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院長日記

マグネシウムの役割:ミトコンドリアの機能維持

武本 重毅

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マグネシウム(Mg)は体内で300種類以上の酵素反応に必須の補因子ですが、

特にミトコンドリアの機能維持にとって重要な役割を果たしています。

 

  1. エネルギー代謝とATP安定化
  • ミトコンドリアはATP(細胞のエネルギー通貨)を産生しますが、ATPは単独では不安定です。
  • 生体内では「Mg-ATP」として存在し、Mgが結合することでATPの安定性と利用効率が高まります。
  • したがって、マグネシウム不足はATP利用不全 → 全身的なエネルギー不足(疲労感、筋力低下)につながります。

 

  1. 酸化的リン酸化の調節
  • 電子伝達系の複数の酵素複合体はMg依存的に働きます。
  • Mgはリン酸基転移反応(リン酸化・脱リン酸化)に必須であり、ATP合成酵素(ATPシンターゼ)を含むエネルギー代謝全体を支えています。
  • Mgが欠乏すると電子伝達効率が落ち、ROS(活性酸素種)が過剰に発生しやすくなり、酸化ストレスや老化の進展に関与します。

 

  1. ミトコンドリア膜電位とカルシウム制御
  • Mgはカルシウム(Ca²⁺)と拮抗し、ミトコンドリア内への過剰なCa²⁺流入を防ぎます。
  • Ca²⁺が過剰に蓄積するとミトコンドリア透過性遷移孔(mPTP)が開口し、細胞死(アポトーシスやネクローシス)が誘導されます。
  • MgはこのmPTPの安定化因子として働き、ミトコンドリアを保護します。

 

  1. タンパク質合成とミトコンドリアDNAの維持
  • ミトコンドリア内でも独自のDNAとリボソームを用いて一部のタンパク質を合成しています。
  • Mgはリボソーム機能に不可欠であり、ミトコンドリアタンパク質合成を支えることで呼吸鎖複合体の維持に寄与します。

 

  1. 老化・疾患との関連
  • 加齢や生活習慣病(糖尿病、心疾患、神経変性疾患)ではMg欠乏がしばしば見られ、ミトコンドリア機能低下と相関します。
  • 特に神経細胞や心筋細胞は高いエネルギー需要を持つため、Mg不足は機能障害に直結します。
  • 近年は、マグネシウム補給がミトコンドリアの酸化ストレス低減や代謝改善を通じて「抗老化介入」として注目されています。

 

まとめると、
マグネシウムは「ATPの安定化」「電子伝達系の円滑化」「Ca²⁺制御」「ミトコンドリア膜保護」「タンパク質合成支援」など多方面からミトコンドリアを守る必須因子であり、不足は老化促進や代謝疾患のリスクを高めます。

Author:

武本 重毅

聚楽内科クリニックの院長、医学博士。