非必須アミノ酸「グリシン」の多面的な有用性:レビュー

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アミノ酸
Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: A Review

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5350494/

オンラインで2017年3月1日公開

Meerza Abdul Razak, 1 Pathan Shajahan Begum, 2 Buddolla Viswanath, 3 and Senthilkumar Rajagopal 1 , *.

概要

グリシンは,ヒトや動物,多くの哺乳類にとって最も重要かつ単純な非必須アミノ酸である。一般的にグリシンは、コリン、セリン、ヒドロキシプロリン、スレオニンから、主に腎臓と肝臓を中心とした臓器間代謝によって合成されると言われている。一般的な摂食条件では、ヒト、動物、鳥類ともにグリシンは十分に合成されない。

グリシンは、クレアチン、グルタチオン、ヘム、プリン、ポルフィリンなど、低分子量の重要な代謝物の前駆体として働く。

グリシンは、人間や動物の健康を増進し、成長と幸福をサポートするのに非常に有効である。癌を含む多くの病気や障害の予防にグリシンを補うことを支持する圧倒的な報告がある。適切な量のグリシンを食事で補うことは、心血管疾患、いくつかの炎症性疾患、肥満、癌、糖尿病などの患者の代謝障害の治療に効果的である。また、グリシンには、睡眠の質や神経機能を高める効果もある。

この総説では、ヒトおよび動物におけるグリシンの代謝に焦点を当て、さまざまな疾患状態におけるグリシンの有益な効果と保護についての最近の知見と進歩を紹介する。

1. はじめに

フランスの化学者H.Braconnotは、1820年にタンパク質の酸加水分解物からグリシンを初めて単離した[1]。グリシンの味はブドウ糖のように甘いことから、その名はギリシャ語の “glykys “に由来する。グリシンは、肉やゼラチンを水酸化カリウムでアルカリ加水分解して生成される。A. Cahoursはモノクロロ酢酸とアンモニアからグリシンを化学合成し、グリシンの構造を確立した[2]。グリシンはLやDの化学構造を持たない単純なアミノ酸である。エラスチンやコラーゲンなどの細胞外構造タンパク質はグリシンで構成されている。ブタやネズミ、ヒトなどの哺乳類では、グリシンは栄養学的には非必須アミノ酸として扱われている。しかし、豚、げっ歯類、ヒトの生体内で生成されるグリシンの量は、代謝活動に十分ではないとする報告もある[3]。グリシンが少量不足しても健康に害はないが、重度に不足すると、免疫反応の不全、成長の低下、栄養代謝の異常など、健康に好ましくない影響を及ぼす可能性がある[4]。したがって、グリシンは、人間や他の哺乳類にとって、良好な成長を促進するための条件付き必須アミノ酸と考えられている。鳥類の場合、新生児や胎児は必要な代謝活動に必要なグリシンを十分に生産することができないため、グリシンは新生児や胎児の成長に非常に不可欠な要件となっている。

2. グリシンの生理的機能

グリシンは、多くの哺乳類やヒトの代謝や栄養に非常に重要な役割を果たしている。人体に含まれる全アミノ酸のうち、11.5%がグリシンであり、体内のタンパク質に含まれる全アミノ酸窒素のうち20%がグリシンである。一般的に成長期の人体や他の哺乳類では、全身のグリシンの80%がタンパク質合成に使われると言われている。コラーゲンでは、グリシンは3番目ごとに位置しており、グリシン残基はコラーゲンの三重らせんを構成している。酵素の活性部位の柔軟性はグリシンによってもたらされる[5]。

  • 中枢神経系では、グリシンは神経伝達物質として重要な役割を果たしており、それによって食物の摂取、行動、および全身のホメオスタシスを制御している[6]。
  • グリシンは、細胞内のCa2+レベルを変化させることにより、免疫機能、スーパーオキシドの生成、サイトカインの合成を制御する[7]。
  • ヒトやブタの胆汁酸の抱合はグリシンによって促進されるので、グリシンは間接的に脂溶性ビタミンや脂質の吸収・消化に重要な役割を果たしている。

