細胞内のエネルギー工場、ミトコンドリアを増やして健康を手に入れる３つの方法

人間・動物を問わず、
生物は皆、生きる為にエネルギー活動をしています。

もっと詳しく言うと、
細胞の中でエネルギーを作り、
それを使って活動をしているのですね。

私達の細胞の中には、
せっせとエネルギーを作ってくれている存在があります。
それがミトコンドリアです。

今回は、生命活動をする生き物なら全てが持っている、
細胞の中のエネルギー工場、ミトコンドリアについて
お話させていただきます。

ミトコンドリアはどこから来たのか

ミトコンドリアは、
私達の体を構成する細胞の中には必ず備わっている、
生きる為に必要不可欠なオルガネラ(細胞小器官)の１つです。

ですが、現在の研究では、
私達が生物として発生して以来ずっと持ち続けている
細胞内のその他のオルガネラとはちょっと違う起源を持っていることがわかっています。

では、このミトコンドリアはどこから来たのでしょう?

太古の時代のバクテリア

ミトコンドリア発現の由来は、太古の時代にまで遡ります。

46億年前、地球上に生命が誕生した頃の大気中には酸素がありませんでした。
今から遡ること32億年ほど前に、
シアノバクテリアという革命児的な生物が現れ、
光合成を行うことで酸素を作り出し、
それにともなって「好気性バクテリア」と呼ばれる
酸素を使うことの出来る細菌が誕生することになりました。

シアノバクテリアしかり、好気性バクテリアしかり、
これら原始の生命体は「原核生物」と呼ばれる
ひたすら細胞分裂を繰り返すだけの単純な生き物でした。
バクテリア(細菌)は、この原核生物の代表と考えて良いでしょう。

ですが、このバクテリアこそが、
ミトコンドリアが発現する重要な根源となっていくのです。

ミトコンドリアの細胞内共生説

簡単に折りたたんだだけのDNAを直接体の中に有し、
自由にシンプルに、
のびのびと細胞分裂を繰り返していた原核生物に対し、
DNAを膜で包み込んで保護することで、
より高度な細胞形態を作り上げた
真核生物という新しい生き物が登場します。

私達人間を含む動物の原型とも言える真核生物は、
元々は酸素を利用することが出来ませんでした。

この酸素を使えない真核生物が、
酸素を使うことの出来る「好気性バクテリア」や「シアノバクテリア」を
細胞内に取り込むことによって、
呼吸や光合成が出来るようになったと考えられています。

取り込んだバクテリアに細胞内で酸素を使って、
ATPというエネルギー貯蔵物質を合成してもらい、
代わりにバクテリアが必要とするタンパク質を
真核生物が合成し提供するという、
相互依存関係が成立したという説があり、
これは”細胞内共生説“と呼ばれています。

この取り込まれた好気性バクテリアの一種、
プロテオバクテリアが真核生物の細胞の中で、
小器官の1つであるミトコンドリアになったと考えられています。

ミトコンドリアを得て酸素からのエネルギー産生が可能になった真核細胞は、
やがて動物細胞へ進化しました。
原始の時代、初の動物細胞は、このようにして誕生したのです。

そして、ミトコンドリアを得て酸素を使えるようになった真核生物が、
更にシアノバクテリアも細胞内に取り込み共生するようになった結果、
シアノバクテリアが葉緑体という器官に変化し、
光合成ができるようになったのが植物細胞だと考えられています。

私達を含め、今地球上に生きている全ての動物達の原型が、
異なる生き物同士が互いに依存し合うことで成立していたなんて、
何だか不思議な気分になりますね。

そして私達の細胞の中にある小器官が、
元は太古のバクテリアだったなんて、驚きですね!

ミトコンドリアを得ることで可能になった生物の発展

筋肉を動かす、
頭でものを考える、
消化や内分泌を行う為に無意識に内臓を働かせる…

これらはすべて、
ミトコンドリアで作られるエネルギーを使って行われる
生命活動です。

このエネルギー産生が止まってしまうと、
私達は生命を維持出来なくなってしまいます。

ミトコンドリアの祖先、真核生物の進化

私たちの遠い祖先、真核生物と呼ばれる
ミトコンドリアを備えた新しい生き物は、
細胞同士が役割分担し合うことで
バクテリアの1000～10000倍もの大きな体を持つようになりました。

