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 飲酒とアセトアルデヒド

 【ポイント】 
 アルコールは、肝臓で、毒性のあるアセトアルデヒドを経て、無毒な酢酸に分解される。
 常用飲酒などは、アルコール代謝で生成されるアセトアルデヒドにより、肝細胞を障害し、アルコール性肝硬変など、重篤な病気を招くおそれがある。飲酒に際して、偏食したりし、栄養障害(ビタミン類や蛋白質摂取の不足)に陥ると、アルコールの肝障害作用が、増強してしまう。
 緑茶に含まれるカフェインや、ゴマに含まれるセサミンは、アルコールの分解を促進させる。コーヒーは、毎日1杯以上飲用すると、アルコール性肝硬変の発症を抑制する。


 1.アルコールの肝細胞内での代謝
 飲酒で飲まれたアルコールエタノール:CH3CH2OH、エチルアルコール)は、中枢神経系に対して、酩酊を来たすが、アルコール自体には、肝毒性はない。
 肝臓では、アルコールは、主に、アルコール脱水素酵素により、毒性のあるアセトアルデヒドに分解されるが、カタラーゼや、MEOSによっても、分解される。
 1).アルコール脱水素酵素
 アルコールは、体内では、肝臓で、主に(90%)、肝細胞内(ミトコンドリア内)に局在するアルコール脱水素酵素(アルコールデヒドロゲナーゼ:alcohol dehydrogenase:ADH)により、代謝され、肝毒性の強いアセトアルデヒド(Acetaldehyde:AcH)に分解(酸化)される(主経路)。
 ADHにより、アルコールが、アセトアルデヒドに代謝されると、NAD+が、NADH2+に、還元される。NAD+は、ビタミンのニコチン酸から合成される。飲酒量が多い(アルコールを多飲すると)、ニコチン酸が欠乏して、ペラグラ脳症などになることもある。NADH2+は、NAD+に、再酸化される。
 CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+

 アルコール脱水素酵素(ADH)は、95%以上が肝臓に存在する。アルコール脱水素酵素(ADH)は、肝臓でも、肝小葉中心部の肝細胞(肝静脈寄りのperivenous cells)に、多く存在する。肝臓が、循環不全や呼吸不全の結果、低酸素性肝障害や虚血性肝障害を来たすと、肝小葉中心性肝障害が起こり、血清中のアルコール脱水素酵素(ADH)値が、上昇する。アルコール性肝障害は、肝小葉中心性肝障害だが、血清中のアルコール脱水素酵素(ADH)値は、あまり、上昇しない(慢性障害に急性障害が加わる為)。血清中のアルコール脱水素酵素(ADH)値は、ウイルス性の急性肝炎や慢性肝炎、肝硬変では、低値を示す。
 アルコール脱水素酵素(ADH)は、胃、十二指腸、腎臓、脳、心臓、網膜などの組織にも、僅かに存在する(活性がある)。

 2).カタラーゼ
 ペルオキシソームに存在するカタラーゼは、アルコール(エタノール)を、過酸化水素(H2O2)を気質にして、アセトアルデヒドに分解する(副経路)。
 過酸化水素(H2O2)は、活性酸素の1種で、ペルオキシソームで、脂肪酸がβ-酸化される時に、発生する。
 ペルオキシソームのβ-酸化系の酵素活性が、適応的に誘導された人では、摂取したアルコールの半分近くが、カタラーゼにより、分解される。

 3).MEOS 
 一部のアルコールは、肝ミクロゾームエタノール酸化酵素(MEOS:シトクロムP-450依存性モノオキシゲナーゼ)により、代謝される(副経路)。
 MEOSは、滑面小胞体(ER)に存在し、シトクロムP450(注1)が関与する。
 MEOSも、カタラーゼと同様に、アルコール常飲者では、酵素活性が、適応的に誘導され、高くなるが、正常人では、酵素活性は、低い。
 MEOSにより、アルコールが、アセトアルデヒドに代謝されると、NADPH2+がNADP+に酸化される。
 CH3CH2OH + NADPH + H+ + O2 → CH3CHO + NADP+ + 2H2O

 2.アセトアルデヒドの毒性
 
アセトアルデヒド(Acetaldehyde:CH3CHO、AcH)は、蛋白、DNA、脂質とも結合し、化学反応を起こして、それらの一部を変性させる。
 アセトアルデヒドは、血中濃度が数μM以上になると薬理作用が現れ、血中濃度が10μM以上に上昇すると、顔面紅潮(顔面発赤)、頭痛、悪心(嘔気)、嘔吐などの、中毒症状が現れる。
 従って、アセトアルデヒドは、強い、有害作用があり、肝毒性を示し、肝細胞のミトコンドリアを障害する。
 また、アセトアルデヒドは、肝類洞壁の星細胞(伊東細胞:コラーゲンを産生している、注2)を刺激し、肝線維化を促進する作用がある。
 3.アセトアルデヒドの肝細胞内での代謝
 アルコールの代謝で生成されるアセトアルデヒド(Acetaldehyde)は、肝毒性が強いので、肝細胞内(細胞質ゾル)で、産生と同時に、90%以上が、速やかに、アルデヒド脱水素酵素(ALDH:aldehyde dehydrogenase、AcDH:acetaldehyde dehydrogenase)により分解されて、酢酸(アセテート:Acetate:CH3COOH)になる。
 ALDHにより、アセトアルデヒドが、酢酸(アセテート)に代謝されると、ADHの時と同様に、NAD+が、NADH2+に、還元される。空腹時や運動時など、脂肪酸のβ-酸化により、ミトコンドリア内にNADH2+が多く存在すると、NADH2+を生成するALDHによるアセトアルデヒドの分解が、滞って、アセトアルデヒド濃度が高まる。その為、空腹時などに飲酒すると、早く酔い、長く酔っていることが多くなり易い。
 CH3CHO + NAD+ → CH3COOH + NADH + H+

