JP2015187612A - Aging evaluation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply evaluate aging at a spot without using gene analysis and the like.SOLUTION: An aging evaluation device of the invention evaluates degree of progress of aging on the basis of a fluorescent substance which increases in a body accompanying the aging of organisms.

Description

本発明は、ヒトの老化を評価する老化評価装置に関する。   The present invention relates to an aging evaluation apparatus for evaluating human aging.

老化を評価するための技術が従来知られている。例えば、特許文献1には、被験者から採取した生体由来試料における、E−cadherin遺伝子、T−cadherin(H−cadherin)遺伝子、Poliovirus receptor遺伝子、Integrin beta−1遺伝子、Laminin alpha 3遺伝子、Jagged 1遺伝子、Delta−like 1遺伝子及びKeratin 10遺伝子からなる群から選ばれる少なくとも1つの遺伝子の発現を測定するステップと、測定対象の遺伝子の発現レベルに基づいて、上記被験者における皮膚老化度を評価するステップとを含む肌評価方法が記載されている。   Techniques for evaluating aging are conventionally known. For example, Patent Document 1 discloses an E-cadherin gene, T-cadherin (H-cadherin) gene, Polyvirus receptor gene, Integrin beta-1 gene, Laminin alpha 3 gene, Jagged 1 gene in a biological sample collected from a subject. Measuring the expression of at least one gene selected from the group consisting of Delta-like 1 gene and Keratin 10 gene, and evaluating the skin aging degree in the subject based on the expression level of the gene to be measured; A skin evaluation method is described.

特開2010−115131号公報(2010年5月27日公開)JP 2010-115131 A (published May 27, 2010)

しかしながら、上述のような従来技術は、遺伝子解析といった煩雑なものであり、遺伝子解析を行う前に試料の調整などの前処理が必要である。また、遺伝子解析には、高額の解析装置が必要となる。このため、その場で老化度を測定、評価することが不可能である。   However, the conventional techniques as described above are complicated, such as gene analysis, and require pretreatment such as sample preparation before performing gene analysis. Moreover, expensive analysis equipment is required for gene analysis. For this reason, it is impossible to measure and evaluate the degree of aging on the spot.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、遺伝子解析などを用いることなくその場で簡易に老化を評価することが可能な老化評価装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an aging evaluation apparatus that can easily evaluate aging on the spot without using genetic analysis or the like. It is.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る老化評価装置は、生物の加齢とともに体内に増加する蛍光物質に基づいて、老化の進行度合を評価する老化評価装置であって、指先を挿入するための指先挿入部と、前記挿入された指先を配置するための測定台と、励起光を照射する光源部と、前記指先に前記励起光が照射されることにより発せられる蛍光を検出する検出部と、前記光源部が発する前記励起光を伝搬する入射用光ファイバと、前記蛍光が入射され、前記検出部に接続する出射用光ファイバとを備え、前記入射用光ファイバと前記出射用光ファイバとは同軸に設けられ、前記測定台は、所定位置に穴を有し、前記入射用光ファイバと前記出射用光ファイバとは、前記穴に向けて配置されている。   In order to solve the above problems, an aging evaluation apparatus according to one aspect of the present invention is an aging evaluation apparatus that evaluates the progress of aging based on a fluorescent substance that increases in the body with the aging of a living organism, A fingertip insertion part for inserting a fingertip, a measurement table for arranging the inserted fingertip, a light source part for irradiating excitation light, and fluorescence emitted by irradiating the fingertip with the excitation light A detecting unit for detecting; an incident optical fiber for propagating the excitation light emitted from the light source unit; and an outgoing optical fiber for receiving the fluorescence and connecting to the detecting unit, the incident optical fiber and the It is provided coaxially with the outgoing optical fiber, the measurement table has a hole at a predetermined position, and the incident optical fiber and the outgoing optical fiber are arranged toward the hole.

本発明の一態様によれば、簡易に老化を評価することができるといった効果を奏する。   According to one embodiment of the present invention, there is an effect that aging can be easily evaluated.

本実施形態における老化評価装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the aging evaluation apparatus in this embodiment. 老化モデル生物に励起光を照射したときにおける励起光の波長と蛍光スペクトルとの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the wavelength of excitation light when a aging model organism is irradiated with excitation light, and a fluorescence spectrum. 老化モデル生物の加齢に伴う蛍光強度の増大を示すグラフである。It is a graph which shows the increase in the fluorescence intensity accompanying the aging of an aging model organism. 17日齢の構造解析結果を示す図である。It is a figure which shows the structural-analysis result of 17 days old. 老化に伴って増加するタンパク質を糖化させることにより得られる蛍光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the fluorescence spectrum obtained by saccharifying the protein which increases with aging. 7日齢の2匹の老化モデル生物それぞれに異なる餌を与えたときに得られた蛍光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the fluorescence spectrum acquired when different food was given to each of two aging model organisms of 7 days old. 変形例1における老化評価装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the aging evaluation apparatus in the modification 1. 指尖測定装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a fingertip measuring apparatus. 変形例3における老化評価装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the aging evaluation apparatus in the modification 3. 変形例4における老化評価装置が備える測定プローブを示す図である。It is a figure which shows the measurement probe with which the aging evaluation apparatus in the modification 4 is provided. 制御装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of a control apparatus.

図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1は、本実施形態における老化評価装置の構成の一例を示す図である。図1に示されるように、老化評価装置100は、ヒトの老化を評価する装置であり、励起用光源101(光源部)と、検出器103(検出部)と、測定プローブ105と、制御装置1とを備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an aging evaluation apparatus in the present embodiment. As shown in FIG. 1, an aging evaluation apparatus 100 is an apparatus that evaluates human aging, and includes an excitation light source 101 (light source unit), a detector 103 (detection unit), a measurement probe 105, and a control device. 1.