また、遺伝子(DNA)を核膜で包み込み
「核」という入れ物に閉じ込めることによって
組織体としての自己を維持することに成功しました。

このように効率よく組織化することで
巨大化が可能になった真核生物は、
アメーバや酵母菌などのような単細胞微生物から、
恐竜やクジラ、ゾウなどの超巨大な多細胞生物に至るまで、
進化を押し進めていきました。

そしてその進化の先端に、今私たち「人間」がいるというわけです。

発展を謳歌する真核生物は、
その後、進化の歴史の中で大きく3つの方向に分かれていきます。

１：光合成を行うシアノバクテリアを細胞内器官に取り込み、
葉緑体としたことで、
多細胞の藻類から植物へ進化していく方向。

２：栄養を内部に取り込むエンドソームの機能を
食胞へと発達させることで、アメーバなどの原生生物から動物へ進化していく方向。

３：バクテリアへ先祖返りをするかのように、
細胞外で消化を行う仕組みを復活させた酵母菌などの原生生物から更に
真菌類(キノコの仲間)へ進化していく方向。

こうした進化の過程で、
バクテリアやその残骸を食べながら動き回る真核生物が出現したことは、
バクテリア達にとって大きな脅威だったことでしょう。

例えば、
シアノバクテリアを植物、
好気性バクテリアを草食動物だとすると、
真核生物は肉食獣のようなものだからです。

ミトコンドリアを得て、核を持ったことで、
私たちの祖先である真核生物は他を凌駕する勢いで
進化を遂げることが出来たのですね。

参考：長濱陽二『自然免疫力を高める！　～生命の底力がわかる新しい健康論～　』

細胞内のエネルギー工場であるミトコンドリアの重要な働き

人体の細胞の中でも、エネルギーを大量に必要とする
脳や肝臓、腎臓、赤筋(筋肉の赤い部分)、心臓の細胞には、
大量のミトコンドリアが存在しています。

特に肝臓の細胞などでは、
１つの細胞内で数百～数千個のミトコンドリアが働いていると言われているほどです。

それでは、細胞の中でミトコンドリアは
具体的に何をしているのかを見ていきましょう。

ミトコンドリアの細胞内での姿

ミトコンドリアは「細胞の中でエネルギーを作る」という、
最も重要と言える働きをするだけに、
細胞内での存在感もかなり強く、
細胞質の何と40%を占めています。

そして体中の全ての細胞の中に存在する通り、
平均すると1個の細胞中に300～400個もあると言われています。

重さで言えば、体重の10%はミトコンドリアの重さです。
つまり5kgの人は、体重5kg分はミトコンドリアの重さということになりますね。

しかも、実際のミトコンドリアは、
よく教科書などに掲載されているように
ピーナッツを半分に割ったような形ではなく、
細胞質全体に管状の網のような構造を張り巡らし、
しかも絶えず分裂と融合を繰り返す、
運動性に富んだオルガネラ(細胞内小器官)なのです。


上記の画像の内、右側は、
マウス繊維芽細胞内でのミトコンドリアの様子を光学顕微鏡で撮影した写真です。

緑色に見えるひも上のものが全てミトコンドリアで、
中心部の黒く見える一帯は「核」です。

引用：日本生物物理学会

ミトコンドリアの最も重要な働き「TCAサイクル」とは？

さて、いよいよここからミトコンドリアの
細胞内での機能について見ていきましょう。

ミトコンドリアの一番重要な働きは、
「クエン酸回路」とも呼ばれるTCAサイクルにおいて行われます。


引用：Wikipedia

細胞内でエネルギーが産生されるには、
最小単位まで分解された炭水化物であるブドウ糖が
まず「解糖系」というエネルギー産生システムに入り、
そこで2個のATPが産生されます。

解糖系の最終産物であるピルビン酸がアセチルCo-Aという物質に変換され、
次にこの「TCAサイクル」に入っていきます。

そしてそこで9段階もの過程を経て、
最終的に何と36個のATPが産生されるのです。

しかも、解糖系では炭水化物のみ使用されるのに対し、
TCAサイクルではタンパク質や脂質も
アセチルCo-Aに変換された後サイクル内に取り込まれ、
同じようにエネルギー産生に使用されます。

このように、ミトコンドリアの中は
非常に効率の良いエネルギー工場となっているのです。

アポトーシスの司令塔

エネルギー産生以外の、ミトコンドリアの持つ重要な機能を
もう１つご紹介しましょう。

細胞には、”アポトーシス“と呼ばれる自滅作用があります。

簡単に言うと、細胞が”自殺する”ということなのですが、
何故そのようなことが起こるのでしょう?

