健康づくりの鍵 ミトコンドリアとは？

今から約20億年前、地球には細菌のような単純な生き物が数多く存在していました。その中で、ある細菌は酸素を使ってエネルギーを生み出す力を持っており、ほかの細胞の中に取り込まれることがありました。

普通なら取り込んだ細胞はその細菌を食べてしまうはずですが、なぜか食べずにいっしょに暮らし始めました。こうして取り込まれた細菌はエネルギーをたくさん作り出し、そのエネルギーを使って細胞は元気に活動できるようになったのです。

この共生関係が長い時間をかけて進化し、現在ではミトコンドリアとして人間の細胞の中に定着しています。

ミトコンドリアとは、一言で言うと、私たちの細胞の中にあるエネルギー工場です。私たちの体は約37兆個の細胞でできていますが、それぞれの細胞の中に数百から数千個のミトコンドリアが存在しており、これらすべてを合わせると、成人の体重の約10%がミトコンドリアだと言われています。例えば、体重60kgの人であれば、そのうちの6kgがミトコンドリアであり、それだけ大量のミトコンドリアが私たちの体を支えていることになります。

ミトコンドリアの主な役割は、ATPというエネルギーを作り出すことです。ATPは、私たちが呼吸をしたり、歩いたり、食べ物を消化したりするために必要なエネルギーであり、まさに体の燃料です。そして驚くべき事に、体のエネルギーの約95%をミトコンドリアが生産しています。

生化学的には、ATPは主にミトコンドリア内の電子伝達系と呼ばれる反応によって作り出されます。電子伝達系とは、私たちが食べたブドウ糖や脂肪酸が分解される際に発生するエネルギーを利用してATPを合成する過程です。このプロセスを酸化的リン酸化と呼びますが、ここで酸素が大切な役割を果たしていることがポイントとなり、酸素がなければATPは効率的に作れません。

ミトコンドリアの働きが健康と直結している理由は、単にエネルギーを作るだけではありません。体内で次のような非常に重要な役割を果たしているのです。

• 細胞のアポトーシス不要になった細胞を処理し、新しい細胞を作る。
• カルシウムの貯蔵筋肉や神経の働きに必要なカルシウムを適切に管理する。
• 熱の産生体温を維持しエネルギーを放出する。
• ホルモンの合成ステロイドホルモンやヘムの合成を助ける。

このように、ミトコンドリアには様々な働きがある重要な器官ですが、ミトコンドリアの形状や数は、臓器によって異なるという特徴があります。ミトコンドリアは細胞の中に存在し、見た目は糸状をしています。実はこの糸状という形がミトコンドリアの語源であり、ギリシャ語で糸を意味する「mitos（糸）」と、顆粒を意味する「chondros（顆粒）」から作られた名前です。

まずは、臓器によるミトコンドリアの形の違いを見て行きましょう。

次に、臓器によるミトコンドリアの数の違いを見て行きましょう。一般的に細胞1個の中には数百から数千個のミトコンドリアが存在すると言われていますが、その数は臓器ごとの違いが顕著です。

次に、ミトコンドリアは動的に変化する、ということについて説明します。ミトコンドリアはくっついたり離れたりと動的に変化する性質を持っているため、ミトコンドリアの正確な数を数えることが難しいと言われています。また、この性質によってダメージを受けた部分を補修したり、エネルギー生成の効率を上げたりすることが可能です。