テロメアが寿命に関係すると聞いたことあるけど本当?実際にどのような要因がテロメアに影響を与えるのか、長生きするための心得を知りたい。
今回はこのような悩みに応えていこうと思います。
食事・運動・睡眠が健康体でいるために重要であることは誰もが理解していることかと思います。子供の頃から教えられてきた「お菓子ばっかり食べてはダメ、早寝早起きして、3食しっかり食べて、しっかり運動しなさい」といったことは、何度も言れて育つため、取り入れているかは置いておいて、大人になってからも一定の意識を持って生活しています。
しかし、上記以外に寿命や健康に影響を与える要因があり、それが今回紹介する外部環境についてです。外部環境とは下記のようなことを指しています。
- 住んでいる街
- 友人などの密接な人間関係
- 自然環境
- 経済水準
実際にこのような外部環境がテロメアにどのような影響を与え、最終的に寿命を左右するインパクトがあるのかについて下記で解説していきます。
テロメアとは
テロメア(Telomere)という言葉を聞いたことがありますでしょうか。テロメアとは私たちの体のDNA染色体の末端(Telos)にある粒子(Meros)のことを指します。そもそもですが、私たちの体は37兆個の細胞でできており、それぞれの細胞の中の「核」と呼ばれる箱の中に23対の染色体が格納されています。この染色体1つずつには2本の鎖で構成されており、この中のDNAが対向の鎖のDNAと結合し、ねじれながら伸びた螺旋構造をしています。
また、DNA情報というのはたった4種類の塩基の組み合わせによって構成されています。
- T:チミン
- A:アデニン
- C:シトシン
- G:グアニン
DNAの遺伝情報というのはこの4種類の並び方次第で規定されています。
テロメアとは私たちの体のDNA染色体の末端(Telos)にある粒子(Meros)のことを指します。テロメアは「TTAGGG」という6つの塩基配列が繰り返し続いている構造体となっています。
塩基:酸と反応して働く化合物
テロメアの役割
テロメアの役割は大きく2つあります。
- 染色体を保護する
染色体の塩基配列が崩れてしまったり、23対の染色体同士で結合してしまうといったことを防ぐ、「キャップ」のような機能。 - 細胞分裂時にDNA情報を正常にコピーする。
細胞分裂する時に末端部部は完全にコピーすることができない。そこで、遺伝情報に直接関与しないテロメアが末端の構造体となっていることで、遺伝情報正しく伝達した細胞(娘細胞)を複製することができる。
テロメアの仕組み
最近の研究ではこのテロメアが人の寿命に関連性があると言われています。それは以下のような仕組みがあるからです。
- 人間の細胞は分裂できる回数に制限がある。(ヘイフリック限界)
- 細胞分裂の過程でDNAが複製されるとき、新生した細胞のDNAの末端は元のDNAよりも短くなる。
- 細胞分裂の過程でテロメアが短くなっていく。
- テロメアがおよそ半分くらいの長さになると細胞分裂上限となる。
- 細胞分裂ができない細胞は老化するだけの老化細胞となり細胞死(アポトーシス)が促進する。
- 老化細胞からは炎症誘発性の物質が漏れ出す可能性もあり、慢性疾患に罹りやすくなる。
上記のような仕組みから、DNAのテロメアがどれだけ残っているのかを見ることで、あとどれだけ細胞分裂ができるのか、健康な状態を維持することができるのか予測することができるため、寿命と大きな関連性があると言われています。
また、テロメアは受精卵の段階で15000塩基とされていますが、徐々に短縮することで、生まれる頃には10000塩基ほどになると言われています。
テロメアを短くしないことが長生きすることのポイント
テロメアの長さが細胞分裂ひいては長寿に繋がるとすれば、テロメアを縮めないように日々の行動を見直すことが重要です。
人間の細胞は分裂できる回数に制限があり、その回数はおよそ50回程度です。しかし、細胞分裂は時にこの回数に届く前に止まってしまうことがあります。つまり、早い段階で老化細胞となることがあり、そうなると若いうちから慢性疾患にかかるリスクがあがってしまうということです。
細胞分裂がヘイフリック限界まで達しない理由が大まかに分けて2つです。
- 細胞を傷つけることでテロメアが短くなるスピードが早まっている。
- 遺伝子によって生まれた時にテロメアの長さやテロメアが短くなるスピードに影響を与える。
後者は先天的なもので生まれた瞬間に決定されるものですが、前者は日頃の行動を見直すことで改善することができます。
細胞が劣化してテロメアが短くなる原因
炎症
炎症とテロメアの短縮には、大きな関係が存在ます。細胞が老化してテロメアが短くなったり、外部起因で損傷すると体内では、炎症性のサインが発せられます。それを検知すると体内の免疫系は自分自信の体を攻撃して体内の組織にダメージを与えてしまいます。このように炎症というのはテロメアを短くする直接的な原因となっています。
炎症がテロメアに与える影響についてマウスを使った実験(Chronic inflammation induces telomere dysfunction and accelerates ageing in mice)では、炎症を抑える機能を損失させた遺伝子をもつマウスを用意して慢性炎症がどのような変化を起こすのかを調べています。結果として、全身の細胞に短くなったテロメアと老化細胞が増加していき、内臓の老化が加速することで、遺伝子操作をしていないマウスに比べて寿命が短くなったことがわかっています。
マウスを使った実験ではありますが、体内の慢性的な炎症は、テロメアを傷つけ、老化が加速する要因となりえるということが言えそうです。
酸化ストレス
テロメアはTTAGGGという塩基配列の反復で構成されており、これが細胞のDNAの末端に繰り返されています。酸化ストレスは体内の抗酸化力が不足することで、この塩基配列にダメージを与える原因になります。
