社会心理的ストレスの負荷による副腎の肥大とテアニンによるその抑制

適度なストレスは必要であり良い効果をもたらすと考えられているが，ストレスが長期にわたり負荷された場合，「うつ」や気分障害，心血管系疾患，加齢関連疾患などさまざまな疾患の発症や悪化をもたらすと考えられている^{(8, 9)}8) M. F. Juruena, F. Eror, A. J. Cleare & A. H. Young: Adv. Exp. Med. Biol., 1191, 141 (2020).9) T. Dar, A. Radfar, S. Abohashem, R. K. Pitman, A. Tawakol & M. T. Osborne: Curr. Treat. Options Cardiovasc. Med., 21, 23 (2019).．オス動物の縄張り意識を利用した「対面飼育」という方法でのストレス負荷は，互いの存在がストレスとなることから，ヒトでのストレスに近い社会心理的ストレスがマウスにおいても負荷されることとなる⁽¹⁰⁾10) K. Unno, K. Iguchi, N. Tanida, K. Fujitani, N. Takamori, H. Yamamoto, N. Ishii, H. Nagano, T. Nagashima, A. Hara et al.: Exp. Physiol., 98, 290 (2013).．

生体にストレスが負荷されると興奮性のシグナルを経て視床下部，下垂体，副腎皮質からなるHPA軸（hypothalamic-pituitary-adrenal axis）の活性化によりホルモン分泌の変化や副腎肥大といったストレス応答反応が見られる．実験で一般的に使用されているddYという系統のマウスを用いたとき，対面飼育条件下では副腎の肥大とともに糖質コルチコイドの日内リズムが変化したが，テアニンを摂取することによりそれらが正常状態となった（図2図2■ストレス負荷による糖質コルチコイドの日内リズムの変化とテアニン摂取による改善）．糖質コルチコイドの正常な日内リズムは脳におけるシナプス形成に重要であることが報告されており⁽¹¹⁾11) C. Liston, J. M. Cichon, F. Jeanneteau, Z. Jia, M. V. Chao & W. B. Gan: Nat. Neurosci., 16, 698 (2013).，ストレスによるホルモンの日内リズムの乱れは脳機能低下の一因と考えられる．テアニンはHPA軸の正常化を介してストレス軽減作用をもたらしていることが示された．

図2■ストレス負荷による糖質コルチコイドの日内リズムの変化とテアニン摂取による改善

群飼育のマウス（△）では，糖質コルチコイドの血中レベルは18:00をピークとする日内リズムが観察される．しかし対面飼育2日目のマウス（□）では糖質コルチコイドの血中レベルが低下し，対面飼育7日目のマウス（◯）ではピーク時間に変化が生じた．一方，対面飼育条件下でもテアニンを摂取していたマウス（●）では正常な日内リズムが観察された．（文献10より）

対面飼育による副腎の肥大は，これまでに調べた雄マウスすべての系統で観察されたが，ddYマウスの場合は対面飼育10日目以降で有意な肥大が見られなくなった⁽¹⁰⁾10) K. Unno, K. Iguchi, N. Tanida, K. Fujitani, N. Takamori, H. Yamamoto, N. Ishii, H. Nagano, T. Nagashima, A. Hara et al.: Exp. Physiol., 98, 290 (2013).．一方，老化促進モデルマウスSAMP10では対面飼育開始7カ月の時点でも有意な副腎の肥大が認められた⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．SAMP10は通常のマウスに比べ寿命が短く，加齢に伴い脳機能の低下や脳の萎縮が認められるマウスである．ddYもSAMP10も対面飼育開始時には副腎肥大という共通したストレス応答が認められたことから，両マウスはストレスを同様に感じているが，その後ddYではストレスが軽減するのに対し，SAMP10ではストレスが長く続いていることが示された．テアニンは両系統のマウスいずれに対しても優れた副腎肥大抑制作用を示した．雌の場合は縄張り意識が強くないので，対面飼育によるストレス負荷方法では顕著な変化は見られなかった．