測定プローブ105は、入射用光ファイバ105aと出射用光ファイバ105bとの2種類が同軸に設けられている。入射用光ファイバ105aの一端には、励起用光源101が取付けられ、励起用光源101が発する励起光を伝搬し、入射用光ファイバ105aの他端に出射する。なお、励起用光源101は、325nmの波長の励起光を発する光源であり、例えばハロゲンやキセノン光源のような管球タイプ、LED(DOWAエレクトロニクス社製等)またはLDなどであればよい。   In the measurement probe 105, two types of optical fiber for incident 105a and optical fiber for outgoing 105b are provided coaxially. An excitation light source 101 is attached to one end of the incident optical fiber 105a, and the excitation light emitted from the excitation light source 101 is propagated and emitted to the other end of the incident optical fiber 105a. The excitation light source 101 is a light source that emits excitation light having a wavelength of 325 nm, and may be, for example, a tube type such as a halogen or xenon light source, an LED (manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd.), or an LD.

入射用光ファイバ105aの出射側の端部は、例えば生物の評価対象に向けられる。これにより、評価対象に、励起用光源101が発する励起光を照射することができる。本願出願人は、生物は老化が進むにつれ、励起光により蛍光を発する蛍光物質の体内における蓄積量が増加することに着目した。蛍光物質とは、特定の波長の光により励起して蛍光を発する物質である。蛍光を励起させる光は、励起光と称される。   The end portion on the exit side of the incident optical fiber 105a is directed to, for example, a biological evaluation target. Thereby, the excitation light which the light source 101 for excitation emits to evaluation object can be irradiated. The applicant of the present application has focused on the fact that the accumulated amount of the fluorescent substance that fluoresces by the excitation light in the body increases as the living organism ages. A fluorescent substance is a substance that emits fluorescence when excited by light of a specific wavelength. Light that excites fluorescence is referred to as excitation light.

出射用光ファイバ105bは、入射用光ファイバの出射側の端部を入射側の端部とし、該入射側の端部より評価対象から発せられた蛍光が入射される。出射用光ファイバ105bにおける蛍光の出射側の端部は検出器103に接続されている。   The emission optical fiber 105b has an emission-side end portion of the incident optical fiber as an incident-side end portion, and fluorescence emitted from the evaluation target is incident from the incident-side end portion. The end of the emission side of the emission optical fiber 105 b is connected to the detector 103.

検出器103は、蛍光を検出する機器であり、例えば、CCD検出器ILX511B(SONY社製)やフォトディテクター;PD(Si PIN フォトダイオード 浜フォト製)CMOSイメージセンサ、光電子倍増管(PMT)、チャンネルトロン検出器などである。検出器103は、出射用光ファイバ105bを伝搬する蛍光を検出し、その結果を制御装置1に出力する。   The detector 103 is a device that detects fluorescence. For example, a CCD detector ILX511B (manufactured by SONY), a photodetector; PD (manufactured by Si PIN photodiode Hama Photo) CMOS image sensor, photomultiplier tube (PMT), channel Such as a TRON detector. The detector 103 detects the fluorescence propagating through the outgoing optical fiber 105 b and outputs the result to the control device 1.

制御装置1は、励起用光源101の輝度調整、照射または非照射の切換制御、データの記憶、データの表示およびデータの分析などが可能な装置であればよく、例えばパーソナルコンピュータである。制御装置1は、検出器103から入力された検出結果として、蛍光スペクトルをモニターに表示する。   The control device 1 may be any device that can perform brightness adjustment of the excitation light source 101, irradiation / non-irradiation switching control, data storage, data display, and data analysis, for example, a personal computer. The control device 1 displays the fluorescence spectrum on the monitor as the detection result input from the detector 103.

図11は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。図11に示されるように、制御装置1は、制御部300、操作部310、表示部320および記憶部330を備える。なお、制御装置1は例えばパーソナルコンピュータであり、そのハードウエア構成については周知であるので、ここでは詳細な説明は繰り返さない。制御装置1が備える制御部300は、老化評価値算出部(老化評価値算出手段)311と、老化判定部(老化判定手段)313とを含む。   FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the control device. As shown in FIG. 11, the control device 1 includes a control unit 300, an operation unit 310, a display unit 320, and a storage unit 330. Note that the control device 1 is, for example, a personal computer, and its hardware configuration is well known, so detailed description thereof will not be repeated here. The control unit 300 included in the control device 1 includes an aging evaluation value calculation unit (aging evaluation value calculation unit) 311 and an aging determination unit (aging determination unit) 313.

老化評価値算出部311は、老化の進行度合いを示す老化評価値を算出し、算出した老化評価値を老化判定部313に出力する。具体的には、測定蛍光強度と、記憶部330に記憶された基準の蛍光強度とに基づいて、測定蛍光強度に対する基準の蛍光強度の大きさの程度を示す値を老化評価値として算出する。測定蛍光強度は、検出器103から入力される蛍光強度である。老化評価値は、基準の蛍光強度に対する測定蛍光強度の差または比であればよい。   The aging evaluation value calculation unit 311 calculates an aging evaluation value indicating the degree of progress of aging, and outputs the calculated aging evaluation value to the aging determination unit 313. Specifically, based on the measured fluorescence intensity and the reference fluorescence intensity stored in the storage unit 330, a value indicating the degree of the reference fluorescence intensity with respect to the measured fluorescence intensity is calculated as an aging evaluation value. The measured fluorescence intensity is the fluorescence intensity input from the detector 103. The aging evaluation value may be a difference or a ratio of the measured fluorescence intensity with respect to the reference fluorescence intensity.

老化判定部313は、老化評価値算出部311により算出された老化評価値と記憶部330に記憶された老化評価データに基づいて、老化の進行度合いを判定し、表示部320を制御して、判定結果を表示部320に表示させる。老化評価データは、老化の進行度合いを老化評価値で定めたデータであり、複数の老化評価値の範囲それぞれに対して老化の進行度合いが関連付けられている。   The aging determination unit 313 determines the progress of aging based on the aging evaluation value calculated by the aging evaluation value calculation unit 311 and the aging evaluation data stored in the storage unit 330, and controls the display unit 320, The determination result is displayed on the display unit 320. The aging evaluation data is data in which the degree of aging progress is defined by an aging evaluation value, and the degree of aging progress is associated with each of a plurality of aging evaluation value ranges.

