べたら大腸で増えるポリアミンが活躍するのです。
大きく以下の2つの作用が考えられました(細かい作用はもっとありますが、今日は省く)。
①大腸のバリア機能を高め、食物や腸内細菌由来の炎症物質を体内に侵入させない作用
②吸収されたポリアミンが全身を巡り、直接的にリンパ球に働きかけ炎症を抑える作用

既に、ポリアミンにこの2つの作用があることは知られていましたから、
これを信じて長期間になるであろうマウス寿命実験をスタートさせたのです。
"自信満々"時々"不安"な心境で。

08/18
なかなかの反響

昨日、アメリカのオンラインジャーナルPLoS One(プロス・ワン)に公開されました我々の論文には、予想以上の反響がありました。
昨日は毎日放送の夕方のニュースVOICEにも取り上げられました。
といいますか、進行形なので、"反響があります"というのが正しい表現かもしれません。

コツコツと苦労してマウスのウンコを集めて解析した甲斐が少しはあったというものでしょう。

ただ、インターネット上の記事をみていると、正しく伝わっていない箇所もあるので、
「ちゃう、ちゃう」
と思ったり、一般の方々が読まれることを考えると
「大意は変わらないので、まあ、ええか。興味を持ってもらえることの方が大事やから。」
と思ったりしています。

とはいえ、研究実施者で論文筆頭著者として、以下の点だけは確認させて下さい。

ビフィズス菌全てにこのような能力があるわけではありません。
LKM512のように、腸内菌叢を変える能力が強い菌でなければ、
大腸内でポリアミンは増えないだろうと思います。
大腸内でLKM512ほど増殖能力が高いビフィズス菌は、今の所、報告されていません。
現在、我々は、より確実に腸内細菌にポリアミンを作らせる方法を研究しており、
この点は世界中のどの研究チームより進んでおりますので、
この解釈に間違いと断言できます。
それに、実際に大腸内ポリアミン濃度を増やす研究成果が発表されているビフィズス菌はLKM512しかないことも知っておいて下さい。
プロバイティクスは菌株により能力が異なります。
どんなビフィズス菌でも同じということは、決してありませんので、
それだけは主張させて下さい。

さて、私も夏季休暇で、5日間もLKM512を摂取していなかったので
ウンコが臭くなってきております。
早く食べよーっと。

08/17
本日、論文が公開されました

本日の午前6時にアメリカのオンラインジャーナルPLoS One(プロス・ワン)に我々の論文が公開されました。

タイトルは
Longevity in mice is promoted by probiotic-induced suppression of colonic senescence dependent on upregulation of gut bacterial polyamine production 
(PLoS One 6(8) e23652)

日本語にすると、
「腸内細菌のポリアミン合成上昇に依存するプロバイオティクス誘導型大腸老化抑制によるマウス寿命伸長促進」
とでも訳せば良いのでしょうか。
余計にわかりにくい様な気もします。

要するに、
「プロバイオティクス(LKM512)投与で腸内細菌にポリアミンを作らせたら、
ポリアミンの効果で大腸の老化を抑えることができ、
最終的に全身の炎症が抑えられて、
マウスの寿命が伸びました!」
という内容です。

これ、かなり凄いことなんですよ!
哺乳類で確実に寿命が伸ばせる方法はカロリー制限(食べる量を減らす)という方法が知られていますが、
カロリー制限なしで自由に餌を食べても寿命が伸びるのです。
このような食品成分は、今注目されているレスベラトロール(赤ワインの成分)しか報告がないのです。
薬品としてはラパマイシンという物質も報告されていますが、それを加えても、私の知る限り、これら2つのしかありません。

長期の試験中に、ビフィズス菌LKM512投与グループとしないグループ(対照グループ)で、明らかにマウスの様子に差が出てきた興奮は今でも覚えています。
長生きするだけではなく、LKM512投与マウスは、毛並が良く、活発なのです。
大腸の様子も全然違って、大腸の老化が抑えられているのが明らかでした。

いやー長かったです。
思い起こせば、2005年に準備を始めた実験ですから、論文発表まで6年間かかったことになりますかね。
しんどかったです。
もう少しレベルの高いジャーナルに掲載されたかったので、残念さも残ります。
審査までは進むのですが、どうしてもクリアできない指摘がありまして大変でした。
ScienceやNature Communicationも門前払いでなく、審査まで進んだのですがね...(今さら無意味に自慢)。