 なお、MEOSによっても、アセトアルデヒドは、酢酸に代謝される。
 CH3CHO + NADPH + H+ + O2 → CH3COOH +NADP+ + 2H2O

 肝臓では、飲酒後に生成された酢酸は、肝臓では、酸化され難く、血中に放出され、末梢組織のエネルギー源となる。
酢酸は、TCA回路に入り、最終的には、炭酸ガス(二酸化炭素)と、水とが、生成される。
 肝臓で1molのアルコール(エタノール)を、炭酸ガスにまで分解する(完全分解)には、3molの酸素が必要だが、酢酸に分解する(酢酸への転化)には、1molの酸素で、行える。
 肝臓が、アルコール(エタノール)を、酢酸にまで分解する(酢酸への転化)には、約6時間要する(
肝細胞のミトコンドリアの電子伝達系が、NADH2+を酸化する能力には、限度がある)。

 酢酸は、血管を拡張する作用があると言う。酢酸からは、アセチル-CoAが生成され、脂肪酸が合成されるので、アルコールを多飲すると、高脂血症を来たす。
 多量に飲酒すると、アセトアルデヒドが、完全に代謝を受けず、二日酔いの原因となる。

 アセトアルデヒドの排泄は、アルコール(エタノール)と同様に、呼気、、尿などから行われる。

 4.ALDH2
 アセトアルデヒドを酢酸に代謝するALDH(アルデヒド脱水素酵素)には、ALDH1と、ALDH2の、二つのアイソザイムが、存在する。
 ALDH1は、ミトコンドリア外の細胞質に存在するので、アセトアルデヒド(飲酒に際して、エタノールが、アルコール脱水素酵素により代謝され生成される)の除去には、有用でない(Kmは、約100μM)。
 ALDH2は、ミトコンドリア内に局在する。飲酒に際して生成されるアセトアルデヒドは、主に、ALDH2により、代謝(処理)され、酢酸に酸化される。ALDH2の方が、アセトアルデヒドに対する親和性が高く、アセトアルデヒドは、主に、ALDH2により代謝を受ける。

 ALDH2には、活性を有するALDH2*1(活性型)と、活性を有しないALDH2*2(不活性型)という、2種類の遺伝子多型が、存在する。
 ALDH2*1/*1遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で完全に処理する(アセトアルデヒドを代謝する能力が高い)ので、飲酒しても、血中に、アセトアルデヒドが殆ど増加しないので、お酒に強い(アルコールを多量に飲める)。
 ALDH2*1/*2遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で十分に処理出来ないので、飲酒すると、血中に、アセトアルデヒドが増加してしまい、顔面紅潮(顔面発赤)や、動悸(心悸亢進)などが起こり、お酒に弱い(大量の飲酒は出来ないが、適量の飲酒は出来る)。
 ALDH2*2/*2遺伝子型の人は、アセトアルデヒドを肝臓内で全く処理出来ない(アセトアルデヒドを代謝出来ない)ので、少量、飲酒しただけで、血中に、アセトアルデヒドが増加してしまい、顔面紅潮(顔面発赤)などの症状が出現するので、全く、飲酒出来ない。このようなALDH2*2/*2遺伝子型の人は、フラッシャー(flusher)と呼ばれ、ビール50mlを飲んだだけでも、アセトアルデヒドの血中濃度が数μM以上に上昇し、顔面紅潮などの症状が出現する。ALDH2*2/*2遺伝子型の人(フラッシャー)は、白人では約1%しかいないが、日本人では約10%いると言われる。 

 日本人の40%の人は、ALDH2が、遺伝的に変異していて、ALDH2の活性が欠落した人(ALDH2*2のホモ接合型)と、ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型)が、存在する。
 このような、ALDH2が変異した人たちは、飲酒後は、毒性の強いアセトアルデヒドの血中濃度が、上昇してしまう。その為、顔面発赤(フラッシュング:顔面紅潮)、動悸、頭痛、悪心、嘔吐などの神経毒性症状(自律神経刺激症状)が、現れる。
 顔面紅潮は、アセトアルデヒドが、末梢血管拡張物質(ヒスタミンブラジキニンなど)を遊離させ、末梢血管を拡張させる為に、起こる。顔面紅潮を来たした人が、飲酒を続けると、顔面蒼白になり、嘔吐して、悪酔い状態になる。なお、アルコールは、MEOSによっても代謝されることもあり、少量飲酒後に、高度の顔面紅潮が現れても、飲酒を中断して後、再度、飲酒しても、顔面紅潮が現れない人もいる。
 動悸(心悸亢進)は、アセトアルデヒドが、交換神経末端や副腎髄質からカテコールアミンを遊離させる為に、起こる。
 そのため、ALHD2が変異した人たちは、飲酒量が、増えず、肝障害の発生率は、低い。しかし、ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型)が、慢性飲酒を続けると、肝細胞障害が、発生しやすい。

 ALDH2が変異しているかどうかは、アルコールを絆創膏に染み込ませ、上腕内側に5分間貼付して調べる(パッチテスト)。貼付5分後に、アルコールを染み込ませた絆創膏を剥がし、20秒以内に皮膚に発赤が見られれば、ALDH2の活性が欠落した人(ALDH2*2のホモ接合型:ALDH2完全欠損)と見なし、また、20秒〜5分後に皮膚に発赤が見られれば、ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型:ALDH2部分欠損)と見なす。