ドイツのフランクフルト大学で行われた研究(Hydrogen peroxide triggers nuclear export of telomerase reverse transcriptase via Src kinase family-dependent phosphorylation of tyrosine 707)では、酸化ストレスはテロメアに損傷を与えるだけでなく、テロメラーゼの活性を減衰させて、テロメアを修復する能力が低下することがわかっています。
酸化ストレスからテロメアやテロメラーゼを守るためには、酸化ストレスの元を断つか、抗酸化物質によって緩和することが有効です。ビタミンCやビタミンEなどの抗酸化物質は活性酸素を取り除いてくれるため、テロメアやテロメラーゼが害が及びにくくなります。
また、食事以外にもストレスを緩和させる方法について下記で解説していますので参考にしてみてください。
高血糖
白いパンや砂糖を使ったスイーツ、甘いジュースなど、現代人が口に入れるものは糖質中心となっており、この食生活は慢性的な高血糖を招き、テロメアにダメージを与えることにつながってしまいます。
カルフォルニア大学サンフランシスコ校で行われた研究(Soda and Cell Aging: Associations Between Sugar-Sweetened Beverage Consumption and Leukocyte Telomere Length in Healthy Adults From the National Health and Nutrition Examination Surveys)では、砂糖が大量に使用されたソーダを1日平均600ml飲んでいる人は、テロメアの塩基配列の長さ換算で約 4.6年ほど老化が加速していることがわかっています。
運動不足は4.4年、タバコは4.6年ほど老化が加速するため、ソーダを毎日のように飲んでいる人はタバコを吸っている人と同程度の悪影響をテロメアに与えてしまっているということになります。
テロメアと外部環境の関係
それでは本題です。テロメアひいては寿命に影響を与える外部環境というのは、下記のようなものがあります。
- 住んでいる街
- 自然環境
- 空気の質
- 人間関係
- 経済水準
住んでいる街
みなさんはどのような街に住んでいますか?自然に囲まれた田舎、電車待ちで改札口の外まで並ぶようなベッドタウン、海に囲まれた港町などさまざまです。住んでいる街というのは、故郷であったり思想、仕事の都合など何かしらの理由があるかと思いますが、街の治安や人間関係、大気汚染などが私たちの身体的・精神的にダメージを与える可能性があるということは想像できるかと思います。
身体的・精神的にダメージがあるということは間接的にテロメアに影響を与える可能性があるということです。
オランダでうつ病の研究をおこなっているNESDAが2015年に発表した、テロメアの長さと近隣住民の質に関する調査(Where You Live May Make You Old: The Association between Perceived Poor Neighborhood Quality and Leukocyte Telomere Length)では、自分の住んでいる街の質を良好・普通・不良の3つから評価してもらい、テロメアの長さと相関があるのかを調べています。結果としては不良よりも普通の方が、さらには良好の方がテロメアの平均的な長さが長いことが分かっています。
つまり、隣人関係や治安・環境が良好で満足している人が多い街というのはテロメアが長い傾向にあるということです。
また、NESDAが行った他の調査でも危険な地域で暮らすことによって引き起こされる慢性的なストレスもテロメアに影響を与えることが分かっています。
住めば都と言われますが、実際にはその環境に順応しようと体が合わせているだけで体にはダメージが蓄積している可能性があります。住む場所を自由に選べる人は安全で自分にとって心地よいと感じる街を見つけて住むようにしましょう。
自然環境
今住んでいる街や働いている場所を想像してみてください。そこには植物や木などの自然を感じるようなものが目に入る場所でしょうか。
陽の光を浴びて鮮やかに光っている黄緑色の木々を見た時、川のせせらぎが聞こえた時、夕暮れ時に山の向こうが真っ赤に染まっている空を見た時、その光景に見惚れて心が落ち着いたという体験をしたことがある人は多いかと思います。
運動や食事など直接身体に影響を与えるようなことが健康ひいてはテロメアの長さを左右することは想像できますが、このような精神的な安らぎというのは目に見えずらいものなので、実際にテロメアに関係があるのか、というのは疑問に思うかもしれません。
香港の976人の高齢男性を対象とした、テロメアと自然環境の関係を調べた調査(Green space, psychological restoration, and telomere length)では、人口密度が高い旧市街と公園や川沿いに住宅があり自然が豊かな新しい街の、どちらのテロメアが長いのかということを調査しています。結果としては、自然の多い後者の方が平均的なテロメアの長さが長いことが分かっています。
もちろん、治安や医療体制など関連要因も考えられますが、この調査から自然環境がテロメアに良い影響を与える可能性があることを示唆してくれています。
また、近くの公園・庭園に行く、河川敷でゆっくりする、植物園に行く、休日に山まで出かける、場所は問いませんが自然の中で過ごすことはストレス解消につながります。