ストレスの負荷による寿命短縮とテアニンによるその抑制

SAMP10マウスの平均生存期間は，通常の飼育条件である群飼育のとき（17.6±1.2月齢）に比べ対面飼育条件下では有意に減少し（13.6±1.5月齢），ストレス負荷により生存期間が3/4に短縮された⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．しかし同じストレス条件下でもテアニンを含む水を摂取していたマウス（6 mg/kg）では，生存期間が群飼育の場合と同程度まで延長した（17.9±1.4月齢）⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．群飼育のSAMP10にテアニンを与えても平均生存期間に変化は認められなかったことから（16.9±1.4月齢），テアニンはストレスを軽減することにより寿命の短縮を抑制したと考えられた．一方ddYでは寿命の短縮は認められないことから，SAMP10はストレスに脆弱な系統であり，ddYはストレス耐性（レジリエント）の系統であると考えられる．

ストレスに対する感受性には個人差があり，同じ条件下でもストレスを強く感ずる場合とそうでない場合があることはよく知られているが，ストレス感受性の違いが何に起因するのかについてはまだ十分には解明されていないことから，この2系統はストレス感受性の違いを研究するのに適した実験動物であると考えられる．

ストレス負荷による学習能低下の促進と脳の酸化傷害の蓄積

SAMP10は11月齢以降になると有意に学習能が低下するが，8月齢の時点ではまだ学習能の低下は観察されない．しかし対面飼育条件下では8月齢の時点で既に脳機能が低下しており，ストレスにより脳機能の低下も促進されることが見いだされた⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．一方テアニンを摂取していた対面飼育群のマウスでは，脳機能の低下は認められなかった．

脳は大量の酸素を消費することから，代謝の過程で多くの活性酸素種（ROS）を産生するため酸化傷害を受けやすい⁽¹³⁾13) D. L. Taylor, A. D. Edwards & H. Mehmet: Brain Pathol., 9, 93 (1999).．9月齢の時点で大脳皮質DNAの酸化傷害の程度（酸化傷害のマーカーとして8-oxodeoxyguanosineのレベル）を比較した結果，対面飼育群では同じ月齢の群飼育のマウスに比べ有意に酸化傷害が高まっていることが見いだされた⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．SAMP10では通常のマウスに比べ若齢時から脳内で産生されるROSが多いこと⁽¹⁴⁾14) T. Sasaki, K. Unno, S. Tahara, A. Shimada, Y. Chiba, M. Hoshino & T. Kaneko: Aging Cell, 7, 459 (2008).，ならびに抗酸化酵素の中のグルタチオンパーオキシダーゼの活性が高齢マウスで低下していること⁽¹⁵⁾15) T. Kishido, K. Unno, H. Yoshida, D. Choba, R. Fukutomi, S. Asahina, K. Iguchi, N. Oku & M. Hoshino: Biogerontology, 8, 423 (2007).等によりDNAの酸化傷害が加齢に伴い蓄積しやすい．しかしテアニンはカテキンのような直接的な抗酸化作用を示すとは考えられず，テアニン摂取によるDNAの酸化傷害抑制作用は，脳内におけるROS産生／消去のバランス保持に対し間接的に作用しているものと考えられる．

