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【解説】ブドウ種子由来のポリフェノール「プロシアニジンC1」が老化細胞を除去し、寿命を延ばす

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監修:横正 健剛(アカシア研究会 研究員)

「年をとる」とは、生物学的にどういうことなのでしょうか。

近年、老化研究の分野では、加齢に伴う衰えや慢性疾患の根本原因として「細胞の老化」が注目を集めています。

そして2011年には老化細胞を除去することで、健康寿命が延伸することを実証した論文が発表され、これにより、老化細胞を選択的に除去する薬剤「セノリティクス(Senolytics)」研究のブームが一気に加速しました。[1]

今回紹介する論文は2021年、国際的な学術誌『Nature Metabolism』に掲載された論文です。ブドウ種子などに含まれるフラボノイドの一種「プロシアニジンC1(PCC1)」が、体内に蓄積した老化細胞を選択的に除去し、マウスの健康寿命と全寿命を大幅に延ばすという研究結果が報告されました。[2]

興味深いことにこのプロシアニジンC1の効果はヒトの75〜90歳に相当する高齢マウスへの投与でも顕著な延命効果が確認されていること、既存の抗老化薬より様々な細胞で効果が確認できたことで、世界的な注目を集めています。本記事では、この研究が明らかにした画期的な発見とその仕組みを詳しく解説します。

体内に居座る「ゾンビ細胞」とSASPの脅威

私たちの体を構成する細胞は、DNAの損傷や過度なストレスを受けると、がん化を防ぐために増殖を停止します。これが「細胞老化」です。

本来、こうした老化細胞は免疫システムによって速やかに排除されます。しかし、加齢に伴い免疫機能が衰えると、老化細胞は組織内に居座り続けます。死ぬことも分裂することもなく生き続けるその姿から、近年は「ゾンビ細胞」とも呼ばれています。

恐ろしいのは、このゾンビ細胞が周囲に毒素を撒き散らす点です。老化細胞は、炎症性サイトカインやケモカイン、組織破壊酵素などを大量に分泌する「SASP(老化関連分泌表現型:Senescence-Associated Secretory Phenotype)」という現象を起こします。[3、4]

SASPによって周囲の健康な細胞まで老化・機能不全に陥り、動脈硬化、糖尿病、認知症、がん、運動機能低下といった加齢性疾患が連鎖的に引き起こされることがわかってきました。[5、6]

この老化細胞を標的とする治療概念を「セノセラピー(Senotherapy)」と呼び、主に以下の2つのアプローチが存在します。

  • セノモルフィクス(Senomorphics):老化細胞を殺さず、SASP因子の分泌を鎮静化させる
  • セノリティクス(Senolytics):老化細胞を選択的に死滅(アポトーシス)させて体外へ排除する

46種類の天然物から見出されたポリフェノール成分

既存の合成セノリティクス薬(抗がん剤由来の分子標的薬など)は、特定の細胞にしか効かなかったり、正常細胞に対する毒性や血小板減少症といった深刻な副作用を起こしたりする点が臨床応用の大きな壁となっていました。

そこで研究チームは、安全性の高い天然成分に着目し、46種類の植物由来薬用成分ライブラリをスクリーニングしました。その結果、最も際立った抗老化作用を示したのがブドウ種子抽出物(GSE: Grape Seed Extract)でした。[2]

さらにGSEに含まれるポリフェノール群を詳細に分析したところ、主たる有効成分がカテキン類が3つくっついた構造を持つ三量体エピカテキン「プロシアニジンC1(PCC1)」であることが突き止められたのです。

濃度で役割が変わる「二面性」の発見

「プロシアニジンC1(PCC1)」の極めてユニークな特徴は、濃度によって「セノモルフィクス」と「セノリティクス」の2つの顔を使い分ける点にあります。

  • 低濃度(SASP抑制):低濃度では細胞を殺すことなく、炎症シグナルの司令塔であるNF-κB経路を阻害し、IL-6などの有害なSASP因子の分泌を強力に抑制します。
  • 高濃度(選択的除去):濃度を高めると、正常細胞を傷つけることなく、老化細胞だけを選択的にアポトーシス(プログラム細胞死)へと誘導します。