RNA、DNA、クレアチン、セリン、ヘムはグリシンを利用するいくつかの経路で生成される。これらを総合すると、グリシンはヒトをはじめとする多くの哺乳類の細胞保護、免疫応答、成長、発達、代謝、生存に重要な機能を持っていることになる。

3. グリシンの合成

同位体や栄養学的な調査では、グリシンはブタやヒトなどの哺乳類で合成されているとされている。また、ラットを用いた生化学的研究では、グリシンはスレオニン(スレオニン脱水素酵素経路)コリン(サルコシン生成経路)セリン(セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ[SHMT]経路)から合成されることが判明した。その後、他の研究で、豚、ヒト、その他の哺乳類におけるグリシンの合成は、上記の3つの経路を経由することが証明された[8]。最近の研究では、ヒトや哺乳類ではヒドロキシプロリンやグリオキシレートがグリシン合成の基質であることが述べられている[9, 10]。

3.1. コリンからのグリシン合成

哺乳類の組織では、コリンがグリシンに分解される際にメチル基が生成される。一般的に成体ラットでは、摂取したコリンの約40〜45%がグリシンに変換されるが、コリンの摂取量が非常に少ない場合には、この値が70%にまで上昇することもある。ベタインアルデヒドデヒドロゲナーゼとコリンデヒドロゲナーゼによってコリンがベタインに変換されると[11]、コリンの3つのメチル基は3つの異なる変換に容易に利用できるようになる。(1)サルコシン脱水素酵素によるサルコシンのグリシンへの変換、(2)ベタイン-ホモシステインメチル化酵素のベタインをメチル供与体としてホモシステインのメチオニンへの変換、(3)ジメチルグリシン脱水素酵素によるジメチルグリシンのサルコシンへの変換である。サルコシンデヒドロゲナーゼとジメチルグリシンデヒドロゲナーゼは、膵臓、肺、肝臓、腎臓、卵管、胸腺に多く存在し、これら、2つの酵素はミトコンドリアのフラボエンザイムである[12]。トランスメチル化により、グリシンとサルコシンは相互に変換される。サルコシンデヒドロゲナーゼは、S-アデノシルホモシステインとS-アデノシルメチオニンの比率を制御するため、グリシン-サルコシンサイクルにおいて非常に重要な役割を担っている。S-アデノシルホモシステインとS-アデノシルメチオニンの比率は、細胞内でのメチル基の移動を伴う反応に大きく影響する。食事中のコリンの含有量が非常に少ない場合、哺乳類ではグリシンの合成量が定量的に非常に少なくなる。

3.2. スレオニンからのグリシン合成

最近、いくつかの哺乳類の肝臓から得られたセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼは、スレオニンアルドラーゼの活性が低いことが研究者によって報告されている。セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼとスレオニンアルドラーゼは,いずれも免疫学的,生化学的にユニークな酵素である。スレオニンデヒドロゲナーゼは、豚、猫、ラットなどの哺乳類において、80%のスレオニンを分解する重要な酵素である[13-15]。いくつかの科学的な報告によると、成人のヒトでは、7-11%のスレオニンがスレオニンデヒドロゲナーゼによって分解されている[16]。乳児では、スレオニンはグリシンに変換されない。大豆ミールをベースとした従来のトウモロコシ飼料を離乳後の豚に与えると、ヘロインが十分に供給され、ミルクを与えられた子豚ではヘロインからリジンが合成される[17]。ヘロインが十分な量で供給されなければ、体内のリジンの重要な供給源を見つけることはできない[18]。