何を指摘されたのか?
それは我々の財産なので秘密です。

論文はフリーで落とせますので、ここ(↓)から読んで下さい。
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0023652
英語ですが...。

英語がうっとおしいという方は、

プレスリリースもしましたので、こちらを参考にして下さい。

近々、皆さんの反応をみながら、このブログでも解説します。

08/12
鉄オヤジ再登場

私が"鉄ちゃん"と紹介したら"鉄オヤジ"と呼べ、
と言われた経緯もある鉄道マニアの研究所長を覚えていらっしゃいますか?
300回記念ブログ(所長の安藤です)で、
鉄道とトイレの話で登場して頂いた安藤研究所長(当時)です。

実は6月末に異動がありまして、現在は別の部署に異動され、研究所長ではないのです。
直接の上司だったのですが、このブログを常にチェックされていまして、
(それは上司としての仕事なのか、1ファンとしてなのか、よくわかりませんでしたが、)
ブログに書いたことなどでよく話は弾みました。
ちなみに、このブログは営業企画系の仕事で、
研究所の検閲は受けないシステムで運営しているのですよ。

そして、
「前回のブログでは書き足らなかったから、もっと書きたい」
というお話は頂いていたのですがその機会がないままの異動でした。

ですが、
送迎会がアメリカ出張に重なって私は出席できなかったのですが、
帰国するとメールに「最後に登場したかったのですが無理なので、君だけに!」
と鉄オヤジブログが送られてきていました。

「ほんまに書いてはったんや! \(◎o◎)/!」

ということで、
別に記念ブログでもありませんが、
ブログ用に執筆された面白い話でしたから公開させて頂きます。
私が夏休みをとりブログの事は忘れたいので、ほんと助かります。
そして、このブログの平日連続掲載記録も続くのです。

では、来週、鉄オヤジの「列車のトイレの歴史」に関するブログ、お楽しみに!

08/11
ビフィドバクテリウム キュカンバー

ビフィズス菌は主として生物の腸管内に棲んでいる細菌ですが、
キュウリから発見しました。
これは、これまでの知見が大きく変わってしまう可能性があります。

2011081111.JPG

すいません、ジョークです。
育てているキュウリがいよいよ終わりに近づき、真っすぐ伸びず、変な形のものが多くできるのですが、その中の典型的なものです。

顕微鏡でビフィズス菌を観察したことがある方は、思わず微笑んで頂けたと思いますが、
こんな両端が膨らんだ形態をしているものが多いのです。

ちなみに、ビフィズス菌の学名は、Bifidobacterium(属名)です。
Bifidとはラテン語で「分岐した」を意味し、アルファベットのYの字のように、菌の形態が分岐したものが象徴的なのですが、
このキュウリのように、「く」の字に曲がったもの、
先が丸まった棍棒状のもの
など、芸術家が作ったような形状のものが殆どです。
しかも、菌を生育させる培地(栄養が入ったもの)や培養時間によって形状がかわることがあり、ちょっとややこしい菌でもあります。
慣れると逆に見分けやすいのですが。

ビフィズス菌LKM512もこんな形をしていますよ!
HP上の電子顕微鏡写真参照

08/10
復活! 水路の魚たち

一昨年の9月にこんなブログを書きました。
「ドジョウが出てきてこんにちは」のつもりが・・・」。

家の近くの公園の水路のドジョウをはじめとした魚たちが全滅した話です。

昨年も確認しに行ったのですがいませんでした。
ダメ元で、今年も行ってみました。
というのは、近くに開放的なうどん屋(天婦羅やおでんがあり、自由に食べて後で会計するシステム)があり、昼間からそこでビールを飲むことができるので、魚がいなくても楽しめるのです。

ですが、行ってみると、うどん屋どころではなくなりました。
魚が復活していたのです。
炎天下の中、夢中で魚とりを楽しみました。
その日の成果がこれです。
201108111.JPG


メダカ、ドジョウ、ヨシノボリ、フナ、そして巨大オタマジャクシ。
合計35匹位ですね。
この巨大なオタマジャクシはたぶんウシガエルですね。

ちなみに、ウシガエルは特定外来生物なので飼育できません。
飼って成長をブログでお伝えしたかったのですが、
私も会社公認ブログで執筆している身ですから諦めました。
懲役3年もしくは300万円以下 の罰金になる可能性がありますので。
食料用に育てるという手もあったのですが、情がうつったら厳しいものがありますので、
その場で逃がすしかなかったです。

とにかく、生き物が復活して良かったです。

           
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