加齢に伴う筋力低下に運動がどのように対抗するか

マウスを使った新たな研究は、なぜ加齢に伴って筋肉の強度が低下するのか、そしてなぜ運動がそれと戦うための最も信頼できる方法の1つであるのかについて、科学者たちに新たな手がかりを与えている。

デュークNUS医科大学（デュークNUS）の研究者らは、DEAF1と呼ばれる遺伝子調節因子が、加齢に伴って重要な筋肉維持システムを過剰に駆動させるようだと述べている。

私たちが若い頃は、mTORC1 として知られるこのシステムが筋肉の構築と修復に役立ちます。しかし、人生の後半になると、調子が悪くなって、代わりに筋肉細胞にダメージを与え始める可能性があります。

「mTORC1経路は筋肉の成長に不可欠であるにもかかわらず、加齢とともに慢性的に過剰活性になるという矛盾があり、この調節不全の原因を特定することが困難になっているのです」と、この研究の主著者でデュークNUSおよびシンガポール総合病院のがん・幹細胞プログラムの助教授であるホン・ウェン・タン氏は言う。

これまで科学者たちは、何がこの変化を引き起こしたのかを知りませんでした。における新しい研究 米国科学アカデミーの議事録 は、キードライバーとして DEAF1 を指摘しています。

「DEAF1を特定することは、加齢に伴うストレスシグナルがどのようにして持続的な同化状態に組み込まれ、最終的には筋肉細胞に害を及ぼすのかを理解する上で重要なギャップを埋めることになります」とタン氏は言う。

この研究は、DEAF1 が本質的にすでに高速で動作しているシステムにアクセルを踏み込むことを示唆しています。 DEAF1 は、mTORC1 をオーバードライブ状態にすることで、筋肉に過剰なタンパク質を生成させ、損傷したタンパク質を除去できず、徐々に衰弱させます。

最も驚くべき発見の 1 つは、運動により DEAF1 レベルが低下し、このプロセスが逆転するということです。つまり、身体活動は筋肉を増強するだけでなく、筋肉を健康に保つ核となる細胞経路をリセットするのにも役立ちます。

「それは驚くべき発見でした」とタン氏は言います。 「運動はダメージを修復するだけではないことを示しています。そもそも筋肉の老化を引き起こすスイッチをターゲットにしているのです。」

科学者たちは、運動によって筋肉が強く維持されるかどうかだけを調べたのではなく、それがどのように維持されるのかを知りたかったのです。

彼らは、老化したマウスに、トレッドミルでの激しいランニングなどの持久力トレーニングをさせました。比較のために、高齢のマウスの別のグループは座り続けました。

トレーニング後、運動を行ったマウスは、サルコペニアとして知られる筋肉の減少と機能に関連する過活動経路であるmTORC1の大幅な低下を示した。

研究者らは、運動がFOXOと呼ばれるよく知られた長寿遺伝子セットを通じてDEAF1を低下させることを発見した。運動中に作動すると、FOXO は DEAF1 (アクセルペダルから足を離す動作) を抑制し、MTORC1 が正常に戻るのを助けます。

タン氏は、共同主著者のSze Mun Choy氏、Kah Yong Goh氏、Wen Xing Lee氏と協力してこの研究に取り組んだ。

彼らの研究は、新しい生物学的経路である FOXO-DEAF1-mTORC1 軸に焦点を当てており、これはなぜ加齢とともに筋肉が弱くなるのか、そしてなぜ運動が加齢に伴う衰えに対する強力な解毒剤であり続けるのかを説明するのに役立ちます。

「これにより、mTORC1 がどのように軌道から外れるかを研究するためのより明確な方法が得られます」と Tang 氏は言います。

それはまた、有望な新しい治療法も示しています。科学者がDEAF1を抑制したりFOXOを増強したりする薬剤を設計できれば、運動の利点の一部を模倣できるかもしれない。

研究への資金提供はシンガポール教育省からでした。 Diana Koh 革新的がん研究賞、米国医学アカデミーおよび米国医学研究評議会。

ソース： デューク大学