ストレスによる脳の萎縮とテアニンの作用

強いストレスを経験したヒトほど脳の萎縮が生じていることや⁽¹⁶⁾16) E. B. Ansell, K. Rando, K. Tuit, J. Guarnaccia & R. Sinha: Biol. Psychiatry, 72, 57 (2012).，虐待を受けた子供で脳の萎縮が生じていること⁽¹⁷⁾17) T. X. Fujisawa, K. Shimada, S. Takiguchi, S. Mizushima, H. Kosaka, M. H. Teicher & A. Tomoda: Neuroimage Clin., 20, 216 (2018).が報告されている．これまで脳の萎縮に関しては適切な実験モデルは確立されていなかったが，SAMP10では加齢に伴い大脳が萎縮するだけでなく，ストレス負荷により脳の萎縮がさらに促進することが見いだされた⁽¹²⁾12) K. Unno, K. Fujitani, N. Takamori, F. Takabayashi, K. Maeda, H. Miyazaki, N. Tanida, K. Iguchi, K. Shimoi & M. Hoshino: Free Radic. Res., 45, 966 (2011).．そこでストレスによる脳の萎縮がいつ頃から始まり，またどのような部位で生ずるのか明らかにすることを目的として，核磁気共鳴装置（MRI）を用いて対面飼育を1カ月，2カ月，4カ月および6カ月行ったマウスを用い脳の詳細な検討を行った⁽¹⁸⁾18) K. Unno, A. Sumiyoshi, T. Konishi, M. Hayashi, K. Taguchi, Y. Muguruma, K. Inoue, K. Iguchi, H. Nonaka, R. Kawashima et al.: Nutrients, 12, 174 (2020).．その結果，SAMP10では対面飼育によるストレス負荷開始1カ月後に大脳皮質において顕著な萎縮が生じており，その後，さらに萎縮が進行することが明らかとなった．テアニンを摂取していた場合もストレス負荷1カ月後に顕著な萎縮が観察されたが，2カ月後の時点で萎縮がいったん回復した（図3a図3■対面飼育下のマウスの脳容積の変化）．海馬においてはストレス負荷1カ月後に萎縮する傾向が認められたが，テアニンを摂取していた場合はその後萎縮が回復し，6カ月後の時点でテアニンを摂取していなかったコントロール群に比べ，有意に海馬が大きくなっていた（図3b図3■対面飼育下のマウスの脳容積の変化）．一方ddYの大脳皮質ではコントロール群で対面飼育開始1カ月後に萎縮の傾向が認められたが，その後回復した．テアニンを摂取していた場合は萎縮が認められなかった（図3c図3■対面飼育下のマウスの脳容積の変化）．海馬でも同様であった（図3d図3■対面飼育下のマウスの脳容積の変化）．これらのことからストレスによる脳の萎縮は早期に生じ，テアニンはストレスによる脳の萎縮の抑制および回復に関与していること，ならびにSAMP10とddYではストレスによる脳の萎縮にも違いがあることが示された．

図3■対面飼育下のマウスの脳容積の変化

SAMP10の大脳皮質（a）および海馬（b），ddYの大脳皮質（c）および海馬（d）について，対面飼育を0, 1, 2, 4および6カ月間行ったときの変化を示す．テアニン（6 mg/kg）は飲水として毎日自由摂取させた．コントロール群は水を摂取した．*, p＜0.05.（文献18より）

脳内の遺伝子発現変化

ストレスの脳に対する影響が早期に認められたことから，脳内でどのような変化が起きているのかを調べるため，ストレス負荷3日目の時点での海馬での遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイにより網羅的に解析し，その結果を基にリアルタイムPCR法で経時的な変化等の詳細な比較検討を行った．その結果コントロール群のSAMP10の海馬では，Npas4（neuronal PAS domain protein 4）の発現が有意に低下していたが，テアニンを摂取していた群ではその低下が抑制されていた⁽¹⁸⁾18) K. Unno, A. Sumiyoshi, T. Konishi, M. Hayashi, K. Taguchi, Y. Muguruma, K. Inoue, K. Iguchi, H. Nonaka, R. Kawashima et al.: Nutrients, 12, 174 (2020).（図4a図4■ストレスにより発現が変化する脳内の遺伝子）．一方ddYではコントロール群でむしろNpas4の発現は増加し，テアニン摂取群ではそれがやや低下する傾向が見られた．最初期遺伝子の一つである転写因子Npas4は神経活動依存的なシナプス形成に重要な役割を果たすとともに，不安，抑うつ様行動や学習行動に密接に関与していると考えられている⁽¹⁹⁾19) X. Sun & Y. Lin: Trends Neurosci., 39, 264 (2016).．ラットに慢性的ストレスを負荷したとき海馬でのNpas4の発現が低下するが，ストレスに脆弱な個体に比べてストレスに強い（レジリエント）個体ではNpas4の発現が回復したことが報告されている⁽²⁰⁾20) C. Benatti, G. Radighieri, S. Alboni, J. M. C. Blom, N. Brunello & F. Tascedda: Behav. Brain Res., 364, 140 (2019).．SAMP10はストレスに脆弱であるが，テアニン摂取でNpas4の発現低下が抑制されたことによりストレス耐性が高まったと考えられる．

