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もし、運動しなくても運動の効果が得られるとしたら？

By Rachael Nayder

2022年9月19日 - 私たちは皆、運動が体に良いことを知っています。体重を管理するのに役立ち、心臓病や2型糖尿病、そして一部のガンのリスクも下げることができます。しかし、米国の成人の約半数は、推奨される1週間に150分の適度な強度の運動をしていません。

時間やエネルギー、モチベーションの不足を理由にする人もいるでしょう。また、年齢や慢性疾患のために物理的な制限を持っている可能性があります。

しかし、汗をかかずに運動の効果を得られるとしたらどうでしょう。錠剤を飲んだり、薬を体に注射したりするだけでいいのです。

あまりに現実的でないように聞こえるかもしれませんが、実は科学者たちはその目標に向かって努力しているのです。その第一歩は、運動がどのように健康効果をもたらすかを分子レベルで解明することです。最近行われた2つの研究は、この分野を発展させるものです。

オーストラリアでは、研究チームが筋肉の変化に着目しました。

オーストラリア、メルボルン大学生理学・解剖学部の研究者であるベンジャミン・パーカー博士によれば、「（運動の）メリットの多くは骨格筋の収縮によってもたらされます」。

研究者らは、研究対象者の筋生検を、持久力、短距離走、レジスタンス・トレーニングといった異なる種類の運動をする前と後の両方で採取した。その結果、C18ORF25遺伝子と呼ばれる同じ遺伝子が、すべての運動後に活性化されることがわかりました。

この遺伝子をマウスから取り除くと、運動能力が低下し、筋肉に欠陥が生じることがわかったと、パーカー氏は言う。この遺伝子を活性化させると、筋肉の機能が向上したのです。

「我々の研究は、C18ORF25を、筋肉への恩恵を促進する新たな運動遺伝子として特定しました」とパーカー氏は言う。

この研究結果は、『Cell Metabolism』誌に報告されており、筋ジストロフィーや重症筋無力症などの筋肉疾患の治療法、加齢に伴う筋肉の減少への対処法、スポーツパフォーマンスの向上法について、貴重な洞察を与えてくれるかもしれないと、Parker氏は語っている。

この研究は、ベイラー医科大学とスタンフォード医科大学が、運動によって体内のどのような分子が生成されるかを調べた他の研究に続いて行われたものである。

研究者らは、トレッドミルで走る前と後のマウスの血液サンプルを分析した結果、Lac-Phe（N-ラクトイルフェニルアラニン）と呼ばれる化合物が、他のどの化合物よりも多くなっていることを発見したのである。運動強度のレベルが上がると、Lac-Pheのレベルも上がるのである。同様の結果は、36人の血液サンプルでも観察され、Lac-Pheのレベルは激しい運動の後にピークに達し、1時間以内に減少しました。

スタンフォード大学の生化学者である研究者ジョナサン・ロング医学博士は、「我々は、運動生理学の基本的な生化学的理解を求めていたところ、偶然にもLac-Pheの発見に至りました」と語っている。

運動中に大量に生成される乳酸とタンパク質の構成要素であるフェニルアラニンの副産物であるLac-Pheが、食べることへの欲求を調節するのに役立つかもしれないことが、科学者らによって明らかにされた。この分子を注射したところ、特別食で肥満にさせたネズミの食べる量が50％減少し、体重が減少した。(興味深いことに、Lac-Pheを錠剤で投与しても同じ結果は得られなかった。おそらく、胃の中の消化酸によって分解されてしまい、効果がないためであろう）。これは、激しい運動の直後に空腹を感じない理由を説明できるかもしれません。

「我々は、Lac-Pheの食欲抑制効果とその基礎となるメカニズムを積極的に調査しています」と、研究著者のヨンシュウ、MD、ベイラー大学の小児科、栄養学、分子・細胞生物学の教授は述べています。すべてがうまくいけば、それはいつか体重減少を支援するために、ヒトで使用することができる、と彼は言う。

運動の薬」を狙った研究はこれだけではありません。過去10年間に、ダナファーバー癌研究所の研究者たちは、運動の健康効果を誘発するホルモンについて報告しており、最近では、パーキンソン病に関連するタンパク質のレベルを低下させることが示されている。

イギリスのサウサンプトン大学の科学者たちは、座りがちな肥満マウスの血糖値を改善し、体重を減少させる化合物を発見しました。また、ソーク研究所の科学者たちは、マウスを使った研究で、化学物質を用いて、ランニングによって引き起こされる遺伝子経路を活性化する方法を発見しました。一方、国立衛生研究所は、運動の分子的影響を調査するための大規模な研究に資金を提供しています。

とはいえ、これだけ注目されていても、これらの知見が臨床治療に結びつくまでには何年もかかると思われます。それまでは、運動の効果を得たいのであれば、昔ながらの方法で行うしかないでしょう。