 飲酒後の血中アセトアルデヒド濃度は、ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型)は、正常人(ALDH2*1/*1遺伝子型)の6倍、また、ALDH2の活性が欠落した人(ALDH2*2のホモ接合型)は、正常人の19倍になる。
 ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型:ALDH2*1/*2遺伝子型)は、食道癌の発症リスクが高い。ALDH2の活性が低下した人(ALDH2*2のヘテロ接合型)が、毎日飲酒したり、大酒家だったり、アルコール依存症だったりすると、ALDH2正常者(ALDH2*1/*1遺伝子型)に比して、(食道癌の)発癌リスクが、10倍以上、高くなる。

 ALDH2欠損者(ALDH2*2のホモ接合型やALDH2*2のヘテロ接合型)でも、アルコール脱水素酵素(ADH1B:旧名ADH2)の活性も著しく低い人は、飲酒後に、顔面発赤(フラッシュング)が現れない。アルコール脱水素酵素(ADH1B)の活性が低い人は、人口の1割弱、存在する。ALDH2欠損者で、同時に、アルコール脱水素酵素(ADH1B)の活性も低い人は、飲酒家になると、食道癌の発症リスクが、30〜40倍、高い。

 ALDH2は、499個のアミノ酸から構成される、54KDaの酵素蛋白。
 ALDH2遺伝子には、多型性(Glu489Lys polymorphism)があり、489番目のアミノ酸が、Glu(グルタミン酸)だとALDH2*1(活性型)、また、489番目のアミノ酸が、Lys(リシン)だとALDH2*2(不活性型:アセトアルデヒドを酢酸に変換出来ない)。
 日本では、ALDH2*1(活性型:酒に強い)遺伝子を有する人は、東北、南九州に多く、ALDH2*2(不活性型)を有する人は、日本中部(中部、北陸、近畿、中国地方)に多い。
 縄文人は、ALDH2*1(活性型:酒に強い)遺伝子を有する人が殆どであり、酒を良く飲んでいたが、弥生人には、ALDH2*2(不活性型)を有する人がいた。

 5.アルコール性脂肪肝
 アルコール性脂肪肝(alcoholic fatty liver)は、常習飲酒により、肝臓の脂質代謝が障害され、主に、食事由来(外因性)の脂肪酸から合成されたトリグリセリドが、代謝されないで、肝細胞内に蓄積する。
 アルコール性肝障害としてのアルコール性脂肪肝は、以下のような要因が関与して、発症する。
 ・ミトコンドリア障害:アセトアルデヒドが障害する
 ・脂肪酸分解障害:アルコール代謝により、NADH2+が増加し、TCA回路が抑制され、アセチル-CoAが蓄積、β-酸化が障害される
 ・トリグリセリド合成の亢進:グリセロール 3-リン酸が増加する
 ・蛋白分泌障害:分泌蛋白と水分が、肝細胞内に、貯留し、風船化する

 アルコールは、肝細胞障害作用と、線維増生作用とにより、肝細胞を直接的に障害する。

 1).アルコールの肝細胞障害作用
 a.還元型のNADH2+が増加し、脂肪酸分解(β-酸化)が抑制される
 常習飲酒により、肝臓では、アルコールを代謝することにより還元型のNADH2+が、増加する。

 ADHにより、アルコールが、アセトアルデヒドに代謝されると、NAD+が、NADH2+に、還元される。
 CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+

 ALDHにより、アセトアルデヒドが、酢酸(アセテート)に代謝されると、ADHの時と同様に、NAD+が、NADH2+に、還元される
 CH3CHO + NAD+ → CH3COOH + NADH + H+

 このように、肝臓内で、アルコールが代謝されると、還元型のNADH2+が、細胞質ゾルに増加し、NADH2+とNAD+の濃度比(NADH/NAD+)が上昇する(redox shift)。
 NADH/NAD+比が上昇すると、TCA回路の代謝が抑制され(NADH2+が生成されなくなる)、アセチル-CoAが蓄積し(アセチル-CoAがTCA回路で代謝されなくなる)、脂肪酸分解(β-酸化)が、抑制される

 NADH/NAD+比([NADH] / [NAD+]比)は、以下のような関係が存在する。
 K=[オキサロ酢酸][NADH]/[リンゴ酸][NAD+
 なお、K=6.2×10-6
 NADH/NAD+比は、ミトコンドリア内では0.1、細胞質ゾルでは、0.002に、維持される。

 ミトコンドリア内では、通常は、TCA回路から生成されるNADH2+を、呼吸鎖電子伝達系)で利用し、ATPを生成している
 肝臓では、ATP消費量(需要量)が多い時(アミノ酸代謝や脂肪酸合成など)には、リンゴ酸-アスパラギン酸シャトルにより、細胞質ゾルのNADH2+を、ミトコンドリア内に、輸送し、呼吸鎖でATPを生成する。
 肝臓は、空腹時などには、ミトコンドリア内、脂肪酸をβ-酸化(脂肪燃焼)させ、NADH2+FADH2を生成し、呼吸鎖で利用し、また、ケトン体を生成する。