老化判定部313は、記憶部330に記憶された老化評価データを参照して、老化評価データで示される複数の範囲のうち老化評価値算出部311により算出された老化評価値が含まれる範囲を特定する。老化判定部313は、老化評価データにおいて特定された範囲に対応する老化の進行度合いを判定結果として表示部320に出力する。   The aging determination unit 313 refers to the aging evaluation data stored in the storage unit 330, and includes a range including the aging evaluation value calculated by the aging evaluation value calculation unit 311 among a plurality of ranges indicated by the aging evaluation data. Identify. The aging determination unit 313 outputs the progress of aging corresponding to the range specified in the aging evaluation data to the display unit 320 as a determination result.

<老化評価方法>
ここで、老化評価装置100を用いた老化評価方法について説明する。老化の評価に備えて、老化マーカーとなる蛍光スペクトルを特定した。具体的には、市販(日立製蛍光分光高度計 FL−4500)を用いて、励起用光源101が発する光を250〜400nmの範囲で調整し、老化モデル生物の老齢期と若齢期に照射した。これにより、特に老化モデル生物の老齢期において、特徴的な蛍光スペクトルを確認することができた。なお、用いた老化モデル生物は、線虫であり、線虫はヒトの老化モデルに適用できることが一般的に知られている。
<Aging evaluation method>
Here, an aging evaluation method using the aging evaluation apparatus 100 will be described. In preparation for evaluation of aging, a fluorescence spectrum serving as an aging marker was identified. Specifically, using a commercially available (Hitachi fluorescence spectrophotometer FL-4500), the light emitted from the excitation light source 101 is adjusted in the range of 250 to 400 nm and irradiated to the aging and young age of the aging model organism. . Thereby, the characteristic fluorescence spectrum was able to be confirmed especially in the old age of the aging model organism. In addition, it is generally known that the aging model organism used is a nematode, and the nematode can be applied to a human aging model.

図2は、老化モデル生物に励起光を照射したときにおける励起光の波長と蛍光スペクトルとの関係を示した図である。縦軸は250〜400nmまでの励起光の波長を示し、横軸は蛍光スペクトルを示す。図2には、励起光の波長に応じた蛍光スペクトルがプロットされている。図2において、鳥瞰図の密度が高いところが特定の励起光の波長に応じて蛍光を発したスペクトルを示しており、図2より、波長325nmの励起光(Ex)で励起した場合に420nmの蛍光スペクトル(Em)が存在することが確認された。このため、Ex:325nmで励起させることにより、Em:420nmを発する蛍光物質が加齢に伴い体内に蓄積される物質であると想定し、Ex:325nm、Em:420nmを老化マーカーとして用いた実験を行うこととした。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the wavelength of the excitation light and the fluorescence spectrum when the aging model organism is irradiated with the excitation light. The vertical axis represents the wavelength of excitation light from 250 to 400 nm, and the horizontal axis represents the fluorescence spectrum. In FIG. 2, the fluorescence spectrum corresponding to the wavelength of the excitation light is plotted. In FIG. 2, the bird's eye view having a high density shows a spectrum that emits fluorescence according to the wavelength of the specific excitation light. From FIG. 2, when excited with excitation light (Ex) having a wavelength of 325 nm, a fluorescence spectrum of 420 nm is obtained. It was confirmed that (Em) was present. For this reason, it is assumed that a fluorescent substance that emits Em: 420 nm by being excited at Ex: 325 nm is a substance that accumulates in the body with age, and uses Ex: 325 nm and Em: 420 nm as aging markers. It was decided to do.

図3は、老化モデル生物の加齢に伴う蛍光強度の増大を示すグラフである。横軸が波長を示し、縦軸が蛍光強度を示す。図3に示されるように、複数の曲線(1)〜(9)それぞれは、老化モデル生物の異なる測定時期における蛍光強度を示す。具体的には、生後3日齢から2日ごとに、寿命を迎える17日齢までの各年齢時を測定時期として、蛍光強度を測定することにより得られた曲線である。   FIG. 3 is a graph showing an increase in fluorescence intensity with aging of an aging model organism. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the fluorescence intensity. As FIG. 3 shows, each of several curve (1)-(9) shows the fluorescence intensity in a different measurement period of an aging model organism. Specifically, it is a curve obtained by measuring the fluorescence intensity every three days from the third day of life to every second day until the age of 17 days reaching the end of life.

蛍光マーカーは上述のEx:325nm、Em:420nmとした。また、タンパク質濃度を規格化するため、Bradford法によりタンパク質濃度の定量を行い、0.2mg/ml相当量として測定時期に蛍光強度を測定した。その結果、図示のように蛍光強度は生後3日齢から5日齢になると増加する蛍光を示した。また、7日齢から13日齢にかけては、非常に類似した蛍光強度となることが観察された。この老化モデル生物は5日齢から産卵期を迎えるため、この時期に徐々に体内で生成される成長因子の変化に伴って、蛍光物質の生産が体内で起こっていることが示唆される。また、17日齢では、老化モデル生物が寿命を向かえ、15日齢までの曲線に比べて高い蛍光強度を示している。このことから、17日齢では、酸化ストレスを受けている可能性が高いと予想される。   The fluorescent markers were Ex: 325 nm and Em: 420 nm described above. In order to standardize the protein concentration, the protein concentration was quantified by the Bradford method, and the fluorescence intensity was measured at the measurement time as an equivalent amount of 0.2 mg / ml. As a result, as shown in the figure, the fluorescence intensity showed a fluorescence that increased from 3 days of age to 5 days of age. It was also observed that the fluorescence intensity was very similar from 7 days to 13 days of age. Since this aging model organism reaches the egg-laying stage from the age of 5 days, it is suggested that the production of fluorescent substances occurs in the body accompanying the change of the growth factor gradually generated in the body at this time. In addition, at 17 days of age, the aging model organisms have a longer life and show higher fluorescence intensity than the curves up to 15 days of age. From this, it is expected that at 17 days of age, there is a high possibility of being subjected to oxidative stress.