主要な興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸は，視床下部の室傍核にあるグルタミン酸受容体を介してHPA軸を調節している⁽²¹⁾21) N. K. Evanson, D. C. Van Hooren & J. P. Herman: Psychoneuroendocrinology, 34, 1370 (2009).．これまでに，脳内に取り込まれたテアニンはグルタミントランスポーターに強力に作用し，グルタミン酸の供給を抑制することにより過剰興奮を抑制していることが考えられている⁽²²⁾22) T. Kakuda: Pharmacol. Res., 64, 162 (2011).．Npas4も神経の興奮／抑制の調節に関与していることから⁽²³⁾23) I. Spiegel, A. R. Mardinly, H. W. Gabel, J. E. Bazinet, C. H. Couch, C. P. Tzeng, D. A. Harmin & M. E. Greenberg: Cell, 157, 1216 (2014).，主要な興奮・抑制の神経伝達物質であるグルタミン酸やγ-アミノ酪酸（GABA）がテアニン摂取により実際に脳内で変化しているのか今後明らかにする必要がある．

Lcn2（lipocalin 2）はストレス負荷によりSAMP10では顕著にその発現が増加し，テアニン摂取により発現が抑制されていた⁽¹⁸⁾18) K. Unno, A. Sumiyoshi, T. Konishi, M. Hayashi, K. Taguchi, Y. Muguruma, K. Inoue, K. Iguchi, H. Nonaka, R. Kawashima et al.: Nutrients, 12, 174 (2020).（図4b図4■ストレスにより発現が変化する脳内の遺伝子）．一方ddYではその発現増加はわずかであった．Lcn2はさまざまな脳の病態において変化した活性化アストロサイトから放出され，神経に傷害を引き起こしたり炎症を増大させたりすることから，神経細胞死が高まることが報告されている⁽²⁴⁾24) K. Suk: Prog. Neurobiol., 144, 158 (2016).．過剰なLcn2の発現増大は，SAMP10における脳萎縮の重要な要因となっていると考えられる．テアニンによるLcn2の発現抑制は，加齢や神経変性疾患に伴う脳内の慢性的な炎症の抑制においても重要かもしれない．

図4■ストレスにより発現が変化する脳内の遺伝子

SAMP10の海馬において，群飼育（Group）の水摂取群（Control, □）の発現レベルに対する，対面飼育（Confrontation）を0日，3日，1カ月および7カ月間行ったときの変化を，テアニン（6 mg/kg）摂取群（Theanine, ■）ならびにddYと比較した．*, p＜0.05.（文献18より）

ヒトにおけるストレス軽減効果

テアニンが実際にヒトでもストレスを軽減できることは，これまでに明らかとなっている^{(5, 6)}5) K. Kimura, M. Ozeki, L. R. Juneja & H. Ohira: Biol. Psychol., 74, 39 (2007).6) K. Unno, N. Tanida, N. Ishii, H. Yamamoto, K. Iguchi, M. Hoshino, A. Takeda, H. Ozawa, T. Ohkubo, L. R. Juneja et al.: Pharmacol. Biochem. Behav., 111, 128 (2013).．ストレスの指標として心拍数や唾液免疫グロブリンA，あるいは唾液アミラーゼ活性の変化を基に調べたところ，軽いストレスが負荷されるようなときにテアニンを飲んでいるとストレスが軽減されることが明らかとなっている．