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ヒノキ花粉の実態やヒノキ花粉症の原因物質アレルゲンとは?《埼玉大・王青躍研究室大学院生・五島孝浩さんインタビュー》

埼玉大学 大学院生 五島さん インタビュー ヒノキ花粉とは ヒノキ花粉のアレルゲンとは ヒノキ花粉症の特徴

埼玉大学大学院 五島孝浩さん

春の花粉症はスギだけでなくヒノキも原因として有名です。今年2018年は特にヒノキ花粉の大量飛散で花粉症がつらいという方が多いようです。

ここでは、埼玉大学大学院・環境システム工学系専攻 環境制御システムコースで王青躍教授の指導の下、ヒノキ花粉と大気環境の影響などの研究を行っている大学院生の五島孝浩さんに、ヒノキ花粉やそのアレルゲンの特徴、研究の抱負などについてお話を伺いました。

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花粉が爆発?!大気中の花粉アレルゲン実態究明で花粉症問題に取り組む~埼玉大・王青躍教授インタビュー

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1.自身も花粉症、環境問題に貢献したい

Q:五島さんは埼玉大学大学院の修士課程で花粉やそのアレルゲンと大気環境との関係性などについて研究しているとのことですが、研究を始めたきっかけを教えてください。

大学進学のころ中国をはじめとした新興国の発展につれてPM2.5や黄砂などの環境問題が大きくクローズアップされました。自分自身がスギやブタクサの花粉症に悩んでいたこともあり、これから大気汚染が更に悪化すると病気に悩む人が増えたり、病気が深刻化するのではないかと心配になりました。そこで埼玉大学・王青躍教授の研究室に入門させていただき、大気環境について学んだり、化学の知識を使って環境に貢献したいと考えたことが今の研究を始めたきっかけです。

2.ヒノキとはどういう植物か?

・ヒノキとスギは同じ仲間

Q:ヒノキの特徴について教えてください。

ヒノキは「ヒノキ科ヒノキ属」に属する植物です。同じヒノキ科の仲間にスギがあります。スギは「ヒノキ科スギ属」です。

スギ以外にもヒノキの仲間としてサワラ、ネズコ、アスナロがあり、この3つとヒノキは大変似ていて、見た目で区別するのはかなり難しいと感じています。

ヒノキ(ウィキペディアより引用)

ネズコ(三省堂 大辞林より引用)

クリスマスツリーに用いられることで有名なイトスギもヒノキ科の仲間です。イトスギは西洋ヒノキとも呼ばれています。

イトスギ(ウィキベテアより引用)

北海道大学大学院先端生命科学研究院・国際連携研究教育局の相沢智康准教授の発表

【果物花粉アレルギー解説】スギ・ヒノキ花粉症にも関係する?『西洋ヒノキ花粉症とモモ・柑橘類アレルギーの共通アレルゲン、世界で初めて解明』

・ヒノキは樹齢35~55年で花粉産生力がピークに

ヒノキは戦後にスギと同じように高級木材として積極的に植林されました。通常スギ花粉が盛んに生産されるのは樹齢30年以上と言われていますが、ヒノキは樹齢35~55年で花粉生産力がピークになります。

林野庁・スギ・ヒノキ林に関するデータより引用

この林野庁データから推測すると、平成30年現在はヒノキ樹齢35~55年の人工林がたくさん残っており、花粉飛散が大量に発生していると考えられます。

・ヒノキは西日本が多い

以下は林野庁が都道府県別のスギ・ヒノキの人工林面積を棒グラフにまとめたものです。

林野庁・スギ・ヒノキ林に関するデータより引用

グラフからわかるように、スギの分布は全国的でありながらも関東から東北地方に多くみられるのに対して、ヒノキは西日本中心に分布しています。

3.ヒノキ花粉やそのアレルゲンについて

・ヒノキ花粉はスギ花粉より小さめ、色はオレンジ

Q:ヒノキ花粉にはどんな特徴がありますか。

通常、ヒノキ花粉は3月中旬ないしは下旬から飛び始めて、5月上旬ないしは中旬ごろに飛散が終了します。スギ花粉と比べると1ヶ月程度遅いタイミングです。

ヒノキ花粉は数千キロメートルも長距離輸送されて拡散します。それはスギ花粉と同じですが、スギ花粉よりもヒノキ花粉の方が一般的にサイズが一回り小さいので、より遠くまで飛ぶとみられています。スギ花粉の直径が約30μm前後なのに比して、ヒノキ花粉の直径は25μm前後です。

ヒノキ花粉

ヒノキ花粉 写真

スギ花粉

スギ花粉

スギ花粉の色といえば黄色を思い浮かべると思いますが、ヒノキ花粉の色はオレンジです。

左:ヒノキ花粉 右:スギ花粉

スギ花粉とヒノキ花粉の色の違い

ヒノキ花粉飛散の日内リズムはスギ花粉と同じで、朝方に山間部などのヒノキ林から花粉が飛び始め、それがお昼過ぎに都心部周辺に到達します。いったん花粉は地上に落ちてきますが、アスファルトが多い都会だと夕方から夜にかけて空中に花粉が再飛散することが多くあります。