 アルコールの代謝により、脂肪酸分解(脂肪酸のβ-酸化)が障害される:アルコールの代謝により、NADH2+が、細胞質ゾルに増加すると、ミトコンドリア内で脂肪酸をβ-酸化しなくなり、脂肪酸の増加(蓄積)が起こる。
 また、トリグリセリド合成が促進される:ジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)から、G-3-PDH(NADH2+をNAD+に酸化する)による、グリセロール 3-リン酸の合成が促進する。グリセロール 3-リン酸の合成の増加は、β-酸化(脂肪燃焼)の減少による脂肪酸の増加と合わさって、トリグリセリドの合成が、促進する。トリグリセリドは、VLDLとして、血中に分泌されるが、過剰にトリグリセリドが合成されると、肝臓に蓄積し、脂肪肝を発症する。
 アルコール分解(アルコール代謝)において、アルコールが、アルコール脱水素酵素などにより代謝されるには、補酵素(NAD+)が必要(NADH2+に還元される)。また、アルコール分解で生成された酢酸が、肝臓内で、アセチル-CoA合成酵素(Kmは、約1mMと高い)により、アセチル-CoAに変換され、脂肪酸合成に利用される(中性脂肪が合成される)には、補酵素(CoA)が必要。他方で、補酵素(NAD+、CoA)は、脂肪酸分解(脂肪酸のβ-酸化と、アセチル-CoA生成)にも必要。アルコール分解と、脂肪酸分解(β-酸化)は、補酵素(NAD+、CoA)の利用に関して、ミトコンドリア内で、競合する。その為、大量に飲酒すると、アルコール代謝により、補酵素(NAD+、CoA)が使用されると、脂肪酸代謝に必要な補酵素が不足し、脂肪酸分解が抑制される。また、アルコール分解により、酢酸が生成され、中性脂肪の合成が亢進し、肝細胞内に、中性脂肪が蓄積し、アルコール性脂肪肝になったり、血液中の中性脂肪が、増加する。

 b.アセトアルデヒドがミトコンドリアや微小管を障害する
 アルコール代謝で生じるアセトアルデヒドには、肝細胞のミトコンドリア機能障害作用や、微小管機能障害作用がある。
 ミトコンドリア機能が障害されると、脂肪酸分解(β-酸化)や、アセトアルデヒド酸化が、抑制され、肝細胞内に、脂肪酸や、アセトアルデヒドが、増加する。
 微小管機能が障害されると、分泌蛋白(アルブミンなど)の分泌が障害され、細胞内に分泌蛋白が貯留して、細胞内水分が増加し、肝細胞は、風船化(ballooning)する。
 アルコール性肝障害で、肝臓が腫大するのは、トリグリセリドが蓄積することだけでなく、分泌蛋白と水分が、肝細胞内に、貯留することが、原因と言われる。
 さらに、酸素消費量が亢進し、肝細胞は、比較的な低酸素環境に置かれ、肝細胞壊死や、線維化が起こる。

 2).アルコールの線維増生作用
 アルコールは、肝内プロリンプールを増加させ、コラーゲン合成酵素を活性化させる。
 アセトアルデヒドは、肝臓の線維産生細胞によるコラーゲン合成を促進させる。
 その為、アルコール性脂肪肝は、アルコール性肝線維症に、信仰することがある。

 アルコール性脂肪肝では、自覚症状として、全身倦怠感、食欲不振、悪心などの症状が見られることもある。

 血液検査では、高脂血症、高乳酸血症、高尿酸血症などが見られる。
 γ-GTP値が、上昇する。
 AST(GOT)の上昇は、軽度のことが多く、上昇しても、500単位までで、AST>ALT(GOT>GPT)のパターンで、上昇する。

 なお、アルコール性脂肪肝では、糖新生は、抑制され、(グリコーゲン貯蔵量が減少することもあって、)低血糖を来たしたり、乳酸アシドーシスや、高尿酸血症を来たす。
 過剰飲酒により、消化管や膵臓の機能が低下し、また、飲酒時の食事内容が偏ると、低栄養状態になることもある。

 偏食を伴なう飲酒によって、摂取するビタミン類が不足し、また、飲酒したアルコールの代謝により、ビタミン類が消費されてしまう。
 必須脂肪酸や、ビタミンB6(ピリドキシン)や、ビタミンB5(パントテン酸)が欠乏すると、脂肪肝を発症させ易くする。
 アルコール性肝障害(脂肪肝や肝硬変など)を来たすような飲酒家は、ビタミンB1、ニコチン酸、葉酸などのビタミン類が欠乏し易い。
 アルコール脱水素酵素(ADH)では、ニコチン酸が消費され(補酵素としてNAD+が必要)、肝ミクロゾームエタノール酸化酵素(MEOS)では、ビタミンB1が消費される。
 酒のみを飲んで、御つまみや野菜を摂取しないと、ビタミン類が不足して、肝障害を助長する。
 (肝硬変の)肝癌の予防に、抗酸化物質として、1日、ビタミンCを500mg、ビタミンEを100〜300mg、β-カロテンを6mgと、大量に摂取すると、良いと言う説もある。

 アルコール性肝障害は、アルコールの代謝で生成されるアセトアルデヒドによる肝障害(ミトコンドリア障害)と、過剰飲酒による消化管や膵臓の障害による栄養障害(栄養素の消化吸収不良)が起きている。
 アルコール性肝障害は、禁酒が必要:アルコール性肝障害(特に、アルコール性脂肪肝)は、禁酒により、治癒することが多い。アルコール性肝障害、特に、アルコール性肝炎は、肝硬変に移行するおそれが高い。アルコール性肝硬変は、5年生存率が、禁酒者では約70%だが、過剰飲酒継続者は30〜40%に過ぎない。

 非アルコール性脂肪肝(NASH:ナッシュ)から、脂肪肝炎が発生するには、脂質の過酸化(過酸化脂質)が関与している。
 非アルコール性脂肪肝で脂肪肝炎を発生した患者の3〜4割の患者は、肝臓に過剰に鉄が蓄積して(血中フェリチン値が上昇)、炎症、繊維化、発癌を増悪化させている。 

 6.アルコールと血小板凝集能
 適度のアルコールの摂取(適度な飲酒)は、プロスタサイクリン/トロンボキサン(PGI2/TXA2比)の比を増大させ、血小板凝集能を低下させたり、アスピリンによる出血時間を延長させる。
 また、適度な飲酒は、HDLを増加させ、動脈硬化を予防する。