ハーバード大学医学部のスーザン氏の記事(Can forest therapy enhance health and well-being?)の自然環境と幸福度の関係についての調査によると、週に120分以上自然の中で過ごすと健康レベルと幸福度が向上することがわかっています。
特に森林浴など緑一色の大自然の中で過ごすことでストレスホルモンであるコルチゾールの分泌が抑制され、過度な不安や悩みが和らぎます。森に行く時間が取れないという方は家に観葉植物を置いたり、スマホの壁紙を自然を感じるものに変えたりすることで、視覚的に緑を増やすだけでも効果があるので試してみてください。
空気の質
当たり前ですが、動物が絶えず体内に取り込んでいるものというのは空気です。空気というのは無機質で普段そこまで意識して呼吸することはないですが、吸っている空気の中にはさまざまな化学物質が含まれています。
例えば、一酸化炭素は無味無臭で毒性が強いと言われていますが、火災や炭坑などの近くでは大量に発生しています。この一酸化炭素は空気中のたった0.02%の濃度になっただけで、頭痛や吐き気などの症状が出始めると言われています。それくらい大気中に含まれている物質というのは、たとえ微量だとしても体に大きな影響を与えているのです。
一酸化炭素以外では農薬への曝露が多いことでもテロメアが短くなることが挙げられています。
2013年にノースウェスタン大学で行われた農薬の累積曝露量とテロメアの長さを調べた研究(Lifetime pesticide use and telomere shortening among male pesticide applicators in the Agricultural Health Study)によると、除草剤や殺虫剤などで使われている7種類の農薬について、これらの農薬への累積曝露量の多い農業就労者ほどテロメアが短くなる傾向にあることが分かっています。
上記のことから、毒性の強い化学物質を長い間取り込み続けると、体内に蓄積されていきテロメアにダメージを与えることがわかります。
これらの毒性のある化学物質を取り込まないためにも、工業地帯や交通量の多い幹線道路などを避け、部屋の中では空気清浄機を設置することで蓄積を避けることが重要になります。
人間関係
あなたの身の回りにいる友人やパートナー、家族、仕事の同僚、近所に住んでいる方との人間関係は良好でしょうか。
遠い昔の時代から、人類の大半が部族集落ごとに暮らしており、絶えず誰かとの人間関係を構成して生きてきた背景があります。現代も変わらず、人は一人で生きていくことはできず、他者に支えられながら生きているという感覚は心の根底には残り続けています。
学校や職場、地域コミュニティーなどで結束力の強い集団に属して他者と繋がりを持ち、一緒に同じ目的を持って行動したり、お互いに助け合いをおこなっている人というのは総じて健康状態が良く、対照的に人間関係が薄く孤独感を強く感じている人というのは、強いストレスにさらされており、短命である傾向にあります。
また、2014年に行われたラットを用いた動物実験(Social Isolation Shortens Telomeres in African Grey Parrots (Psittacus erithacus erithacus))では、ケージに1匹で飼われているラットというのは集団で飼われているラットと比べて乳腺腫瘍になる確率が三倍にも上がったことが分かっています。社会的動物であるラットは、周囲のラットとのリレーションがなくなることで孤独を感じ、強いストレスによって弱ってしまうことがこのことから言えます。
人も同様で、良い友人関係を強く感じていたり、社会的に周囲の人から支えられていると実感している事はテロメアに良い影響を与えてくれます。 2013年にこの事について調べた研究(Low social support is associated with shorter leukocyte telomere length in late life: multi-ethnic study of atherosclerosis)でも、特に65歳以上の高齢者ほど、社会的に支えられていると感じている人ほどテロメアが長かったということが分かっています。
ここで重要なのは、多くの人間関係を作ることがテロメアにとって良いわけではないということです。SNSでどれだけ多くのフォロワーがいて、何百人もの友人がいると思っている人でも、孤独を感じていることがあります。
まず着目すべき事は、あるコミュニティーに属しており、その中で良質な人間関係を構成しており、それを実感していることです。そのような状態を目指して周囲の人間関係を良好なものにするように生活してみましょう。
経済水準
経済水準が健康や幸福度に影響を与えるのかという研究は今までに繰り返し行われてきています。
特に有名なのが2010年にダニエルカーネマン氏が発表した、経済水準と幸福度の関係についての調査(High income improves evaluation of life but not emotional well-being)です。この研究では、ある一定の経済水準に達するまでは、ポジティブ感情の上昇、ストレスフリー上昇、ネガティブ感情の低下など、幸福度を測る指標と相関がある、といった内容です。
経済水準が感情的なプラスという事は、酸化ストレスを予防することに繋がり、テロメアを守ることにもつながってきます。
2013年にテュレーン大学で行われた、テロメアの長さと経済水準の相関について調べた調査(Neighborhood disorder and telomeres: connecting children's exposure to community level stress and cellular response)では、ルイジアナ州のアフリカ系アメリカ人の子供を対象として、経済水準がテロメアの長さに影響を与えているのかを調べています。結果として、経済水準が高いほどテロメアが長く、貧困であるほどテロメアの短縮スピードが速いということが分かっています。