例えば、枯葉は冬になると地面に落ちますよね。
それは、春に備えて葉の持つすべての栄養を芽や根に移動させる為です。
厳しい冬を過ごす為に、葉が自ら犠牲になるのです。

アポトーシスはギリシャ語が語源ですが、
｢apo-｣=離れて、｢ptosis｣=下降するという意味です。

枯葉のように離れて落ちることを、
学術的にアポトーシス(Apo-ptosis)と表現しているのです。

動物や植物には、ある細胞が他の細胞の生命を守る為に
自ら犠牲になって枯葉のように静かに消えてゆく仕組みが備わっています。

これがアポトーシスと呼ばれる現象です。

自然免疫の世界では、
ウイルス感染などの生体防御にも、
細胞に溜まった老廃物の大掃除にも、
アポトーシスが大活躍します。

例えば、皮膚の代謝を例にとってお話してみましょう。

手のひらの皮膚を眺めてみて下さい。
その皮膚の0.1～0.05mmほど奥には表皮を作る細胞があり、
3日に1回の割合で分裂を繰り返し、
積み重なることで新たに表皮を作っています。

細胞が5～10層ほど押し出されたところでアポトーシスを起こし、
角質となって強固な防御壁を形成するのです。

皮膚で角質化する為にアポトーシスする細胞の数は、
概算で1日何と50億個以上にもなります。

次に、指の方に目を転じてみましょう。

人間の指は、胎児の時にはそれぞれがつながっていて、
まるで水かきのような形をしています。

胎児が成長するにつれ、指と指の間の部分の細胞が
アポトーシスすることで指が分かれ、
5本の指が自由に動かせるようになります。

このように、成長の過程で役割を終えた細胞や余分な細胞は
アポトーシスによって消滅していくのです。

人間以外の生き物でも、例えばオタマジャクシがカエルになる時に
尻尾が無くなるのは、アポトーシスによるものです。

参考：長濱陽二『自然免疫力を高める！　～生命の底力がわかる新しい健康論～　』

そして、このアポトーシスには、
ミトコンドリアが重要な役割を果たします。

ミトコンドリアは｢アポトーシスの司令塔｣と呼ばれていて、
細胞のアポトーシスにおいて指令を出す役割を担っているのです。


引用：Wikipedia

アポトーシスを開始させる、細胞内のシグナル伝達経路は
非常に複雑に調節されるネットワークなのですが、
カスパーゼと総称される
一連のプロテアーゼ(タンパク質分解酵素)が中心的な働きをし、
下流のカスパーゼを順番に切断したり活性化したりしていくことと、
他にもミトコンドリアの働きによって
起こることがわかっています。

ミトコンドリアは、アポトーシスの開始過程において、
DNA損傷など重大な場合に作用します。

種々の細胞ストレスによりDNAに損傷が起こると、
ミトコンドリアから「チトクロムc」という電子伝達因子が漏出し、
それによって活性化されたカスパーゼ9が、カスパーゼ3を活性化し、
カスパーゼ3はその他のタンパク質を分解するなどして
アポトーシスを決行します。

DNA損傷は、X線や抗癌剤などによる
ストレス刺激によって起こりますが、
これは生命に直結する深刻なトラブルです。

ミトコンドリアはそんな重要な場面で、
「私たちの生命を守る」という役割も果たしてくれているのです。

ミトコンドリアを増やすには？

ミトコンドリアを増やす方法１：少しストイックに身体をいじめてみる

30年以上に渡って健康とミトコンドリアの関係を追い続けてきた、
ミトコンドリア研究の第一人者、
日本医科大学の太田成男教授はこう言っています。

｢エネルギーが足りない｣と細胞が感じると、
ミトコンドリアは増えるように出来ている。
ミトコンドリアを増やす為には、
下記の3つの方法が効果的である。

・身体に寒さを感じさせる
・運動によってエネルギーを消費する
・カロリー制限をする

太田教授によると、強めの運動を心掛ける、
または週に1回どこかで1食抜くといった習慣を続けるだけでも、
2週間でミトコンドリアは増えていくそうです。

「食事を抜くなんて…」と不健康なイメージを
抱いてしまうかもしれませんが、
昔ならまだしも、現代人の暮らしは食べものに溢れ、
私たちは毎日のようによりどりみどりの食材を摂取しています。