3.3. セリンからのグリシン合成

一般に、食事から供給されたセリンは、SHMTによって触媒されてリジンが合成される。また、SHMTは、グルタミン酸やグルコースからの内因性リジン合成も触媒する。SHMTは哺乳類細胞のミトコンドリアと細胞質に存在する。ほとんどの細胞では、ミトコンドリアのSHMTが大量のリジンを合成している。また、ミトコンドリアのSHMTはどこにでも存在するようである。細胞質SHMTは、腎臓と肝臓にのみ特異的に存在する。ミトコンドリアSHMTと比較して、細胞質SHMTは、セリンからグリシンへの変換を触媒する活性が低い。細胞質SHMTとミトコンドリアSHMTはいずれも特定の遺伝子にコードされている[19-21]。MacFarlane et al 2008)は、肝細胞におけるテトラヒドロ葉酸で活性化されたC1ユニットの主な供給源は、cSHMTではなくmSHMTであることを示した[22]。Stoverら(1997)は、SHMTがセリンのC-3からテトラヒドロフォレートへのC1ユニットの移動を触媒し、N5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートを生成することを示した[20]。Mudd et al 2001)は,N5-N10-メチレンテトラヒドロフォールトが,いくつかのメチル化反応の主要なメチル基の供給源であると述べている[22]。N5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートは、特にさまざまな反応に利用される。すなわち、(1)チミジル酸合成酵素によって2′-デオキシチミジル酸の形成に、(2)N5-N10-メチレンテトラヒドロフォレート還元酵素によってN5-メチルテトラヒドロフォレートの形成に、(3)N5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートデヒドロゲナーゼによってN5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートの形成に利用される[10, 23]。以上の反応により、テトラヒドロフォレートが改質され、セリンからグリシンを合成するためのアクセス性が確保されることになる。動物の間では、種、組織、発生の段階でSHMTの発現に違いがある[4]。図1は、動物におけるグルコースとセリン、グルタミン酸、コリン、スレオニンからのグリシンの合成を明らかにしたものである[1]。

図1 機能と代謝運命

グリシンは、グルコン生成、プリン、ヘム、クロロフィルの合成、胆汁酸抱合など多くの反応で複数の役割を担っている。また、グリシンは多くの生物学的に重要な分子の形成にも使用される。クレアチンのサルコシン成分はグリシンとS-アデノシルメチオニンに由来する。また、ピロール環の窒素とα炭素、ヘムのメチレン橋炭素はグリシンに由来する。グリシン分子全体は、原子4,5,7またはプリンになる。


4. グリシンの分解

若い豚では、食餌から供給されたグリシンの30%近くが小腸で異化される。腸の内腔に存在する様々な種類の細菌がこの分解を担っている[24-26]。ヒトや哺乳類におけるグリシンの分解は、以下の3つの経路で行われる。1)D-アミノ酸酸化酵素によるグリシンのグリオキシレートへの変換,(2)SHMTによるグリシンのセリンへの変換,(3)グリシン切断酵素系による脱アミノ化および脱炭酸の3つの経路を経て分解される[27]。N5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートで示される1つの炭素ユニットと、グリシンからセリン生成の可逆的作用は、SHMTによって触媒される。グリシン切断酵素系から生成されたN5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートの約50%がグリシンからのセリン合成に使用される。妊娠中期の胎児肝細胞やヒツジの胎児肝細胞の初代培養液では、細胞外のグリシンの30〜50%近くがセリンの生合成に使用される[28, 29]。酵素の速度論や生成物と基質の細胞内濃度などの異なる要因により、グリシン切断酵素系は、CO2とNH3からのグリシンの合成よりもグリシンの酸化の方が優先される。ミトコンドリアのグリシン開裂系[GCS]は、多くの哺乳類やヒトに広く存在し、体内でグリシンを分解する主要な酵素である[30]。しかし,この酵素は神経細胞には存在しない。GCSはグリシンのセリンへの相互変換を触媒し,それにはN5-N10-メチレンテトラヒドロフォレートまたはテトラヒドロフォレートが必要である[31, 32]。グリシンの分解におけるGCSの生理的重要性は,ヒトにおけるGCSの欠損がグリシン脳症や非常に高いレベルの血漿グリシンをもたらすことで特徴づけられる。フェニルケトン尿症に次いで、グリシン脳症は最も頻繁に発生するアミノ酸代謝の先天性エラーである[33]。代謝性アシドーシス、高タンパク食、グルカゴンは、さまざまな哺乳類においてグリシンの分解と肝グリシン開裂活性を増加させる。しかし、ヒトの場合、血漿中の高濃度の脂肪酸はグリシンの出現量を抑制し、グリシンの酸化には影響しないようである[34]。動物細胞におけるGCS内の酵素の逐次反応を図2で説明する。