経済水準が高いことは、生活基盤の安定をもたらし、テロメアを長くするための食生活を維持することにつながります。ただし、一定の水準まで上がるとこの傾向は低減するため、その水準に達したら健康に対してどのような配慮・行動をしているのかという点が重要になってくるかと思います。
まとめ
外的要因以外にもテロメアを長くする方法について記載しているので気になる方は確認してみてください。
参考文献
- "Hydrogen peroxide triggers nuclear export of telomerase reverse transcriptase via Src kinase family-dependent phosphorylation of tyrosine 707" Judith Haendeler , Jörg Hoffmann, Ralf P Brandes, Andreas M Zeiher, Stefanie Dimmeler
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https://www.nature.com/articles/ncomms5172 - "Soda and Cell Aging: Associations Between Sugar-Sweetened Beverage Consumption and Leukocyte Telomere Length in Healthy Adults From the National Health and Nutrition Examination Surveys" Cindy W. Leung, ScD,corresponding author Barbara A. Laraia, PhD, Belinda L. Needham, PhD, David H. Rehkopf, ScD, Nancy E. Adler, PhD, Jue Lin, PhD, Elizabeth H. Blackburn, PhD, and Elissa S. Epel, PhDcorresponding author
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- "Green space, psychological restoration, and telomere length" Jean Woo, Nelson Tang, Eddie Suen, Jason Leung, Moses Wong
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https://www.health.harvard.edu/blog/can-forest-therapy-enhance-health-and-well-being-2020052919948 - "Lifetime pesticide use and telomere shortening among male pesticide applicators in the Agricultural Health Study" Lifang Hou , Gabriella Andreotti, Andrea A Baccarelli, Sharon Savage, Jane A Hoppin, Dale P Sandler, Joseph Barker, Zhong-Zheng Zhu, Mirjam Hoxha, Laura Dioni, Xiao Zhang, Stella Koutros, Laura E Beane Freeman, Michael C Alavanjz
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23774483/ - "Social networks, host resistance, and mortality: a nine-year follow-up study of Alameda County residents" L F Berkman, S L Syme
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/425958/ - "Social Isolation Shortens Telomeres in African Grey Parrots (Psittacus erithacus erithacus)" Denise Aydinonat, , Dustin J. Penn, Steve Smith, Yoshan Moodley, Franz Hoelzl, Felix Knauer, and Franz Schwarzenbergerz
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3976323/ - "Low social support is associated with shorter leukocyte telomere length in late life: multi-ethnic study of atherosclerosis" Judith E Carroll , Ana V Diez Roux, Annette L Fitzpatrick, Teresa Seeman
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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23540366/