実験では、老化細胞に対して50 µMから除去効果が現れる一方、分裂増殖している正常な細胞には600 µMという超高濃度に至るまで毒性を示しませんでした。

この「安全域の広さ」は、従来の合成化合物と比べて際立った強みです。

個体レベルで実証された圧倒的な抗老化データ

PCC1の効果は、培養細胞だけでなく、複数のマウス生体モデルを用いて徹底的に検証されました。

① がん治療の副作用・耐性を抑制

抗がん剤治療を行うと、周囲の正常間質細胞がダメージを受けて老化し、SASPを分泌してがん細胞の再増殖や薬剤耐性を助けてしまいます。抗がん剤投与マウスにPCC1を併用したところ、腫瘍周囲の老化細胞が一掃され、抗がん剤単独群に比べて腫瘍体積が55.2%縮小し、生存期間中央値が48.1%以上延長しました。

② 若齢・中齢マウスの運動機能低下を予防

老化細胞を移植した若齢マウスは、筋力や運動耐久力が急速に衰えますが、PCC1を投与することで筋力(握力)や走力(RotaRod試験)、ぶら下がり耐久力の低下が見事に予防・回復しました。

③ 放射線による早期老化からの回復

全身に放射線を浴びて早期老化を起こしたマウスでは、白髪化が顕著に抑えられ、心臓や肺の老化細胞が激減し、生存率が大きく改善しました。

超高齢期からの投与でも寿命が延びた

本研究の最大のハイライトは、超高齢マウス(24〜27ヶ月齢:ヒト換算で約75〜90歳に相当)に対する経口投与試験です。

余命が64.2%延伸:PCC1(体重1kgあたり20mg)を隔週で経口投与したところ、投与開始後の余命中央値が64.2%(全生涯の寿命換算で9.4%)有意に延長し、死亡リスク(ハザード比)が65%低下しました。

「健康なまま」寿命が延びる:単に病気や衰弱の期間を引き延ばしたわけではありません。亡くなる直前2ヶ月間の運動機能測定や解剖時の病変検査において、PCC1群は寝たきり状態が長引く兆候はなく、死因や腫瘍の発生率も未投与群と変わりませんでした。つまり、「健康な状態を保ったまま天寿を全うした(健康寿命の延伸)」ことが証明されたのです。

まとめと今後の展望

本研究は、ポリフェノール成分(ブドウ種子由来プロシアニジンC1(PCC1))が、

老化細胞特異的に除去する(セノリティクス)機能、炎症性分泌物を抑える(セノモルフィクス)機能があることが実験的に証明されました。

さらに、この効果は超高齢期から投与でも、健康寿命と生存期間を有意に延伸させる

という、従来の常識を覆す事実を突き止めました。

もちろん、マウスで得られた知見がそのまま人間に当てはまるかについては、今後慎重な臨床試験(ヒトでの安全性・有効性・体内動態の検証)が必要です。しかし、「一度老化した個体でも、蓄積した老化細胞を安全に取り除くことで若々しい機能を保てる」という本研究の成果は、健康寿命の延伸を目指す老年医学および予防医学において、極めて大きな希望を与える一歩と言えます。

参考文献

[1]. Baker DJ, et al. Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders. Nature. 2011;479(7372):232–236.

Clearance of p16Ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders – PMC
Advanced age is the main risk factor for most chronic diseases and functional deficits in humans, but the fundamental mechanisms that drive ageing remain largely unknown, impeding …

[2]. Xu Q, et al. The flavonoid procyanidin C1 has senotherapeutic activity and increases lifespan in mice. Nature Metabolism. 2021;3(12):1706–1726.

The flavonoid procyanidin C1 has senotherapeutic activity and increases lifespan in mice – PMC
Ageing-associated functional decline of organs and increased risk for age-related chronic pathologies is driven in part by the accumulation of senescent cells, which develop the se…

[3]. Kuilman T, et al. Oncogene-induced senescence relayed by an interleukin-dependent inflammatory network. Cell. 2008;133(6):1019–1031.

Redirecting

[4]. Acosta JC, et al. Chemokine signaling via the CXCR2 receptor reinforces senescence. Cell. 2008;133(6):1006–1018.

Redirecting

[5]. Xu M, et al. Senolytics improve physical function and increase lifespan in old age. Nature Medicine. 2018;24(8):1246–1256.

Senolytics Improve Physical Function and Increase Lifespan in Old Age – PMC
Physical function declines in old age, portending disability, increased health expenditures, and mortality. Cellular senescence, leading to tissue dysfunction, may contribute to th…

[6]. Childs BG, et al. Senescent intimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis. Science. 2016;354(6311):472–477.

Senescent intimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis – PMC
Advanced atherosclerotic lesions contain senescent cells, but the role of these cells in atherogenesis remains unclear. Using transgenic and pharmacological approaches to eliminate…

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