・ヒノキアレルゲンの更なる解明は今後の課題

Q:花粉症の原因となる物質は花粉のアレルゲン物質です。ヒノキのアレルゲンとはどういうものか教えてください。

ヒノキのアレルゲン物質としては、Cha o 1とCha o 2が同定(編集部注:同定とは分類が決定されること)されています。ヒノキ花粉は直径25μm程度の大きさですが、Cha o 1とCha o 2といったアレルゲン含有粒子ともなると1μmとかなり微細な粒子になります。

アレルゲン物質はたんぱく質でできていますが、Cha o 1はペクテートリアーゼ活性を有するといたんぱく質であり、これはスギ花粉のアレルゲンであるCry j 1と同じです。

実はヒノキのCha o 1とスギのCry j 1のアミノ酸配列は80%程度類似しています。よくスギ花粉症の人がヒノキ花粉にも反応しているのはこのためです。これを「共通抗原性」といいます。Cha o 1とCry j 1が共通抗原性を持っているため、スギ花粉症の人がヒノキに反応したり、ヒノキ花粉症の人がスギに反応するのです。

Cha o 1とCry j 1はそれぞれヒノキやスギ花粉の表面部分に存在します。従って、花粉が湿気で膨張したり、大気汚染に衝突すると簡単に花粉からはがれ落ちてしまいます。

スギ花粉の表面部分 Cry j 1が剥離する瞬間

スギ花粉表面 cryj1剥離

ヒノキ花粉の表面 Cha o 1が見える

ヒノキ花粉表面 Chao1剥離

ヒノキのもうひとつのアレルゲン物質であるCha o 2は、スギ花粉のアレルゲンであるCry j 2と相同性があるという研究結果が報告されていますが、まだ詳しいことはわかっていません。

スギアレルゲンCry j 2のたんぱく質は「ポリメチルガラクツロナーゼ」という特性を持ち、花粉の内部側に存在しています。おそらくヒノキのCha o 2も同じではないかと考えられています。

・ヒノキやスギ花粉症の人はトマトの口腔アレルギーに注意

Q:ヒノキ花粉症の人がその他注意すべき点はありますか。

ヒノキやスギのアレルゲンと似ているたんぱく質を含む食べ物の口腔アレルギーに注意が必要です。よく言われのがトマトです。トマトのたんぱく質の中にはヒノキやスギのアレルゲン物質と似ている構造があるため、身体の免疫機能が誤解して反応してしまうことがあります。すると口の中に違和感や腫れが生じることがあります。

Point! 口腔アレルギー症候群とは

口腔アレルギー症候群(ラテックスフルーツ症候群ともいう)とは、花粉症の人が特定のフルーツ、野菜、ナッツなどを食べた時に、口の中や唇に違和感やしびれを感じたり、顔面の腫れ、呼吸困難が出現する病気のこと。

松根先生が口腔アレルギーについても説明されています

高齢者も花粉症になる傾向、子供の感染症に有効な治療法は花粉症薬!?~日医大・松根教授に聞く

4.ヒノキ花粉と大気環境との関係

Q:五島さんが現在すすめている研究の抱負について教えてください。

私は現在、ヒノキ花粉アレルゲンがカルシウムイオンなどの大気環境から受ける影響について調査研究しています。

ヒノキ林はスギと同じように山間部に多く存在し、風に乗って数百キロから数千キロメートルもの距離を移動しながら飛んでいます。その間、雨などの湿気が影響して花粉が膨張することがあります。大気の中には粉じんや金属などPM2.5 と呼ばれる物質が含まれていますが、それらと膨張した花粉が接触するとより花粉が破裂したり表面が剥離しやすくなります。すると、さきほどお話したようにCha o1やCha o2などのヒノキアレルゲン物質が花粉から放出されるのですが、現在、ヒノキ花粉からアレルゲン物質が剥離し微粒子化するプロセスについて詳しく調べています。例えば、カルシウムイオンなどを含んだPM2.5 と呼ばれる物質がヒノキ花粉からアレルゲン物質の剥離を促進するのか、黄砂飛散時期の雨で花粉の破裂率が高まるのか、剥離したアレルゲンにPM2.5 や黄砂がどのような悪影響を及ぼしているのか(修飾化)といったことです。これは指導教員の王教授の研究テーマのひとつなのですが、先生がスギ花粉などについての研究成果を参照しながら、データ比較できるようにしたいと思っています。

王先生の当研究が検証されれば、ヒノキ花粉症でもヒノキ花粉の飛散に注目することに加えて、大気環境の状況を観測したり対処する施策の重要性がさらに理解されると考えています。私も研究チームに加わりその一助になれたらと思っています。

Q:研究の成果が待たれますね。本日はお忙しい中ありがとうございました。

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コメント

  1. ydobe より:

    アベ「やれ」 スギ&ヒノキ「はい」