 しかし、大量、長期の飲酒は、弊害が多い。毎日飲酒するアルコール量が多い程、血圧が高くなる。
 アルコール多飲(飲酒)は、肝臓でのVLDL合成を促進させ、脂肪肝、V型高脂血症を来たす。

 7.アルコール代謝と食事
 ADHに主経路の反応で、アルコールが、アセトアルデヒドに代謝されると、NAD+が、NADH2+に、還元される。NADH2+は、NAD+に、再酸化される必要がある。
 カタラーゼやMEOSによる副経路の反応では、NADH2+は、NAD+に、再酸化される必要がないので、ミトコンドリアの酸化系に依存しない。その為、副経路の反応では、アルコールのアセトアルデヒドへの代謝速度が、速い。しかし、アセトアルデヒドが、さらに、ALDHにより、酢酸に代謝される反応では、NAD+が、NADH2+に、還元される。ミトコンドリアの電子伝達系で、NADH2+が、NAD+に、再酸化されないと、アセトアルデヒドが蓄積する恐れがある。

 空腹時には、脂肪酸のβ-酸化系が亢進し、NADH2+が生成され、電子伝達系で、NAD+に酸化される。
 空腹時には、脂肪酸のβ-酸化系で生成されるNADH2+が酸化される為、エタノールが、ADHやALDHにより代謝される際に生成されるNADH2+が、NAD+に、再酸化されにくく、エタノールの代謝速度が、抑制される。
 その為、空腹時に飲酒すると、アルコール(エタノール)の代謝(分解)が遅延して、早く酔ったり、長く酔いが続くと言われる。食事を食べながら飲酒すると、悪酔いしない
 また、アルコール常飲者では、カタラーゼやMEOSによる副経路の反応が亢進して(カタラーゼやMEOSの酵素活性が亢進している)、エタノールからアセトアルデヒドへの代謝は、促進され、アセトアルデヒドが蓄積しやすい。そして、空腹のまま、大酒をすると、ALDHに必要なNADH2+が、NAD+に、再酸化されにくく、アセトアルデヒドが、ALDHにより、酢酸へ代謝されないので、アセトアルデヒドによる肝障害を起こし易くするおそれがある。

 飲酒前後に緑茶を飲むと、二日酔いが予防されると言う。
 緑茶抽出物は、アルコールの代謝を促進させ、(血中の)アルコールやアセトアルデヒド濃度を低下させる。
 緑茶に含まれるカフェイン(苦味成分)は、肝臓のアセトアルデヒド分解酵素(=ALDH)の活性を亢進させ、アルコールやアセトアルデヒドの分解を促進させる。カフェインは、高温の御湯の方が、溶け出し易い(苦味が強くなる)。
 緑茶に含まれるカテキン(渋味成分)は、胃からのアルコールの吸収を抑制する。カテキン類の含量は、煎茶(せんちゃ)が多く、玉露や抹茶は少ない(カテキン類は、茶葉が日光に当たると増加する)。 
 なお、緑茶に含まれているテアニン(アミノ酸:旨味成分、甘味成分)は、茶葉が、日光に当たると、カテキンに変化してしまうので、玉露や抹茶に多く含まれている。テアニンは、グルタミン酸(Glu)に似たアミノ酸であり、神経細胞のグルタミン酸受容体に結合し、神経細胞死を抑制すると言う。
 カフェインやカテキンは、高温(90℃)の御湯の方が、溶け出し易く(渋味が強いが香りは良い)、テアニンは、低温(50〜60℃)のの御湯の方が、溶け出し易い(旨味がある)。

 コーヒーは、毎日1杯以上飲用すると、アルコール性肝硬変の発症を抑制する。特に、コーヒーを毎日4杯以上飲用すると、アルコール性肝硬変の発症率が、5分の1に低下する。コーヒーを飲用していると、血中のASTなどの肝臓由来の酵素値は、低下する。
 アルコール性肝硬変の発症には、大量の飲酒だけでなく、性別(女性の方がアルコール性肝硬変を発症し易い)、栄養状態、食事内容など、他の因子も関与すると考えられている。
 コーヒーに含まれる何らかの成分(カフェイン?)が、アルコール性肝硬変の発症を予防すると考えられている。

 ゴマに含まれるセサミンは、アルコール分解(アルコール代謝)を促進し、飲酒後の血液中からのアルコール消失を促進する(悪酔いの原因となるアセトアルデヒドによる毒性を、軽減させる)。

 焼酎は、アルコールとして、エタノールのみを含み、アルデヒドに分解され易いので、二日酔いし難いと言う。

 8肝硬変.
 肝硬変では、肝臓は、肝細胞壊死により、線維が増生し(肝線維症:肝繊維症)、残存した肝細胞が強く再生し、線維で囲まれた種々の大きさの肝細胞の塊(再生結節:中心静脈が存在する)を形成している。
 肝硬変(Liver cirrhosis)のcirrhosisと言う言葉は、ギリシャ語のkirrhosis(橙黄色の意味)に由来している。
 肝硬変では、易疲労感、全身倦怠感、食欲不振、腹痛などの自覚症状が現れる。

 肝硬変は、アルコールの過剰摂取、ウイルス性肝炎(B型)などが、原因で起こることが多い。
 アルコール性肝硬変は、アルコールの直接的肝障害作用(アルデヒドの細胞障害作用)により肝細胞が障害されるのが、一次的原因で起こる。また、栄養障害(ビタミン類や蛋白質摂取の不足)は、アルコールの肝障害作用を促進させる。

 飲んだアルコールの総量が多い程、肝硬変に罹り易くなる。1日平均160g以上15年間飲み続けると、約80%の症例は、アルコール性肝炎やアルコール性肝硬変になる。
 アルコール性肝硬変は、脂肪肝を伴なうことが多い。

