運動の効果に個人差がある原因の一つを解明!!

運動の効果に個人差がある原因の一つを解明のイメージ図

医薬保健研究域医学系の金子周一教授,篁俊成教授および御簾博文准教授らは,肝臓から分泌されるホルモンである「ヘパトカイン」(※1)の一つが,骨格筋に作用することで,運動を行っても,その効果を無効にする「運動抵抗性」(※2)という病態を起こしていることを発見しました(図)。

身体活動の低下は,肥満,2型糖尿病,高血圧,脂肪肝などのさまざまな生活習慣病につながることが知られていますが逆に,運動はこれらの疾患の予防や治療につながるため,運動療法として定期的な運動が推奨されています。しかし,運動療法の効果には,かなりの個人差があり,運動を行ってもなかなか効果が出ない人がいることが報告されていました。研究グループは,2型糖尿病,脂肪肝の患者,高齢者で多く発現している「ヘパトカイン」であるセレノプロテインP(※3)に着目して研究を行いました。

マウスや細胞の実験によって,過剰なセレノプロテインPは,受容体であるLRP1(※4)を介して筋肉に作用することで,運動したにもかかわらず,その効果を無効にする「運動抵抗性」という病態を起こすことを見出しました。また,セレノプロテインPを生まれつき持たないマウスでは,同じ強さ・同じ時間の運動療法を行っても,通常のマウスと比べて運動のさまざまな効果が倍増することが分かりました。さらに,健常者を対象にした臨床研究では,血液中のセレノプロテインPの濃度が高かった人は,低かった人に比べて,8週間の有酸素運動トレーニングをしても運動の効果が向上しにくいことが分かりました。

本研究では,運動の効果に個人差がある原因の一つを解明しました。今後,2型糖尿病などの身体活動低下に関連した,さまざまな生活習慣病に対して,セレノプロテインPと受容体LRP1を標的にした新しい「運動効果増強薬」の開発や,セレノプロテインP濃度の測定による運動効果の出やすさの診断などにつながることが期待されます。

本研究成果は,2017年2月27日(米国東部時間)発行の米国の総合医学雑誌『Nature Medicine』オンライン版に掲載されました。

2型糖尿病や脂肪肝の患者の一部では,過剰に産生されたセレノプロテインP が受容体LRP1を通じて筋肉で作用します。筋に取り込まれたセレノプロテインP は,GPX1やSeWなどの抗酸化タンパクを誘導します。その結果,運動で生じる活性酸素の量がおさえられてしまうため,運動したとしてもその健康増進効果がでない病態「運動抵抗性」におちいります。

 

【用語解説】
※1 ヘパトカイン:
  肝臓から分泌されるホルモンで,血液を介して全身でさまざまな作用を発揮するものを総称してヘパトカインと呼びます。研究グループは 2010 年に,2 型糖尿病において増加し,高血糖の原因となる肝臓由来の液性因子としてセレノプロテインP を同定し,このような肝臓由来ホルモンをヘパトカインと総称することを提唱しました。

※2 運動抵抗性:
  運動はさまざまな健康増進効果を発揮しますが,運動の効果に個人差があることは古くから知られていました。今回の研究で,ヘパトカインのひとつであるセレノプロテインPの血中濃度が高いヒトでは運動をしてもその効果があらわれにくいことを見出し,このような病態を「運動抵抗性」と呼ぶことを提唱しています。

※3 セレノプロテインP:
  セレノプロテインPは,主に肝臓からつくられる分泌タンパク質です。必須微量元素であるセレン(Se)を多く含んでおり,セレンを肝臓から全身へと輸送するホルモンであると考えられていました。しかし,2010 年,研究グループははじめて,2 型糖尿病の患者さんで血液中のセレノプロテインPが増えていることと,セレノプロテインPが血糖値を上昇させるホルモンであることを明らかにしました。最近では,脂肪肝の患者さんや高齢者でもセレノプロテインPの血中濃度が高いことが報告されています。

※4 LRP1:
  LRP1はLow density lipoprotein receptor-related protein 1の略で,細胞膜に存在するタンパクです。コレステロール,血液凝固因子など,多くのリガンドの細胞内への取り込みやシグナル伝達を担う受容体であることが報告されてきました。しかし,LRP1が運動の効果やセレノプロテインPの取り込みに関連することはこれまで知られていませんでした。

 

詳しくはこちら[PDF]

Nature Medicine

研究者情報:金子周一
 研究者情報:篁俊成
 研究者情報:御簾博文

 

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