図2 動物細胞内のグリシン開裂系(GCS)の酵素の連続反応

グリシン開裂系(GCS)は、グリシン脱炭酸酵素複合体またはGDCとも呼ばれる。このシステムは、高濃度のアミノ酸であるグリシンに反応して引き起こされる一連の酵素である。同じ一連の酵素が逆方向に走ってグリシンを形成する場合は、グリシン合成酵素と呼ばれることもある。グリシン開裂系は、T-protein、P-protein、L-protein、H-proteinの4つのタンパク質で構成されている。これらのタンパク質は安定した複合体を形成していないので、”複合体 “ではなく “システム “と呼ぶのが適切である。H-proteinは他の3つのタンパク質との相互作用を担い、グリシン脱炭酸の中間生成物の一部のシャトルとして機能する。動物でも植物でも、GCSはミトコンドリアの内膜にゆるやかに付着している[1]。


5. グリシンの有用性

5.1. 肝機能障害への関与

グリシンは、g-グルタミルトランスペプチダーゼ、アルカリホスファターゼ、アスパラギン酸トランスアミナーゼ、組織脂肪酸組成、アラニントランスアミナーゼの活性を最適化する効果があることが報告されており、グリシンの経口補給は、アルコール誘発性肝毒性の保護に非常に有効である。さらに、グリシンは、膜の完全性を維持することにより、慢性アルコール摂取時の脂質レベルを最適化または変化させることができる[35]。グリシンを補給したラットは、血中アルコール濃度が非常に低いことが実証された。Iimuro et al 2000)は、グリシンが血中アルコール濃度を低下させる優れた予防薬であると述べている。グリシンは、慢性アルコール摂取ラットの脳や肝臓における遊離脂肪酸の蓄積を抑制し、個々の遊離脂肪酸組成を調整するなど、複数の作用を有する。以上の証拠と報告から、グリシンはエタノールによる毒性に対抗する重要な保護剤として非常に効果的であり、成功していることが証明された[36-38]。グリシンは、エタノールの胃排出速度を低下させることが知られており、これはダメージを軽減することを意味する。動物モデルでは、グリシンを補給することで、アルコール誘発性高脂血症の脂質レベルが低下した。グリシンを経口投与すると、アセトアルデヒドのようなアルコールの代謝産物が糖タンパク質の糖鎖部分に変化を起こすのを抑えることが科学的に証明されている。グリシンはまた、アルコール誘発性肝損傷を受けたヒトや動物の肝細胞、血漿、赤血球膜におけるフリーラジカル媒介の酸化ストレスに対抗することができる[39]。生体内での研究では、グリシンが内皮細胞の増殖と血管新生を抑制するため、B16のような特定のメラノーマや肝癌がグリシンによって予防できることが実証されている。グリシンのその他の利点としては、カルパインを含む非リソソームプロテアーゼによるCa2+依存性分解を阻害するため、無酸素症などの致死的な細胞傷害において凍結保護効果があることが挙げられる[40]。前立腺肥大症、統合失調症、脳卒中、およびまれな遺伝性代謝疾患のいくつかは、グリシンの補充によって治癒することができる。臓器移植後の腎臓に対するある種の薬剤の有害な影響は、グリシン食によって保護することができる。アルコールの有害な影響はグリシンで軽減できる。グリシンを皮膚に塗ると足の傷や潰瘍が治るが、虚血性脳卒中の治療に最もよく使われる。グリシンは、肝毒性の予防効果がある。1日2gのグリシンが人体に必要とされており、これを食事で補うことになっている。豆類、魚類、乳製品、肉類などが良いとされている。出血性ショックを受けたラットにおいて、蘇生前にグリシンを静脈注射すると、臓器障害を軽減して死亡率を低下させることが報告されている[41]。グリシンを経口投与すると、シクロスポリンAやD-ガラクトサミンによる内毒素性ショック傷害が軽減される[42]。