 肝硬変で肝機能がかなり低下すると(非代償期)、黄疸、腹水、浮腫、精神症状、出血傾向など、重篤な症状が見られる。
 浮腫や腹水は、肝機能障害の為、肝臓でのアルブミン生成が低下し、低アルブミン血症になり、血漿膠質浸透圧が低下し、門脈圧が上昇し、肝リンパが漏出することが主因で起こる。さらに、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系(RAA系)の活性亢進による二次性高アルドステロン血症や、近位尿細管でのNa再吸収増加により、浮腫や腹水が増悪する。肝臓は、アルブミンを、1日10〜15g生成する。血清アルブミンが3.5g/dl以下に低下すると、腹水、下腿の浮腫(むくみ)が現れる。
 出血傾向は、肝臓での凝固因子の生成が低下することが原因で起こる。肝硬変では、食道静脈瘤や、胃・十二指潰瘍から出血することも、多い(貧血や、黒色便が見られる)。
 皮膚は、黄疸に加え、メラノーシスの為に黒色調を帯び、くも状血管拡張、手掌紅斑が見られる。肝硬変で見られる手掌紅斑は、手の辺縁部や指は、潮斑が見られるが、手の中心部は、潮斑が薄い。

 血液検査の肝機能検査(AST値など肝逸脱酵素値)は、肝障害の診断(肝病変の量的変化の評価)には有用であっても、どう言う病気かの確定診断(肝硬変であると言う質的な変化の評価)には、役立たない。
 肝硬変が末期になると、肝臓は線維化して、肝細胞量が少なくなるので、破壊される肝細胞量も少なく、血液中のAST(GOT)値、ALT(GPT)値は、むしろ、低下する。

 肝硬変の三大死因は、肝不全、消化管出血、肝癌の合併。

 アルコール性肝硬変では、肝臓に脂肪が蓄積し、他の原因による肝硬変に比して、肝臓が大きい(肝腫大)。 
 禁酒をすると、急速に肝腫大の程度が、軽減する。

 肝硬変では、食事摂取量が減少し、亜鉛(Zn)が欠乏し易い。
 肝硬変で門脈圧亢進症になると、小腸粘膜が萎縮し、小腸からの亜鉛吸収率が、低下する。
 亜鉛は、血液中では、アルブミンや、α2-マクログロブリンや、アミノ酸などと結合して、輸送される。肝硬変では、肝臓でのアルブミン生成が減少する為、アルブミン結合亜鉛は減少し、また、アミノ酸結合亜鉛は増加し、尿中への亜鉛排出が増加してしまう。
 亜鉛が欠乏すると、肝臓での蛋白合成速度が低下したり、尿素回路に於けるアンモニア処理能が低下したり、細胞膜が酸化し易くなり(lipid peroxidationが亢進)、細胞膜が不安定化し、肝細胞障害や肝線維症(線維の増生)が起こり易くなる。
 亜鉛は、コラーゲン合成にも必要なミネラルであり、亜鉛が欠乏すると、皮膚の傷の修復が遅れ、潰瘍などを形成することもある(昔から、亜鉛華軟膏など、亜鉛は、皮膚疾患の疾患の治療に用いられて来た)。
 表1 食品中の亜鉛含量(可食部100g当たりのmg含量:五訂食品成分表2005より引用)
 食品名   Zn   Fe   Cu   Ca   P
 糸引納豆   1.9    3.3   0.61   90   190
 木綿豆腐   0.6    0.9   0.15   120   110
 凍り豆腐   5.2    5.8   0.55   660   880
 精白米   0.1    Tr   0.02    1     7
 食パン市販   0.8    0.6   0.11    29    83
 うどん生   0.3    0.3   0.08    18    49
 ごま乾   5.5    9.6   1.66  1200   540
 さんま生   0.8    1.4   0.11    32   180
 まぐろ赤身生   0.4    1.1   0.04    5   270
 豚ひき肉   2.5    1.1   0.07     8   170
 若鶏むね皮なし   0.7    0.2   0.03     4   200
 若鶏もも皮なし   2.0    0.7   0.05    5   190
 鶏卵全卵生   1.3    1.8   0.08    51   180
 牛乳生乳   0.4    0.1   0.01   130   110
 プロセスチーズ   3.2    0.3   0.08   630   730
 たらこ生   3.1    0.6   0.08    24   390
 しじみ生   0.42    5.3   0.42   130    86
 牡蠣生   13.2    1.9   0.89   88   100
 ほうれんそう生   0.7    2.0   0.11   49    47
 肝硬変の患者は、肝臓でのグリコーゲン貯蔵量が少なく、夜間から早朝にかけて、グリコーゲン分解により、ブドウ糖を十分に血中に供給出来ないので、筋肉を異化(分解)し、アラニンなどのアミノ酸から、糖新生を行い、ブドウ糖を血中に供給する。従って、夜間、睡眠前に、軽食(200kcal程度の御握り、パン、肝疾患用経口栄養剤など)を摂取すると良いと言う。夜食を摂ると、筋肉の異化が防止されると言う。
 肝硬変の患者は、食後の肝臓での糖取り込みが、減少して、食後高血糖になり易い。肝血流を確保する為、食後30分間程度、安静にして、臥床することが推奨される場合もある。肝血流量は、寝た姿勢(臥位)から立ち上がる(立位になる)と、約30%減少し、また、運動すると、約50%減少する。

 非代償性肝硬変の患者は、塩分制限を行い、1日の食塩摂取量を、3〜7gに制限する。蛋白は、分岐鎖アミノ酸(BCAA)を多く含む、魚肉、鶏肉、乳類を摂取する。
 高アンモニア血症を予防する為に、蛋白質制限を行うが、BCAAを含有する肝疾患用経口栄養剤で、不足するアミノ酸を補う(BCAAは、肝臓でより、骨格筋で代謝される)。