図3の結果から、3日齢と17日齢とを比べて、17日齢で蛍光強度が高くなる蛍光物質が体内で生産されていると予想できたため、この蛍光物質を同定した。具体的には、LC−MALDIという分析装置(ABSciex社 LC−MALDI QSTAR 5800)を利用して蛍光物質の構造を解析した。液体クロマトグラフィにより、3日齢と17日齢の構造解析結果を比較することで、明らかに17日齢で増加が認められる蛍光強度の蛍光物質について、カラムを用いて分取を行い、その蛍光物質の構造を解析した。   From the results shown in FIG. 3, it was predicted that a fluorescent substance having a higher fluorescence intensity at 17 days of age was produced in the body by comparing 3 days and 17 days of age, and thus this fluorescent substance was identified. Specifically, the structure of the fluorescent material was analyzed using an analyzer (LC-MALDI QSTAR 5800 manufactured by ABSciex) called LC-MALDI. By comparing the structural analysis results of 3 days and 17 days by liquid chromatography, a fluorescent substance having a fluorescence intensity that is clearly recognized to increase at 17 days of age is separated using a column. The structure of was analyzed.

タンパク質データベース(公開データベース Swiss Prot)により同定されたピークより、17日齢ではElongation factorとVitellogenin−2,5,6が確認された(図4参照)。Elongation factorは加齢に伴い酸化することが知られており、vitellogeninは卵黄ホルモンの前駆体タンパク質であり、腸管に蓄積することが報告されている。どちらのタンパク質も加齢に伴ってAGE化した物質が蛍光を発している。   From the peaks identified by the protein database (public database Swiss Prot), Elongation factor and Vitellogenin-2, 5, 6 were confirmed at 17 days of age (see FIG. 4). Elongation factor is known to oxidize with aging, and vitellogenin is a precursor protein of yolk hormone and has been reported to accumulate in the intestinal tract. In both proteins, a substance that has been AGEd with aging emits fluorescence.

図5は、老化に伴って増加するタンパク質を糖化させることにより得られる蛍光スペクトルを示す図である。励起光(Ex)の波長は325nmである。ここでは、老化に伴って増加するタンパク質として、Riboflavin、Elongation factor、vitellogeninを対象とした。これらタンパク質をグルコース溶液と混合し、35℃で10日間インキュベートさせることにより、糖化させた。図5に示される複数の曲線は、これらタンパク質の糖化物質の蛍光スペクトルを示す。   FIG. 5 is a diagram showing a fluorescence spectrum obtained by saccharifying a protein that increases with aging. The wavelength of the excitation light (Ex) is 325 nm. Here, Riboflavin, Elongation factor, and Vitellogenin were targeted as proteins that increase with aging. These proteins were saccharified by mixing with a glucose solution and incubating at 35 ° C. for 10 days. The plurality of curves shown in FIG. 5 show the fluorescence spectra of glycated substances of these proteins.

図5に示されるように、Elongation factorの糖化物質の蛍光スペクトル(Em)は420nmにおいて蛍光強度が高いことがわかる。すなわち、Elongation factorの糖化物質はEx:325nm、Em:420nmの蛍光マーカーと高い相関性があることが確認された。この結果により、Ex:325nm、Em:420nmの蛍光マーカーは、Elongation factorを主成分とする蛍光物質であることが明らかとなった。   As shown in FIG. 5, the fluorescence spectrum (Em) of the saccharified substance of the elongation factor shows that the fluorescence intensity is high at 420 nm. That is, it was confirmed that the saccharified substance of the elongation factor has a high correlation with fluorescent markers of Ex: 325 nm and Em: 420 nm. From this result, it was clarified that the fluorescent marker of Ex: 325 nm and Em: 420 nm is a fluorescent substance mainly composed of an elongation factor.

なお、vitellogeninは、構造解析において老化マーカーとしての可能性があったが、Ex:325nmの励起条件で蛍光強度が低いことや、分子構造として蛍光を発しないことを確認したため、Ex:325nm、Em:420nmの蛍光マーカーの対象から除外した。   Vitellogenin had a possibility as an aging marker in structural analysis, but it was confirmed that Ex: 325 nm, Em was not emitted as a molecular structure because the fluorescence intensity was low under excitation conditions of Ex: 325 nm. : Excluded from 420 nm fluorescent marker.

次に、上述のような老化評価方法を用いて、同一日齢の2匹の老化モデル生物それぞれに異なる餌を与えたときに得られた蛍光スペクトルを測定した。図6は、7日齢の2匹の老化モデル生物それぞれに異なる餌を与えたときに得られた蛍光スペクトルを示す図である。励起光(Ex)の波長は325nmである。一方の老化モデル生物Aには、通常の餌を与え、もう一方の老化モデル生物Bには長寿命化物質を含んだ餌を与えた。長寿命化物質は、ビタミンCとした。   Next, using the aging evaluation method as described above, fluorescence spectra obtained when two different aging model organisms of the same age were given different foods were measured. FIG. 6 is a diagram showing fluorescence spectra obtained when two different 7-year-old aging model organisms were fed with different foods. The wavelength of the excitation light (Ex) is 325 nm. One aging model organism A was fed with normal food, and the other aging model organism B was fed with food containing a long-life substance. The long-life substance was vitamin C.

