2020-04-30 12:02

運動が筋肉幹細胞を覚醒させることで加齢の影響を逆転させる

水泳、ランニング、サイクリングなどの定期的な有酸素運動は、筋肉の老化を遅らせるだけではなく、加齢の影響を逆転させる可能性もあります。

30歳を超えると、筋肉が失われた可能性があります。しかし、Nature Metabolism誌(4月13日付)に掲載された新しい研究によると、高齢ラットが夜に自由に回転する回し車でジョギングしたから、老化した筋肉幹細胞に与える影響を逆転させ、筋肉組織を再生させることが明らかになりました。

「長い間、私たちは若者と高齢者の幹細胞の違いに非常に興味を持っていました。明らかに年齢が高くなるほど、幹細胞を使って組織を修復する能力が弱くなります」スタンフォード大学の特派員であるトーマス・ランドー(Thomas Lando)氏は、2018年の講演で、この研究の初期の結果を発表しました。「高齢動物に干渉することで、古い細胞の若い機能を回復させる方法はありますか?」

研究者らは、運動が健康的な寿命を延ばすのに多くのメリットをもたらす一方、筋肉の老化を遅らせることもできることを知っています。 現在、スタンフォード大学の研究チームは、有酸素運動が老齢マウスの筋肉修復を加速し、筋肉幹細胞の機能を改善することによって老化の影響を逆転させる可能性があることを示唆しています。言い換えれば、運動が老化した筋肉幹細胞を若返らせます。

研究チームは、若いマウスと老齢のマウスに、自由に回転する回し車を与えて、3週間自発的に使わせ、もう一つのグループのマウスがホイールにロックされました。運動グループの老若マウスは1種の習慣を形成し、毎晩それぞれが10キロ(6.2マイル)と5キロ(3.1マイル) 走る習慣を発達させました。Inverseへのインタビューによると、水泳、ランニング、自転車などのヒトの運動レベルにほぼ同じです。

3週間後、研究チームはマウスの筋肉を損傷させ、筋肉の修復能力を比較しました。活動的および非活動的な若いマウスは、筋肉の損傷を修復に問題はありません。 ただし、より古い動物の中では、運動しなかったマウスよりも、運動したマウスのほうが新しい筋肉の成長に優れています。驚いたことに、このような変化は、若いマウスでは老齢マウスほど明確には起こりません。

ランドー氏はスタンフォードメディカルニュースセンターが発表したプレスリリースで次のように述べています。「高齢動物の場合、効果が大きく見えます。」「定期的な運動で組織の修復を若返らせることが発見されました。高齢マウスの筋肉幹細胞の外観と動作は若いほうのように似ています。」

研究者らはまた、活動しなかった高齢マウスの筋肉幹細胞を負傷した若いマウスの筋肉に移植してから、古いドナー細胞は筋肉の修復においてうまく機能しないことを発見しました。 しかし、マウスが回る筋肉幹細胞は若い幹細胞のように振る舞い、より多くの繊維を形成して組織を修復します。定期的な運動が、高齢動物の休眠状態の幹細胞を活性化させることができます。

ただし、古い筋肉幹細胞に対する運動の利点は、マウスが運動を止めたから2週間後に完全に消えました。これは、一貫した運動が筋肉の若返りの鍵であることを示唆しています。

より多くの筋肉幹細胞を生成する代わりに、有酸素運動は、サイクリンD1(Cyclin D1)と呼ばれる小さなタンパク質を通して休眠中の筋肉幹細胞を目覚めさせます。このタンパク質は加齢とともに筋肉内で減少します。幹細胞のサイクリンD1レベルを若い時のレベルに回復すると、筋肉にベンジャミンバトン効果(Benjamin Button effect)が現れ、筋肉幹細胞の機能が向上し、組織の修復が促進されます。

「運動が本当に老化した幹細胞に若返らせています」とランドーは2018年の講演で述べました。若さを保つ薬はまだありませんが、研究者らは将来、サイクリンD1を標的とし、運動による若返りをシミュレートする薬を開発できるという可能性があります。それは老化した筋肉幹細胞を若い時のように機能させ続けます。
 
出典
情報源:
Brett, J.O., Arjona, M., Ikeda, M. et al. Exercise rejuvenates quiescent skeletal muscle stem cells in old mice through restoration of Cyclin D1. Nat Metab 2, 307–317 (2020).