 肝硬変患者は、肝臓でのアルブミン生成が低下し、低アルブミン血症になる。肝硬変になると、血液中に芳香族アミノ酸(AAA)やメチオニンが増加し、BCAAが低下する。
 肝硬変患者は、高蛋白食を摂取しても、血清アルブミン値は上昇せず、むしろ、アンモニアが上昇してしまい、高蛋白食が、肝硬変の治療に、有害な場合がある(蛋白不耐症)。
 肝硬変患者にBCAAを投与する(内服させる)と、同じ量の蛋白(ラクトアルブミン)を投与した場合より、食欲やQOLが改善し、肝不全など、肝硬変合併症が少ない。
 BCAAは、mTOR(mammalian target of rapamycin)分子を介して、蛋白合成を促進させる。
 肝硬変患者は、夜間就寝前に、軽食(late evening snack)を摂取すると、夜間の空腹時間が短縮され、夜間の蛋白合成が増加する(糖新生による筋肉の分解が抑制される)。
 軽食(late evening snack)としては、簡単に調理可能で、糖質や蛋白質(アミノ酸)を含んだ食物が良い(200kcal程度の御握り、パン、肝疾患用経口栄養剤など)。
 肝疾患用経口栄養剤(BCAA製剤のアミノレバンEN、へパンED)は、夜間に摂取した方が、蛋白合成が促進される。
 アミノレバンENは、1包(50g)を約180mlの水又は温湯に溶かして(溶液の量は、約200mlになる)、1日3回食事と共に経口摂取する。アミノレバンEN1包(50g)には、総カロリーが約200kcal/200ml、蛋白質は、13.5g含まれている。アミノレバンENには、BCAA(バリン、ロイシン、イソロイシン)などのアミノ酸が含まれているが、アラニンは含まれていない。アミノレバンENには、ビタミンA(パルミチン酸レチノール)、ビタミンD(エルゴカルシフェロール)、ビタミンB1(ビスベンチアミン)、ビタミンB2(リボフラビン)、ナイアシン(ニコチン酸アミド:ビタミンB3)、パントテン酸(ビタミンB5)、ビタミンB6(塩酸ピリドキシン)、ビタミンB12(シアノコバラミン)、ビタミンC(アスコルビン酸ナトリウム)、ビタミンE(酢酸トコフェノール)、ビオチン(ビタミンH)、ビタミンK1(フィトナジオン)、葉酸、カルシウム(グリセロリン酸カルシウム)、鉄(クエン酸第一鉄ナトリウム)、亜鉛(硫酸亜鉛)、銅(硫酸銅)なども、含まれている。

 アルコール性肝硬変を疑われる症例の中には、HCV(C型肝炎ウイルス)が原因のC型肝硬変の症例もいる。日本では、肝硬変の原因は、50%がHCV(C型肝炎ウイルス)、20%がHBV(B型肝炎ウイルス)、15%がアルコール性肝硬変、残り15%が他のウイルス性肝障害、自己免疫性肝障害、代謝性肝障害と言われる。
 肝硬変の死因は、46.4%が肝癌、34.4%が肝不全(肝性昏睡)、8.2%が消化管出血(食道静脈瘤破裂)と言われる。
 アルコール性肝硬変(アルコール性肝炎)では、右肋骨下を押すと、肝臓が刺激され、痛みを訴えることが多い。
 アルコール性肝炎や脂肪肝では、肝細胞内に、中性脂肪や水分が蓄積している。

 便秘(宿便)は、腸内細菌によるアンモニアの産生や吸収を増加させ、肝硬変(肝不全)の高アンモニア血症を増悪させるので、食物繊維などを増やして、便通を良くする。
 便秘を防ぐ為には、食物繊維(腸内の善玉菌を増加させ、アンモニアの産生や吸収を抑制する)の多い、納豆(蛋白質も多い)、バナナ(セロトニンも多い)、リンゴ、ヒジキ、サツマイモ、ゴボウ、カボチャ、ライムギパンなどが推奨されている。

 肝硬変患者は、早朝空腹時に、安静時エネルギー消費量が増加し、糖質の燃焼率が減少し、脂質の燃焼率が増加している(蛋白質の燃焼率はほぼ変化していない)。肝硬変患者では、肝臓が萎縮し、グリコーゲン(糖質の貯蔵量が減少し、肝臓からの糖供給能が低下し、糖質より脂質をエネルギー源として利用している。
 肝硬変の患者が夜食(Late Evening Snack:LES)を摂取すると、蛋白異化が抑制される。また、遊離脂肪酸やケトン体が低下する(糖新生の為の脂肪分解が抑制される)。

 9.その他
 ・シジミ(蜆貝)は、アラニンやグルタミンなどのアミノ酸を豊富に含んでいて、肝臓でのアルコール分解を促進させる。
 二日酔いの朝は、シジミの味噌汁が有効。
 シジミは、塩分濃度が高い環境で育った方が、アラニンなどのアミノ酸含有量が多くなる。
 シジミは、まず、塩水(1%程度の濃度)で砂抜きをする。その後、水を切って、シジミが重ならないように静置し、水を含ませた紙タオルで覆って、30分〜3時間(出来れば一昼夜)、常温(夏場は25度以下)で、空気にさらすと、シジミのアミノ酸含有量が増加する。これらの処理の後、食べきれないシジミは、冷凍保存する(6カ月程度は、味が落ちることなく保存が可能)。
 シジミは、二日酔いの予防には良い食品であり、また、シジミは胆汁分泌促進作用があり、黄疸に良いと言われる。しかし、シジミは、鉄分も含んでいて、肝機能が低下している人には、健康上、良くない場合もある。
 貝類のアミノ酸スコアは、シジミ(しじみ貝)は95、アサリは81であり、必須アミノ酸を比較的多く含んでいる。