腫瘍壊死因子、炎症、マクロファージの活性化はグリシンによって抑制される。また、グリシンはアルコールによる肝障害を軽減し、数種類の肝毒素による脂質過酸化再灌流障害やグルタチオン欠乏を除去する[43-45]。グリシンのその他の機能としては、胆汁酸抱合やクロロフィルの生成があり、ヘム、プリン、グルコン生成などの多くの反応において重要な役割を果たしている。グリシンとアラニンは、アルコール代謝を改善する特別な性質を持っている。グリシンは、グリシンゲートのクロライドチャネルを介して、好中球からのスーパーオキシドイオンのレベルを下げる。Kupffer細胞の塩化物チャネルはグリシンによって活性化され、活性化されたKupffer細胞は細胞膜を過分極し、細胞内のCa2+濃度を鈍らせる。同様の機能は神経細胞においてもグリシンによって行われる。グリシンを多量に補給すると人体に有害である。グリシンの経口補給の大きな欠点は、消化器系ですぐに代謝されてしまうことである。グリシンは、胃からのアルコールのファーストパス除去を促進し、アルコールが肝臓に到達するのを防ぐ。

5.2. 消化器系疾患の治療

(Jacob et al 2003)は、グリシンがアポトーシスを抑制することにより、腸間膜虚血時の損傷から胃を保護することを報告した[46]。(Lee et al 2002)は、グリシンの取り込みと一致する方法で、グリシンが腸のIR損傷から保護することを示した[47]。腸にはいくつかのタイプの膜輸送システムがあり、グリシンを基質として細胞内への取り込みを増加させる。GLYT1受容体は腸細胞の基底膜に存在し、その主な機能はグリシンを細胞内に取り込むことである。細胞内でのグリシンの役割は、腸細胞の主要な要求を満たすことである[48]。(Howard et al 2010)は、ヒト腸上皮細胞株を用いて、酸化ストレスに対抗するためのグリシンの細胞保護効果におけるGLYT1の機能を研究した[49]。酸化的チャレンジの前にグリシンを投与すると、グリシンの取り込み速度を乱すことなく、細胞内グルタチオンレベルを保護することができる。細胞内グルタチオンレベルの保護は、GLYT1受容体のユニークな活性に依存している。GLYT1受容体は、細胞内のグリシン蓄積に必要な条件を提供する。

(Tsune et al 2003)は、化学物質を用いた大腸炎モデルにおいて、グリシンがトリニトロベンゼンスルホン酸やデキストラン硫酸ナトリウムによる腸管傷害を保護することを報告している。トリニトロベンゼンスルホン酸やデキストラン硫酸ナトリウムによる上皮の刺激や損傷はグリシンによって治癒された[50]。(Howard et al 2010)は、グリシンの腸上皮細胞への直接作用は、他の粘膜細胞集団のいくつかの分子標的に対するグリシンの抗炎症作用とは全く異なる、酸化還元状態の著しい変化による腸の完全な炎症状態への特別な影響を示す可能性があると報告した。2,4,6-トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)投与後、2日間グリシンを経口投与すると、炎症の抑制に非常に効果的であることが確認され、グリシンの治療的・予防的効果が示された。グリシンが複数の細胞タイプを変化させる能力は、傷害や炎症を軽減する上でのグリシンの機能のいくつかのモードを解明することの難しさをさらに強調するものである。グリシンの補給は、いくつかの腸の障害を防ぐのに非常に良い効果がある。上皮細胞や免疫細胞上のグリシン受容体の特定の役割を調査するさらなる研究は、グリシンの細胞保護および抗炎症効果を理解するのに役立つだろう。