図6に示されるように、老化モデル生物Aに比べて、老化モデル生物Bについての蛍光強度が低下した。これより、老化モデル生物Bにおいて、老化に伴って増加するElongation factorを低下させることができたことがわかる。そして、このことから、長寿命化物質を投与したことが、Elongation factorの増加を抑える効果として適していたと判断することができ、老化評価方法が正しいことが立証された。さらに、老化評価方法は、長寿命化効果についての指針を得ることができた。   As shown in FIG. 6, the fluorescence intensity of the aging model organism B was lower than that of the aging model organism A. From this, it can be seen that in the aging model organism B, the elongation factor that increases with aging could be reduced. From this, it can be judged that administration of the long-life substance was suitable as an effect of suppressing the increase of the elongation factor, and it was proved that the aging evaluation method was correct. Furthermore, the aging evaluation method was able to obtain a guideline for a long life effect.

また、この老化モデル生物は、ヒトの老化モデルにも適用できることから、ヒトの長寿命化効果についての指針を得ることができる。なお、ヒトの長寿命化を促進する方法として、長寿命化物質を投与する方法以外に、抗酸化物質して、ポリフェノール類、ビタミン類、カロテノイド類、グルタチオン、ユビキノールなどの補酵素類、尿酸またはリポ酸などを投与してタンパク質の酸化を抑える方法による長寿命化、運動による長寿命化、ストレスを抑えることによる長寿命化などのスクリーニングを可能とすることは自明である。   Moreover, since this aging model organism can be applied to a human aging model, it is possible to obtain a guideline for the effect of prolonging the human life. As a method for promoting the longevity of humans, in addition to the method of administering a long-life substance, an antioxidant substance, coenzymes such as polyphenols, vitamins, carotenoids, glutathione, ubiquinol, uric acid or It is self-evident that screening for prolonging life by administering lipoic acid or the like to suppress protein oxidation, prolonging life by exercising, or prolonging life by suppressing stress is possible.

<変形例1>
変形例1における老化評価装置は、評価対象が溶液状のものであるときに、蛍光を検出する構成である。図7は、変形例1における老化評価装置の構成の一例を示す図である。図7に示されるように、老化評価装置100Aは、制御装置1と測定ユニット110とを備える。測定ユニット110は、その筐体内に励起用光源101と、検出器103と、セルホルダー111とが配置される。励起用光源101は、励起光をセルホルダー111に向けて照射する。セルホルダー111には、溶液状の評価対象が入った透明な容器が配置され、励起用光源101から発せられた励起光が溶液状の評価対象を透過し、検出器103に入射される。
<Modification 1>
The aging evaluation apparatus in Modification 1 is configured to detect fluorescence when the evaluation target is a solution. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the aging evaluation apparatus in the first modification. As illustrated in FIG. 7, the aging evaluation apparatus 100A includes a control device 1 and a measurement unit 110. In the measurement unit 110, an excitation light source 101, a detector 103, and a cell holder 111 are arranged in a casing. The excitation light source 101 irradiates excitation light toward the cell holder 111. A transparent container containing a solution-like evaluation object is disposed in the cell holder 111, and excitation light emitted from the excitation light source 101 passes through the solution-like evaluation object and enters the detector 103.

<変形例2>
変形例2においては、本実施形態における老化評価装置100に指尖測定装置を備える構成である。その他の構成および機能は、老化評価装置100と同じであるので、ここでは説明を繰り返さない。
<Modification 2>
In the modification 2, it is a structure provided with the fingertip measuring apparatus in the aging evaluation apparatus 100 in this embodiment. Since other configurations and functions are the same as those of aging evaluation apparatus 100, description thereof will not be repeated here.

図8は、指尖測定装置の構成の一例を示す図である。図8に示されるように、指尖測定装置200は、指先挿入部210と測定部材配置部220とを有する。測定部材配置部220は、指先挿入部210と連通する部分に、指先を接触させる測定台211を有している。測定台211は、後述する測定プローブ105からの励起光を取り出すために5〜10mmφの穴が設けられ、その穴に石英のカバーガラス(図示せず)が設置されている。指先挿入部210は、指先を挿入するための挿入孔215と空間を有している。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the fingertip measuring apparatus. As shown in FIG. 8, the fingertip measuring apparatus 200 includes a fingertip insertion unit 210 and a measurement member arrangement unit 220. The measurement member arrangement unit 220 has a measurement table 211 that contacts the fingertip at a portion communicating with the fingertip insertion unit 210. The measurement table 211 is provided with a hole with a diameter of 5 to 10 mm in order to extract excitation light from the measurement probe 105 described later, and a quartz cover glass (not shown) is installed in the hole. The fingertip insertion part 210 has an insertion hole 215 and a space for inserting a fingertip.

また、測定部材配置部220には、測定プローブ105における入射用光ファイバ105aの出射側であると共に出射用光ファイバ105bの入射側となる端部が、測定台211のカバーガラスに向けられた状態で配置される。これにより、指先挿入部210より挿入され、測定台211に載せられる指先に励起光を照射することができると共に、照射された励起光によって指先から発せられた光を検出器103に導くことができるので、その蛍光を検出することができる。   Further, in the measurement member arrangement portion 220, the end of the measurement probe 105 that is the exit side of the incident optical fiber 105a and the incident side of the exit optical fiber 105b is directed to the cover glass of the measurement table 211. It is arranged with. Thereby, the excitation light can be irradiated to the fingertip inserted from the fingertip insertion unit 210 and placed on the measurement table 211, and the light emitted from the fingertip by the irradiated excitation light can be guided to the detector 103. Therefore, the fluorescence can be detected.

また、ユーザが指先挿入部210に指を挿入したとき、測定台211の存在により、指が測定プローブ105の先端を押し込むことを防ぐので、出射用光ファイバ105bの入射側となる端部と対象物(指先)との距離関係を一定に保つことができる。なお、測定台211は、出射用光ファイバ105bの入射側となる端部の径より大きく設定している。これにより、赤外線カメラを使用して、指先の血管の位置を測定することも可能としている。   In addition, when the user inserts a finger into the fingertip insertion portion 210, the presence of the measurement table 211 prevents the finger from pushing the tip of the measurement probe 105. Therefore, the end portion and the target on the incident side of the outgoing optical fiber 105b The distance relationship with the object (fingertip) can be kept constant. The measurement table 211 is set to be larger than the diameter of the end portion on the incident side of the outgoing optical fiber 105b. This makes it possible to measure the blood vessel position of the fingertip using an infrared camera.

