変形性膝関節症(KOA)の主な症状は、関節痛、活動制限、こわばり、歩行困難などで、軟骨細胞が分泌する炎症性サイトカインによる滑膜組織の変性劣化に起因する。
最も一般的な治療薬は、NSAIDs(非ステロイド性抗炎症薬)と特定のCOX-2阻害剤だが、これらの薬は消化器系の合併症を引き起こし、経口投与では心臓や精神障害を誘発する可能性がある。特にNSAIDsは無症状であったり、中等度あるいは可逆的な肝機能指標の上昇として現れる肝毒性をはじめ、致死性肝炎、腎毒性、黄疸、胃腸障害などの重篤な副作用を有している。
これまでの治療法や薬剤の限界から、OAなどの慢性疾患の治療にはより毒性の低い天然化合物の発見が極めて重要と考えられる。
リンクの研究は、グレープフルーツジュース(GFJ)のOA保護作用について検討したもの。
グレープフルーツには抗炎症性物質が含まれていることから、高用量と低用量のグレープフルーツジュース(GFJ)の抗関節炎特性を調査している。
GFJの高用量または低用量投与により、変形性関節症ラットのCRP、IL-1β、PGE2、MMP-1、カテプシンK、オステオカルシンが減少し、GAGs、TNF-α、IL-6の滑膜レベルが上昇し、軟骨劣化を遅らせ関節機能を向上させることがわかった。
高用量のGFJは低用量のGFJよりも軟骨保護効果が高いことが示された。
・GFJを高用量または低用量で投与するとOA症状が改善され、高用量でより良い効果が観察された。GFJの効果は高ナリンジン含有量に起因していると考えられる。ナリンジンはGFJの主要なフラボノイド成分。ナリンジンは安全な生理活性化合物で、25, 250, 1250 mg/kg/dayのナリンジンを1, 32, 93, 184日間経口投与したが死亡や毒性は報告されなかった。
ナリンジンは、脂質過酸化バイオマーカーおよびタンパク質カルボニル化の減少、糖質代謝の促進、抗酸化防御の増加、活性酸素の消去、免疫系活動の調節、抗高温および抗炎症作用といった人間の健康に対する幅広い効果を有している。
・ナリンジンは血糖値やコレステロール濃度を効果的に下げ、インスリンシグナルを改善する。
例えば、体重過多の患者に1日3回、3週間GFJを投与したところ、総コレステロールと低密度リポタンパク質量が有意に減少している。
別の研究では、GFJが血漿中のトリグリセリド濃度を用量依存的に低下させたことが明らかになっており、これはシトラスフラボノイドが肝細胞からのアポリポプロテインB分泌を抑制し、体重を減らす能力に起因している可能性がある。
・GFJの高用量または低用量での投与は、ジクロフェナックと同様の結果を示した。
これは、グレープフルーツ抽出物で処理した肥満ラットの炎症マーカーの改善を示した以前の研究結果とも一致する。他の柑橘類と同様に、グレープフルーツにはフラボノイド化合物のナリンゲニン/ナリンジンとヘスペリジンが多く含まれており、これらは抗腫瘍、抗酸化、抗炎症、抗糖尿病作用を有している。
他の報告ではラット皮膚における紫外線誘発性炎症を減少させるナリンジン処理の可能性が示されている。
・ナリンジンとヘスペリジンは多くの成長因子と炎症反応を調節するようだが、ほとんどの研究はこれらのフラボノイドの抗酸化作用と抗菌作用に集中している。
GFJは大腸炎モデルラットにおいて、胃の病変と下痢を減少させ、グルタチオン量を増加させることがわかっており、これはGFJの抗酸化作用と抗炎症作用の結果だろうと考えられている。
関節リウマチやその他の炎症性疾患を持つ患者におけるGFJの効果を調査した以前の研究では、PGE2などのプロスタグランジンをブロックする化学物質の存在により、毎日グレープフルーツを食べることで症状が緩和されることが示されている。
・ヘスペリジンもラットにおける卵巣摘出術誘発性骨損傷を抑制した。
GFJに含まれる酸素化テルペノイドの一群であるリモノイドにも抗酸化活性があることが報告されており、骨保護作用があることが示されている。
GFJにはフラボノイド、リモノイド、ビタミンCも豊富に含まれており、これらの成分は骨をシールドする可能性がある。
ナリンジンはオステオカルシンの発現を高め、卵巣摘出による骨粗鬆症を効果的に抑制することから、ナリンジン投与は骨粗鬆症に対する有効な治療法となることが示唆されている。
・変形性関節症ラットの滑液中のGAG、TNF-α、IL-6濃度が健常ラットに比べてかなり上昇していることが明らかになった。GAGは、関節液の軟骨や軟部結合組織の重要な構成成分である。
今回の研究結果は、GAG放出に対するフラボノイドの効果に関する以前のデータと一致しており、neohesperidin、naringin、neoeriocitrinなどのフラボノイドが軟骨組織を保護する治療薬となる可能性が示唆された。
・ヘスペリジンは、マクロファージ細胞株のin vitroで、また急性肝障害モデルのin vivoで、IL-6およびTNF-αのレベルを低下させかなりの抗炎症活性を示した。
結論
ラットOAモデルにおいてGFJの抗炎症作用が実証された。
GFJが様々な関節組織、特に関節組織を炎症から保護する能力を有することが示され、OA治療におけるGFJの可能性が示唆された。
GFJを高用量または低用量で投与した場合、ジクロフェナックで得られた結果と同様の結果が得られ、炎症マーカーのレベルが改善されることが示された。
GFJの高用量投与は低用量投与に比べ、より顕著な抗炎症作用を示した。