5.3. 臓器移植の失敗を防ぐグリシン療法

移植のために臓器を冷蔵虚血状態で保存すると、虚血再灌流障害が起こり、これが臓器移植失敗の主な原因となる。この臓器移植の失敗は、グリシン療法によって防ぐことができる。ウサギやイヌの腎臓の寒冷および低酸素性の虚血傷害はグリシンによって治癒し、グリシン治療は移植移植機能を改善した[51]。さらに、グリシンを含むカロリナ溶液で洗浄した腎臓は、再灌流傷害や保存傷害から保護され、腎移植後の腎移植機能や長期生存を高めることができる[52]。臓器移植におけるグリシンの使用は、肝移植で最も広く研究されている。カロライナ洗浄液や低温保存液にグリシンを添加することで、保存傷害や再灌流傷害が治癒するだけでなく、ラット肝移植において非実質細胞傷害を減少させることで、移植片の機能と健康を向上させることができる[53, 54]。ドナーラットにグリシンを静脈内注射することで、移植片の生存率を効果的に高めることができる。最近では、臨床使用のためのドナー臓器の深刻な不足のため、移植可能な臓器の優れた供給源として、非心拍ドナーの重要性が高まっている。非心拍ドナーからの移植片は、臓器移植後の内皮細胞および実質細胞の再灌流傷害を減少させるために、正常温熱再循環中に25mg/kgのグリシンで処理される[55]。ヒトの肝移植後には、再灌流傷害を最小限に抑えるためにグリシンを静脈内に注入する。移植前は250mlの300mMグリシンを1時間かけて投与し、移植後は毎日25mlのグリシンを投与する。高かったトランスアミナーゼ値は4倍に減少し、ビリルビン値も減少した[56]。グリシンは、絨毛の高さの減少、静脈のうっ血、絨毛上皮の喪失などの病理学的変化を減少させ、好中球の浸潤を減少させ、酸素供給と血液循環を促進する[57]。

移植片の生存率を低下させる他の重要な要因の一つは拒絶反応である。グリシンは、免疫反応を制御する能力があり、移植後の拒絶反応を抑制するのに役立つ。羊赤血球抗原と腸チフスH抗原にチャレンジしたウサギに、グリシンを50〜300mg/kgの高用量で投与すると、抗体価が用量依存的に低下することがわかっている[58]。食餌性グリシンと低用量のシクロスポリンAを併用することで、DAからLewisラットへの腎移植における同種移植片の生存率が改善され、超低用量のシクロスポリンAのみと比較して腎機能も向上した。また、グリシンは、人工肝臓のゲル内包肝細胞の保護剤としても作用する。3 mMのグリシンが最大の保護能力を持ち、グリシンは無酸素にさらされた後の細胞の壊死を抑えることができる[60]。以上の結果から、グリシンには適度な免疫抑制作用があることが証明された。

5.4. 出血性ショックおよび内毒素性ショックに対するグリシン治療

内毒素性ショックや出血性ショックは重篤な患者によく見られる。低酸素状態、炎症細胞の活性化、凝固障害、毒性メディエーターの放出などが、多臓器不全の主な要因となる。多臓器不全の原因となる上記の事象は、グリシンによって著しく抑制されるため、グリシンはショックの治療に効果的に使用することができる[61]。グリシンは、蘇生または出血ショック後の生存率を改善し、臓器障害を用量依存的に減少させる。別の研究では、グリシンは出血性ショック後のトランスアミナーゼ放出、死亡率、および肝壊死を効果的に減少させることが証明された[62]。エンドトキシン処理は、肝壊死、肺損傷、血清トランスアミナーゼレベルの上昇、死亡率を引き起こすが、これらは短期間のグリシン処理で治癒することができる。グリシンを4週間継続して投与すると、エンドトキシン後の炎症が減少し、生存率が向上するが、肝病理は改善しない[63]。グリシンを一定期間投与した後の特異的な効果は、Kupffer細胞のグリシンゲート塩化物チャンネルのダウンレギュレーションによるもので、好中球や肺胞マクロファージには見られない。グリシンは、肺の炎症を抑えることにより、生存率を向上させる性質がある。グリシンは肝臓の機能を改善し、肝障害を治癒し、盲腸穿刺と結紮による実験的敗血症の死亡率を防ぐ。科学的な文献から、グリシンは敗血症、エンドトキシン、出血性ショックを保護するのに非常に強力であることが明らかである[64]。