指先は、AGE化した物質が溜まりやすい場所である。したがって、AGE化した物質が発する蛍光を測定する場所を指先とすることで、測定精度を上げることができる。加えて、指先にはメラニンが存在しない為、経皮蛍光測定の際にメラニンによる励起光の吸収について、留意する必要が無い。すなわち、日焼けの影響や人種の違いによる影響(有色人種でも白色人種でも測定できるなど)を排除して、老化の進行度合いを評価することができる。   The fingertip is a place where AGEd substances tend to accumulate. Therefore, the measurement accuracy can be increased by using the fingertip as a place for measuring the fluorescence emitted by the AGE substance. In addition, since melanin does not exist in the fingertip, it is not necessary to pay attention to absorption of excitation light by melanin during transdermal fluorescence measurement. That is, it is possible to evaluate the progress of aging by eliminating the effects of sunburn and the influence of different races (such as being able to measure both colored and white races).

<変形例3>
変形例3における老化評価装置は、測定プローブ105を用いずに、指先挿入部210に向けて励起光を照射し、蛍光を検出する構成である。変形例2における指尖測定装置200と異なる点について主に説明する。図9は、変形例3における老化評価装置の構成の一例を示す図である。図9に示されるように、老化評価装置100Bが備える励起用光源101と検出器103は、測定部材配置部220内に配置され、指先挿入部210の下方に、反射鏡213が水平方向に対して所定の角度で配置される。
<Modification 3>
The aging evaluation apparatus in Modification 3 is configured to irradiate excitation light toward the fingertip insertion unit 210 and detect fluorescence without using the measurement probe 105. Differences from the fingertip measuring apparatus 200 according to Modification 2 are mainly described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the aging evaluation apparatus in the third modification. As shown in FIG. 9, the excitation light source 101 and the detector 103 included in the aging evaluation apparatus 100B are arranged in the measurement member arrangement unit 220, and a reflector 213 is arranged below the fingertip insertion unit 210 in the horizontal direction. Arranged at a predetermined angle.

反射鏡213は、励起用光源101から発せられた励起光を反射し、指先挿入部210の空間に向けて出射する。このため、指先挿入部210に指先が挿入されることにより、指先に励起光を照射することができる。また、指先に励起光が照射されることにより発せられた蛍光は、測定部材配置部220の空間に向けて出射され、反射鏡213に反射され、検出器103に入射される。   The reflecting mirror 213 reflects the excitation light emitted from the excitation light source 101 and emits it toward the space of the fingertip insertion unit 210. For this reason, when a fingertip is inserted into the fingertip insertion unit 210, the fingertip can be irradiated with excitation light. In addition, the fluorescence emitted by irradiating the fingertip with the excitation light is emitted toward the space of the measurement member arrangement unit 220, reflected by the reflecting mirror 213, and incident on the detector 103.

<変形例4>
変形例4における老化評価装置は、図10に示されるように先端が90度湾曲した測定プローブ105Aを備える構成であり、その他の構成は本実施形態における老化評価装置100と同じであるので、ここでは説明を繰り返さない。測定プローブ105Aは、その支柱を固定軸に固定されているため、励起光は基本的に下方へ発生する。このため、老化モデル生物培養容器での測定を簡便にすることが可能である。また、90°の曲がりがあることで、測定者の目に直接光が入る懸念が著しく低減させる。
<Modification 4>
The aging evaluation apparatus in Modification 4 is configured to include a measurement probe 105A having a tip bent 90 degrees as shown in FIG. 10, and the other configuration is the same as that of the aging evaluation apparatus 100 in the present embodiment. The explanation will not be repeated. Since the measurement probe 105A has its support fixed to a fixed shaft, the excitation light is basically generated downward. For this reason, it is possible to simplify the measurement in the aging model organism culture vessel. In addition, the 90 ° bend significantly reduces the concern of direct light entering the eye of the measurer.

〔まとめ〕
以上のように、本発明の一態様に係る老化評価方法は、生物の加齢とともに体内に増加する蛍光物質に基づいて、老化の進行度合を評価する。
[Summary]
As described above, the aging evaluation method according to one embodiment of the present invention evaluates the progress of aging based on a fluorescent substance that increases in the body with the aging of an organism.

上記の方法によれば、老化の評価対象を蛍光物質としているので、遺伝子解析のような高額な装置および煩雑な処理は不要である。そして、加齢とともに体内に増加する蛍光物質を特定するだけで良いので、老化の評価が簡単であり、その場で評価することも可能である。したがって、遺伝子解析などを用いることなくその場で簡易に老化を評価することができる。また、糖化による肌の老化を測定する装置が開発され、抗加齢化粧品、抗加齢サプリメントの効果を見せる化できるといった応用が考えられる。   According to the above method, since the aging evaluation target is a fluorescent substance, an expensive apparatus such as gene analysis and complicated processing are unnecessary. And since it is only necessary to specify the fluorescent substance which increases in the body with aging, the evaluation of aging is simple, and it is possible to evaluate on the spot. Therefore, aging can be easily evaluated on the spot without using gene analysis or the like. In addition, an apparatus for measuring aging of skin due to glycation has been developed, and an application that can show the effects of anti-aging cosmetics and anti-aging supplements can be considered.

また、本発明の一態様に係る老化評価方法は、所定範囲の波長の励起光を前記生物に照射することによって、若齢期に比べて老齢期に特徴的な前記蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を測定することで、老化の進行度合を評価する。   In addition, the aging evaluation method according to one aspect of the present invention provides a fluorescence spectrum emitted from the fluorescent material characteristic of the aging period compared to the young period by irradiating the living organism with excitation light having a wavelength in a predetermined range. The progress of aging is evaluated by measuring the fluorescence intensity.