ただでさえ摂食過多の方向に傾きがちですので、
1週間の内に1食を抜くことが
大きく健康を害してしまうとは考えにくいです。

むしろ、”摂り過ぎ“が是正され、
かえって健康に近づくと言えるかもしれません。

現代を生きる私達の細胞の現状では、
少しストイックに鍛えた方が、
ミトコンドリアは増えてくれるし活性も出るということを、
太田教授は言っているのではないでしょうか。

参考：WIRED 体内のミトコンドリアを増やして元気になるための3つの方法

ミトコンドリアを増やす方法２：体を温める食材を摂る・体温を上げる

体を温める=体温を上げることでも、
ミトコンドリアの活性は上がります。

上記の太田教授の言う｢体に寒さを感じさせる｣ことが
体表温度のことを指すならば、
こちらは体内の深部体温のことを指します。

内臓をはじめ、筋肉など「体の内部」を温めるということです。

その為には体を温める食材を摂ることが大切です。
朝鮮人参、スッポンなどは
体を温める強力な作用があると言われています。

胃腸の働きが弱い程度ならば、
白湯(温かいお湯)を飲むだけでも効果があります。

体温を上げるには、運動も効果的です。
体を動かして筋肉をつけることで、
エネルギーの燃焼率が上がり基礎体温を上げることが出来ます。

また、ミトコンドリア内のTCAサイクルで働く酵素の活性中心となる
亜鉛やマグネシウム、鉄、セレン、マンガンなどの
微量ミネラルを積極的に摂取することも大いに効果があります。

ミトコンドリアを増やす方法３：ポリフェノール豊富な食材を摂る

自然植物に多く含まれるポリフェノールには、
ミトコンドリアを活性化させる効果があると言われています。

現代人の生活スタイルは、
夜更かし、睡眠不足、ストレスや栄養の偏りなどが原因で
活性酸素を大量に発生させるものとなっています。

そして実は、ミトコンドリア自体も
常に少量の活性酸素を産生しています。

私たちが呼吸で取り込んだ酸素の90%以上は
ミトコンドリアで使われるのですが、
ミトコンドリアが酸素を使ってエネルギー(ATP)を作る過程では、
酸素の0.1～2%が活性酸素に変わるのは
避けられないと考えられています。

更に、ミトコンドリアからの活性酸素の産生は
老齢動物で増加するという多くの報告があります。

つまり、老化も体内で活性酸素が増える要因のひとつということですね。

体内に活性酸素が過剰に発生すると、
ミトコンドリアの働きは悪くなります。

ポリフェノールには抗酸化作用がありますので、
発生した活性酸素を除去し、
そのことによってミトコンドリアの働きが良くなるのです。

そのため、日頃からポリフェノールを多く含む食材を食べる習慣をつけると、
ミトコンドリアの脆弱化を防ぐことができ、
また活性化することもできるのでオススメです。

参考：Dr.Gotoの老化研究所 健康長寿
さらにIN YOU Tubeでは、
IN YOUジャーナル松浦編集長が
医師であり自然療法士である中村裕恵先生に、
「健康に大きく関わるミトコンドリアの増やし方」について
お話をうかがっています。

毎日元気に働いてくれるミトコンドリアに感謝しよう

今この時も、私達の細胞の中で
せっせと働いてくれているミトコンドリアのことを、
少しわかっていただけたでしょうか。

私たちが夜眠っている時も、
ぼーっとして何も考えていない時も、
楽しいことに夢中になって我を忘れている時も、

私たちが生きている限り、
ミトコンドリアは一瞬も休みなく働いてくれています。

改めて考えてみると、なかなか凄いことですよね!?

37兆個もあると言われる私たちを構成する細胞、
そしてその中に平均300～400個あると言われるミトコンドリア。
その数は…。

計算しようとして計算機のキーを叩いてみましたが、
桁が大きすぎて表示できずエラーが出てしまいました。

改めてアナログ方式で紙の上で計算してみると、
何と、体中のミトコンドリアの数は、平均的な数値として

1京1110兆～1京4800兆個

ということになりました!

兆の上の桁、京(けい)なんて桁、正直今まで使ったことがありません。
想像もつかないような数ですよね。

私たちの体の中には、
こんなに多くのエネルギー工場があり、
稼働しているのです。

そう考えると、ありがとう!
と感謝したい気持ちが湧いてきますね。

今夜お休みになる時、
細胞の中で躍動するミトコンドリアに思いを馳せてみませんか?
そして、ありがとうと言ってみてはいかがでしょう。

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