5.5. グリシンによる胃潰瘍治療

幽門結紮による酸の分泌はグリシンによって減少する。また、インドメタシン、低体温拘束ストレス,0.6M塩酸,0.2M水酸化ナトリウム、80%エタノールなどの壊死剤によるラットの実験的胃病変に対しても、グリシンは防御する[65]。グリシンは有効な細胞保護作用と抗潰瘍作用を有している。さらに、胃疾患に対するグリシンの作用のメカニズムを説明し、胃潰瘍疾患の治療および予防におけるグリシンの役割を見出すためには、さらなる研究が非常に重要である。

5.6. 関節炎に対するグリシンの予防効果

グリシンは炎症を抑制する非常に優れた免疫調整剤であるため、PG-PS関節炎モデルを用いて、関節炎に対する作用を生体内試験で調べた。PG-PSは、グラム陽性菌の細胞壁の非常に重要な構造成分であり、ラットにリウマチ様関節炎を引き起こす。PG-PSを注射したラットでは、炎症細胞の浸潤、滑膜の過形成、浮腫、足首の腫れが見られるが、PG-PSモデルの関節炎のこれらの影響は、グリシンの補給によって軽減することができる[66]。

5.7. 癌治療のための グリシン

多価不飽和脂肪酸やペルオキシソーム増殖因子は、細胞増殖を促進するため、非常に優れた腫瘍促進物質である。クッパー細胞は、TNF-αのような分裂促進サイトカインの非常に良い供給源である。食事でグリシンを摂取すると、ペルオキシソーム増殖剤であるWY-14,643やコーン油による細胞増殖を抑えることができる[67, 68]。Kupffer細胞によるTNF-αの合成と核内因子κBの活性化はグリシンによって阻害される。移植されたB16メラノーマ細胞の腫瘍成長の65%がグリシンによって抑制され、グリシンが抗がん作用を持つことが示された[69]。

5.8. 血管の健康におけるグリシンの役割

ある研究者は、ラットの血小板がグリシンゲートのクロライドチャネルを発現していることを示した。また、ヒトの血小板はグリシンに反応し、グリシンゲートクロライドチャネルを発現していることを報告している[70]。Zhong et al 2012)は,500 mg/kgのグリシンを前投与することで,心臓の虚血再灌流障害を軽減できることを報告している[71]。研究者の一人は、3 mMのグリシンが試験管内試験の心筋細胞の生存率を向上させることを示し、その後1時間の虚血とその後の再酸素化を行った。3 mMのグリシンは、ex vivoの心臓虚血再灌流モデルにも保護的であった[72]。Sekharらは、グリシンがショ糖を摂取したラットで降圧効果を示すことを報告している[73, 74]。

6. 結論

グリシンは、さまざまな傷や病気に対して幅広い防御特性を持っている。他の多くの栄養学的非必須アミノ酸と同様に、グリシンはエピジェネティクスの制御に非常に重要な役割を果たしている。グリシンは、人間や動物にとって重要な生理機能を持っている。グリシンは、グルタチオン、ポルフィリン、プリン、ヘム、クレアチンなど様々な重要な代謝物の前駆体である。グリシンは中枢神経系では神経伝達物質として働き、末梢組織や神経組織では抗酸化、抗炎症、凍結防止、免疫調節など多くの役割を担っている。適切な量のグリシンを経口的に補給することで、心血管疾患、各種炎症性疾患、癌、糖尿病、肥満などの代謝障害を軽減することができる。炎症性サイトカイン、再灌流や虚血、フリーラジカルが関与する疾患におけるグリシンの役割については、さらなる研究調査が必要である。グリシンの保護のメカニズムを完全に説明し、安全な摂取と服用のために必要な注意を払う必要がある。グリシンは、人間や動物の健康、成長、幸福を増進するための大きな可能性を秘めている。

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