 ・ペルオキシゾームでは、PPAR-αを介して、脂肪酸酸化酵素群の発現が誘導される(脂肪酸が燃焼・分解される)。
 エタノールは、PPAR-αの発現を抑制する(脂肪酸の燃焼が抑制される)。
 アルコール摂取は、中性脂肪を増加させる。

 おまけ:アルコール発酵
 酵母菌は、酸素が少ない嫌気状況では、アルコール発酵をするので、二酸化炭素(炭酸ガス)が発生する(注3)。
 C6H12O6→2 C2H5OH+2 CO2+2 ATP

 アルコール発酵では、まず、解糖により、グルコースブドウ糖)から、ピルビン酸(Pyruvate)とATPが生成される。
 Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH2+ + 2 H2O

 さらに、ピルビン酸から、ピルビン酸デカルボキシラーゼにより、アセトアルデヒドと二酸化炭素(CO2)が生成される。ピルビン酸デカルボキシラーゼは、動物にはない酵素で、チアミンニリン酸(TPP)を含む。
 さら、アセトアルデヒドから、アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)により、エタノール(エチルアルコール)が生成される。この反応では、NADH2+が還元に使用され、NAD+に酸化される。

 アルコール発酵中の酵母菌は、出芽をし、増殖をする。
 酵母菌は、リンゴ酸酢酸、乳酸、コハク酸などの有機酸も、生産する。
 酵母菌は、嫌気環境下では、せいぜい数世代しか生育することが出来ないので、本当の意味での通性嫌気性菌とは言えない。

 なお、酵母菌は、酸素が多い好気状況では、呼吸をするので、ピルビン酸を、二酸化炭素と水にし、エネルギー(ATP)を生成する。

 エタノールの燃焼熱は、328kcal/mol。

 注1シトクロムP450CYP)は、ヘム蛋白質で、小胞体(microsome:ミクロソーム、ミクロゾーム、マイクロゾーム)に存在し、種々の基質をNADPHと酸素(O2)により水酸化する酵素。
 シトクロムP450は、肝細胞に多く存在し、薬物代謝(生体異物の分解)に関与したり、コレステロールやステロイドホルモンの代謝に関与する。
 マクロライド系の抗生物質(EM、CAMなど)は、そのN-dimethyl基が代謝され、P450のヘム鉄とニトロソアルカン複合体を形成し、P450の酵素活性を失わせる(不活性化させる)。その為、P450で代謝される薬剤(テルフェジンなど)は、マクロライド系の抗生物質と併用すると、P450による薬剤の代謝が抑制され、薬剤の消失が遅延し、副作用が生じることがある。

 注2伊東細胞(Itoh cell)は、群馬大学の伊東俊夫教授により発見された。
 伊東細胞は、一般には、肝星細胞(hepatic stellate cell)と呼ばれる。伊東細胞は、脂肪貯蔵細胞(fat-storing cell)、リポサイトとも呼ばれる。伊東細胞は、Disse腔(類洞外の、類洞内皮細胞と肝細胞との間の空間)に、存在する。
 伊東細胞は、肝線維芽細胞系の細胞であり、筋線維芽細胞へ分化し、膠原線維(コラーゲン)を産生する。
 伊東細胞は、肝線維化、更に、肝硬変を来たす。
 伊東細胞は、ビタミンA貯蔵細胞でもあり、ビタミンAを、レチノールエステルとして、貯蔵する(ビタミンAを含んだ脂肪滴を含んでいる)
 伊東細胞は、類洞の血流調節にも、関与している。

 肝臓では、門脈と動脈を流れて来た血液が、網目状の類洞(sinusoid:体循環の毛細血管に相当する)で混合され、肝静脈に流れ出る。肝臓は、門脈の終末(終末門脈枝)と、肝動脈の終末が、類洞(sinusoid)を形成し、中心静脈(終末肝静脈)に流入する。
 体循環の毛細血管系のように、類洞は、肝臓の微小循環系として、肝細胞との種々の物質交換(栄養素、アンモニアなど)に、関与している。
 毛細血管の内径は、ほほ一様で、約10μmなのに対して、類洞の内径は、不規則で、5〜30μm(時に、40〜50μm)。

 肝臓の類洞壁を構成する肝類洞壁細胞には、クッパー細胞、類洞内皮細胞、肝星細胞、Pit細胞の4種類が存在する。
 類洞内皮細胞(sinusoidal endothelial cell)は、類洞に沿って扁平な形状で存在する細胞で、類洞壁を形成する。類洞内皮細胞は、一般の毛細血管内皮細胞と異なり、基底膜を有していない。類洞内皮細胞と肝細胞の間には、Disse腔(Disse space)が存在する。Disse腔では、類洞を流れて来た血液と、肝細胞との間で、種々の物質交換が行われる。肝硬変になると、類洞内皮細胞下に基底膜が出現し、類洞内皮細胞小孔が減少する。
 クッパー細胞(Kupffer's cell)は、類洞腔内に、類洞内皮細胞に接着して、存在する。クッパー細胞は、骨髄由来で肝臓に遊走したマクロファージで、貪食能や抗原提示細胞機能を有する。
 Pit細胞は、NK細胞と考えられ、類洞腔内に、存在する。

 注3:100gのグルコースブドウ糖)がアルコール発酵すると、約51gのアルコールが生成され、49gの炭酸ガスが発生するという。

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 http://medical.nikkeibp.co.jp/leaf/mem/pub/hotnews/int/200607/500848.html

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