茶カテキンの骨に対する保護作用 その1

食品因子
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茶カテキンは骨量を維持する作用を持つ

 今回は、茶カテキンの骨に対する効果についてまとめていきたいと思います。茶カテキンの中でもEGCGという名前は、皆さんご存知かと思います。緑茶成分として有名なEGCGは世界中で研究が進んでおり、非常に有用な食品因子として注目されています。

カテキンとは?

 カテキンとは緑茶に含まれるポリフェノールで、主にエピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートの4種類のことを指します。エピガロカテキンガレートについては、EGCGという呼び名で、一度は聞いたことがあるかと思います。

茶カテキンの構造式

これら茶カテキンは緑茶中に、EGCGが約59%、エピガロカテキンが約19%、エピカテキンガレートが約14%、エピカテキンが約6%の割合で含まれています。また、エピカテキンからカテキン、エピガロカテキンからガロカテキン、エピカテキンガレートからカテキンガレート、EGCGからガロカテキンガレートが生じることも分かっています。

 この中でも特に研究が進んでいるのがエピガロカテキンガレート、いわゆるEGCGです。EGCGにはアレルギー抑制作用や抗炎症作用など様々な生理活性を持つことが明らかになっています。また、2004年には九州大学の立花先生が、EGCGのがん細胞増殖抑制作用について、受容体(67kDa ラミニン受容体)の関与を報告しました (Tachibana H, et al. Struct Mol Biol 11, 308-381, 2004)。

 個人的に、カテキン受容体の発見は、天然由来の因子で細胞膜受容体の存在はあまり見つかっていなかったので非常に驚きました。実際に何度か学会で、立花先生の講演でもお話を聞かせて頂きました。

カテキンの骨への作用~破骨細胞への作用その1~

さて、それではカテキンがなぜ骨の健康に良いのか?についての研究成果を紹介していきたいと思います。

 左の画像で、赤く染まっている(TRAP染色と呼ばれる方法で色をつけています)のは破骨細胞と呼ばれる骨を溶かす(壊す)細胞です。その周りの黄色っぽいのが破骨細胞の前駆細胞などです。破骨細胞は前駆細胞はいくつも融合してできる大きな多核細胞で、身体の中に存在する骨を溶かす唯一の細胞です。
全身の骨密度が減る骨粗鬆症の薬剤の多くは、この破骨細胞を標的としています。つまりこの破骨細胞をできなくさせる、または殺す、ということが骨密度が減る病気において重要になってきます。

 カテキンの中でもEGCGはこの破骨細胞の形成を抑制したり、破骨細胞そのものを殺す作用を持つことがいくつも報告されており、その作用により骨粗鬆症など骨密度が減少する病気の予防因子となりうることが示唆されています。
 つまり、毎日緑茶を飲むことでカテキンを摂取することで、骨を保護する作用が期待されるということになります。

【EGCGは破骨細胞死を誘導する】

 EGCGの破骨細胞への作用としては、一番古い報告は2002年になります。
 永井教授(当時東京工業大学)らのグループは、EGCGが破骨細胞の細胞死を誘導すること、つまりEGCGが破骨細胞を殺す作用を持つことを報告しました。
 この論文によると、EGCGが活性酸素種(ROS)を増やして、DNA損傷とカスパーゼ活性化を引き起こして、細胞が死ぬということです。

EGCG → ROS → DNA損傷、カスパーゼ → 破骨細胞の細胞死


突っ込みどころとしては、
① EGCGにはそもそも抗酸化作用あるので活性酸素種を減らすのでは?(これは論文のDiscussionでも触れられています)
② 破骨細胞は活性酸素種がないと死ぬ
③ 破骨細胞はカスパーゼ性細胞死を阻害すると死ぬ
くらいですが、②と③は最近明らかになってきたような話題でまだ複雑な問題なので、EGCGにはこの論文のような作用もある、ということでいいかと思います。

【EGCGはカスパーゼ活性化を介して破骨細胞のアポトーシスを誘導する】

 2007年に、上述の論文と似たような報告が、カトリック関東大学校(韓国)のYunらの研究グループよりされました。
 本論文では、EGCGはカスパーゼ依存的なアポトーシス(細胞死)に部分的に関与していると結論付け、Fas依存的なアポトーシスにも関与しているのではないか、と考察されています。

※RAW264.7細胞というのはマウス由来の破骨細胞前駆細胞株で広く使われている細胞です。

【EGCGのNF-κBを介した破骨細胞の分化抑制】

 2009年、 高雄医学大学(台湾)のWang GJらの研究グループは、EGCGが、NF-κBシグナルを阻害することで破骨細胞分化を抑制することを報告しました。
 NF-κBシグナルは、ストレスなど様々な刺激により活性化され、炎症反応や細胞の生死などの制御に関与しています。破骨細胞の分化・生存の際にも、NF-κBシグナルの活性化が必要となっています。
 本論文では、破骨細胞の前駆細胞にEGCGが作用することで、NF-κBシグナル経路を阻害し、その結果破骨細胞の形成が抑制されるという結論です。
EGCG → NF-κB → 破骨細胞形成
これは、特にツッコミどころもなく、まぁそうだろうな、という感じです。

【EGCGはc-Fos・NFκBシグナルを減弱させることで破骨細胞の形成を抑制する】

 2010年、ソウル大学校(韓国)のLeeらの研究グループは、EGCGが、破骨細胞前駆細胞においてJNK経路・NFκB経路をともに阻害することで、それに続くc-Fos発現・NFATc1発現を抑制する事を明らかにしました。これらの因子は全て破骨細胞の形成に必須のものです。


EGCG → JNK、NFκB→ c-Fos、NFATc1 → 破骨細胞形成

※JNK (c-Jun N-terminal kinase): c-Fosと協調して働くc-Junと呼ばれる因子の発現に必要な因子
※c-Fos: 破骨細胞の形成に必要な因子
※NFATc1 (nuclear factor of activated T cells, cytoplasmic 1): 破骨細胞の形成に最も重要な因子

総括 カテキンの骨への作用~破骨細胞への作用その1~

 以上、今回はカテキン、特にEGCGが骨を溶かす細胞である破骨細胞に対して、直接的にどのように作用するか、について報告されている研究成果をまとめました。EGCGは破骨細胞に作用することで二つの作用を示します; (1)破骨細胞形成の抑制作用 … 破骨細胞にEGCGが作用すると、破骨細胞形成を促す細胞内シグナル(細胞内の反応)が抑制され、その結果破骨細胞形成が抑制されます。(2)破骨細胞の細胞死誘導作用 … EGCGは破骨細胞に作用することで、部分的にですがカスパーゼを介したアポトーシス誘導作用を示します。

 カテキンということもあって、アジア圏からの報告が多いですね。まだカテキン受容体がこれらの破骨細胞形成の抑制作用にどのように関与しているのか、については論文が見つからないので、そこが気になるところです(もしかしたら関与しないから論文がないのかも)。

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コメント

  1. […] 茶カテキンの骨に対する作用は以前まとめました。茶カテキンの骨に対する保護作用 その1 […]

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