新しい研究では、アミノ酸の1つであるイソロイシンの摂取量を3分の2減らすと、カロリー摂取量を減らすことなく、中年マウスの寿命、体重、健康状態が改善されることが判明した。この研究結果は、食事中のイソロイシンレベルを制限することが健康的な老化の鍵である可能性を示唆しています。
何を食べるかは健康と長寿に大きな影響を与えます。しかし、カロリー制限食を遵守するのは難しい場合があり、カロリー摂取量を減らさずにカロリー制限食を模倣する介入への関心が高まっています。
タンパク質制限食の利点に関する研究では、タンパク質摂取量が少ないと、加齢に伴う病気や死亡のリスクが減少し、代謝の健康状態が改善されることが示されています。現在、カロリー制限食に代わるものを模索している中で、ウィスコンシン大学マディソン校の研究者らは、マウスのアミノ酸の摂取量を 1 つ減らすと寿命が延び、マウスが痩せて虚弱になり、がんになりにくくなる可能性があることを発見した。
この研究の責任著者であるダドリー・ラミング氏は、「私たちは、カロリーは単なるカロリーではないと言いたいのです。食事に含まれるさまざまな成分には、カロリーとしての機能以外にも他の価値や効果があります。そして私たちは、多くの人が食べすぎている可能性のあるある成分に注目してきました。」と述べました。
その成分は9種類の必須アミノ酸のうちの1つであるイソロイシンです。ウィスコンシン州の人々の健康に関する以前の研究データによると、体格指数（BMI）が高い人は、卵、乳製品、大豆タンパク質、多くの肉などの食品に豊富に含まれるイソロイシンをより多く摂取する傾向があることがわかった。
イソロイシンの健康への影響をさらに調査するために、研究者らは、オスとメスの遺伝的に異なるマウスに、アミノ酸が定義された3つの飼料のうちの1つを与えました。対照食には 20 種類の一般的なアミノ酸がすべて含まれており、カロリーの 21% をタンパク質から得た自然な食事を反映しています。他の食事では、すべてのアミノ酸が減少するか、イソロイシンが 67% しか減少しませんでした。これら 3 つの食品は同じ脂肪含有量、つまり等カロリーです。
研究が始まったとき、マウスは生後約6か月で、人間の30代にほぼ相当し、好きなだけ食べた。
「低イソロイシン食を与えたマウスは脂肪を失ったことがすぐにわかりました。マウスはより筋肉質になり、脂肪も減りました」とラミング氏は語った。 「対照的に、低アミノ酸食を与えたマウスは最初は痩せましたが、再び体重が増えて太りました。」
研究者らは、低イソロイシン食を与えたマウスは対照群のマウスよりも長生きしたことを発見した。雄のマウスは平均 33 パーセント長く生き、雌のマウスは平均 7 パーセント長く生きました。長寿化に加えて、「健康寿命」も向上しました。低イソロイシンを与えた雄マウスでは、寿命と、尾の硬さ、毛皮の色、震えの発生率などの体の状態に関連する虚弱性の指標との間に強い逆相関があった。対照給餌を与えられた雌では、寿命はひげの喪失、脱毛、脊椎湾曲（後弯症）と強い正の相関があったのに対し、イソロイシン摂取量が減少した雌では、これらの欠損は寿命と負の相関があった。
注目すべきことに、イソロイシンを含むすべてのアミノ酸の摂取量を減らした食事は、低イソロイシン食と同程度の虚弱度まで男女ともに健康寿命を改善しましたが、男女ともに寿命は延長しませんでした。
「これまでの研究では、非常に若いマウスから低カロリー、低タンパク質、または低アミノ酸の食事を始めると寿命を延ばせることが示されています」とラミング氏は述べた。 「私たちは、すでに老化が始まっているマウスから始めました。中年に近づくにつれて食習慣を変えるだけでも、寿命と私たちが『健康寿命』と呼ぶものにこれほど大きな影響を与える可能性があるということは、興味深く心強いことです。」
研究者らは、イソロイシン摂取量が減少したマウスは、イソロイシン摂取量を増やそうとしたためか、対応するマウスよりも大幅に多くのカロリーを消費したと述べた。しかし、運動量を増やすことではなく、代謝を調整するだけで、より多くのカロリーを消費し、痩せた体重を減らして維持することもできました。
また、マウスは血糖コントロールが良好で、雄マウスは加齢に伴う前立腺肥大が少なかった。研究に使用された遺伝的に多様なマウスの主な死因は癌であったが、低イソロイシンを与えられた雄マウスでは腫瘍が少なかった。
イソロイシン摂取量の削減が健康に有益となるメカニズムは十分に理解されていないため、さらなる研究が必要です。さらに、イソロイシン摂取量の制限がマイナスの影響を与えるかどうかを判断し、最適なアミノ酸レベルが年齢や性別によってどのように変化するかを調べるには、さらなる研究が必要です。
「メスのマウスはオスのマウスに比べて恩恵が少ないことがわかりました。これを利用してメカニズムを解明できるかもしれません」とラミング氏は述べた。 」
研究者らは、この研究にはいくつかの限界があると指摘した。彼らは単一レベルの制限のみを検討したが、カロリー制限食とタンパク質制限食に関する他の研究では、マウスの系統や性別が異なると、異なるレベルの制限に最もよく反応する可能性があることが示唆されている。さらに、等カロリーの食事を維持するために、低アミノ酸食におけるアミノ酸の減少は炭水化物の追加によってバランスがとれ、イソロイシンの減少は非必須アミノ酸によってバランスがとれます。
問題をさらに複雑にしているのは、人間が生きていくためにはイソロイシンが必要であるということです。赤血球内の酸素を運ぶ色素であり、ヘモグロビンの生成を助け、筋タンパク質合成、エネルギー生産、免疫系サポートなどの重要な機能に必要です。
「全員を低イソロイシン食に切り替えることはできません」とラミング氏は言う。 「しかし、これらの利点を単一のアミノ酸に絞り込むことで、生物学的プロセスの理解に近づき、イソロイシン阻害薬などの人間への潜在的な介入につながる可能性があります。」
この研究はCell Metabolism誌に掲載された。