また、本発明の一態様に係る老化評価方法において、前記励起光の波長は、305〜365nmの範囲であることが好ましい。   In the aging evaluation method according to one embodiment of the present invention, the wavelength of the excitation light is preferably in the range of 305 to 365 nm.

また、本発明の一態様に係る老化評価方法において、前記蛍光物質が最大の蛍光強度となる蛍光スペクトルは、400〜470nm±半値幅の範囲に含まれることが好ましい。   In the aging evaluation method according to one embodiment of the present invention, the fluorescence spectrum in which the fluorescent substance has the maximum fluorescence intensity is preferably included in the range of 400 to 470 nm ± half-value width.

なお、本実施形態、変形例1〜4において、測定条件を一定にする為、励起光の出力を常に一定にするような制御回路を追加しても良い。市販の蛍光分光光度計は、装置が大掛かりで汎用性がないため、測定にスペース的、コスト的な制約が発生してしまうからである。   In the present embodiment and Modifications 1 to 4, a control circuit that always keeps the output of the excitation light constant may be added to make the measurement conditions constant. This is because a commercially available fluorescence spectrophotometer has a large apparatus and is not versatile, and space and cost restrictions are imposed on the measurement.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

なお、老化評価装置は、以下のように構成されていてもよい。   In addition, the aging evaluation apparatus may be configured as follows.

<A>
上記のいずれかの態様に係る老化評価方法を用いることにより老化を評価する、老化評価装置。
<A>
An aging evaluation apparatus for evaluating aging by using the aging evaluation method according to any one of the above aspects.

<B>
所定範囲の波長の励起光を生物に照射して、若齢期に比べて老齢期に特徴的な蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を用いて所定の演算を行うことにより、老化の進行度合いを示す判定結果を出力する老化判定手段と、
上記老化判定手段が出力した判定結果を表示装置に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする、<A>に記載の老化評価装置。
<B>
The degree of progress of aging by irradiating an organism with excitation light with a wavelength in a predetermined range and performing a predetermined calculation using the fluorescence intensity of the fluorescence spectrum emitted by a fluorescent substance characteristic of the old age compared to the young Aging determination means for outputting a determination result indicating
The aging evaluation apparatus according to <A>, further comprising display control means for displaying a determination result output by the aging determination means on a display device.

<C>
指先を挿入するための指先挿入部と、
前記指先挿入部に挿入された指先に対して前記励起光を照射する光源部と、
前記励起光を照射することにより生じた前記蛍光スペクトルを検出する検出部とをさらに備えることを特徴とする、<A>または<B>に記載の老化評価装置。
<C>
A fingertip insertion portion for inserting a fingertip;
A light source unit that emits the excitation light to the fingertip inserted in the fingertip insertion unit;
The aging evaluation apparatus according to <A> or <B>, further comprising a detection unit that detects the fluorescence spectrum generated by irradiating the excitation light.

また、老化評価装置および老化評価方法は、以下のように構成されていてもよい。   Moreover, the aging evaluation apparatus and the aging evaluation method may be configured as follows.

<1>
生物の加齢とともに体内に増加する蛍光物質に基づいて、老化の進行度合を評価する老化評価装置であって、指先を挿入するための指先挿入部と、
指先を配置するための測定台と、励起光を照射する光源部と、蛍光スペクトルを検出する検出部と、を備え、前記測定台は、所定位置に透光性領域を有し、前記光源部により照射される励起光は、前記透光性領域に導かれ、前記検出部は、前記透光性領域を介して、前記測定台に配置された指先に励起光が照射されることにより発せられる前記蛍光スペクトルを検出することを特徴とする、老化評価装置。
<1>
An aging evaluation apparatus that evaluates the progress of aging based on a fluorescent substance that increases in the body with the aging of a living organism, and a fingertip insertion unit for inserting a fingertip;
A measurement table for placing a fingertip; a light source unit that emits excitation light; and a detection unit that detects a fluorescence spectrum. The measurement table includes a translucent region at a predetermined position. The excitation light irradiated by the light is guided to the translucent area, and the detection unit is emitted by irradiating the fingertip disposed on the measurement table with the excitation light through the translucent area. An aging evaluation apparatus, wherein the fluorescence spectrum is detected.

<2>
所定範囲の波長の励起光を前記生物に照射することによって、若齢期に比べて老齢期に特徴的な前記蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を測定することを特徴とする、<1>に記載の老化評価装置。
<2>
<1> characterized by measuring the fluorescence intensity of the fluorescence spectrum emitted by the fluorescent material characteristic of the old age compared to the young age by irradiating the organism with excitation light having a wavelength in a predetermined range. The aging evaluation apparatus according to 1.

<3>
前記励起光の波長は、305〜365nmの範囲であることを特徴とする、<2>に記載の老化評価装置。
<3>
The wavelength of the said excitation light is the range of 305-365 nm, The aging evaluation apparatus as described in <2> characterized by the above-mentioned.

<4>
前記蛍光物質が最大の蛍光強度となる蛍光スペクトルは、400〜470nm±半値幅の範囲に含まれることを特徴とする、<3>に記載の老化評価装置。
<4>
The aging evaluation apparatus according to <3>, wherein a fluorescence spectrum in which the fluorescent substance has a maximum fluorescence intensity is included in a range of 400 to 470 nm ± half-value width.

<5>
所定範囲の波長の励起光を生物に照射して、若齢期に比べて老齢期に特徴的な蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を用いて所定の演算を行うことにより、老化の進行度合いを示す判定結果を出力する老化判定手段と、
前記老化判定手段が出力した判定結果を表示装置に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする、<1>〜<4>のいずれかに記載の老化評価装置。
<5>
The degree of progress of aging by irradiating an organism with excitation light with a wavelength in a predetermined range and performing a predetermined calculation using the fluorescence intensity of the fluorescence spectrum emitted by a fluorescent substance characteristic of the old age compared to the young Aging determination means for outputting a determination result indicating
The aging evaluation apparatus according to any one of <1> to <4>, further comprising display control means for displaying a determination result output by the aging determination means on a display device.

<6>
生物の老化を評価する老化評価装置において実行される老化評価方法であって、
前記老化評価装置は、老化評価値算出部および老化判定部を備え、
生物の加齢とともに体内に増加する蛍光物質に基づいて、老化の進行度合いを示す老化評価値を前記老化評価算出部が算出するステップと、
老化評価値と老化の進行度合いとを関連付けた老化評価データに基づいて、前記算出された老化評価値に対応する老化の進行度合いを特定することにより老化の進行度合を前記老化判定部が評価するステップとを含み、
前記蛍光物質は、RiboflavinまたはElongation factorであることを特徴とする、老化評価方法。
<6>
An aging evaluation method executed in an aging evaluation apparatus for evaluating aging of an organism,
The aging evaluation apparatus includes an aging evaluation value calculation unit and an aging determination unit,
Based on the fluorescent substance that increases in the body as the organism ages, the aging evaluation calculation unit calculates an aging evaluation value indicating the degree of aging, and
The aging determination unit evaluates the degree of aging by specifying the degree of aging corresponding to the calculated aging evaluation value based on the aging evaluation data in which the aging evaluation value and the degree of aging are associated with each other. Including steps,
The method for evaluating aging, wherein the fluorescent substance is Riboflavin or an evolution factor.

<7>
所定範囲の波長の励起光を前記生物に照射することによって、若齢期に比べて老齢期に特徴的な前記蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を測定することを特徴とする、<6>に記載の老化評価方法。
<7>
<6> characterized by measuring the fluorescence intensity of the fluorescence spectrum emitted by the fluorescent substance characteristic of the old age compared to the young age by irradiating the organism with excitation light having a wavelength in a predetermined range. The aging evaluation method described in 1.

<8>
前記励起光の波長は、305〜365nmの範囲であることを特徴とする、<7>に記載の老化評価方法。
<8>
The aging evaluation method according to <7>, wherein the wavelength of the excitation light is in a range of 305 to 365 nm.

<9>
前記蛍光物質が最大の蛍光強度となる蛍光スペクトルは、400〜470nm±半値幅の範囲に含まれることを特徴とする、<8>に記載の老化評価方法。
<9>
The aging evaluation method according to <8>, wherein a fluorescence spectrum in which the fluorescent substance has a maximum fluorescence intensity is included in a range of 400 to 470 nm ± half-value width.

1 制御装置
100,100A,100B 老化評価装置
101 励起用光源(光源部)
103 検出器(検出部)
105,105A 測定プローブ
105a 入射用光ファイバ
105b 出射用光ファイバ
110 測定ユニット
111 セルホルダー
200 指尖測定装置
210 指先挿入部
211 測定台
213 反射鏡
215 挿入孔
220 測定部材配置部
300 制御部
311 老化評価値算出部(老化評価値算出手段)
313 老化判定部(老化判定手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control apparatus 100,100A, 100B Aging evaluation apparatus 101 Light source for excitation (light source part)
103 Detector (Detector)
105, 105A Measuring probe 105a Incident optical fiber 105b Outgoing optical fiber 110 Measuring unit 111 Cell holder 200 Fingertip measuring device 210 Fingertip inserting part 211 Measuring base 213 Reflecting mirror 215 Inserting hole 220 Measuring member arranging part 300 Control part 311 Aging evaluation Value calculation unit (aging evaluation value calculation means)
313 Aging determination unit (aging determination means)

Claims (5)

生物の加齢とともに体内に増加する蛍光物質に基づいて、老化の進行度合を評価する老化評価装置であって、
指先を挿入するための指先挿入部と、
前記挿入された指先を配置するための測定台と、
励起光を照射する光源部と、
前記指先に前記励起光が照射されることにより発せられる蛍光を検出する検出部と、
前記光源部が発する前記励起光を伝搬する入射用光ファイバと、
前記蛍光が入射され、前記検出部に接続する出射用光ファイバとを備え、
前記入射用光ファイバと前記出射用光ファイバとは同軸に設けられ、
前記測定台は、所定位置に穴を有し、
前記入射用光ファイバと前記出射用光ファイバとは、前記穴に向けて配置されていることを特徴とする、老化評価装置。
An aging evaluation apparatus that evaluates the progress of aging based on fluorescent substances that increase in the body with the aging of living organisms,
A fingertip insertion portion for inserting a fingertip;
A measuring table for placing the inserted fingertip;
A light source unit that emits excitation light;
A detection unit for detecting fluorescence emitted by irradiating the fingertip with the excitation light;
An incident optical fiber that propagates the excitation light emitted by the light source unit;
The fluorescence is incident, and includes an output optical fiber connected to the detection unit,
The incident optical fiber and the outgoing optical fiber are provided coaxially,
The measuring table has a hole at a predetermined position,
The aging evaluation apparatus, wherein the incident optical fiber and the outgoing optical fiber are arranged toward the hole.
前記穴には、カバーガラスが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の老化評価装置。   The aging evaluation apparatus according to claim 1, wherein a cover glass is provided in the hole. 前記穴の直径は、5〜10mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の老化評価装置。   The aging evaluation apparatus according to claim 1 or 2, wherein the hole has a diameter of 5 to 10 mm. 前記励起光は、所定範囲の波長であり、
前記励起光を前記生物に照射することによって、若齢期に比べて老齢期に特徴的な前記蛍光物質が発する蛍光スペクトルの蛍光強度を測定することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の老化評価装置。
The excitation light has a predetermined range of wavelengths,
4. The fluorescence intensity of a fluorescence spectrum emitted from the fluorescent substance characteristic of the old age as compared with the young age is measured by irradiating the living organism with the excitation light. 5. The aging evaluation apparatus according to claim 1.
前記蛍光物質は、Elongation factorであることを特徴とする、請求項4に記載の老化評価装置。   The aging evaluation apparatus according to claim 4, wherein the fluorescent material is an elongation factor.
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