イリノイ大学の研究者たちは、運動が筋肉を強化する効果を科学的に証明しました。彼らは、幹細胞が筋肉量の増加に果たす役割を発見しました。
ここで話題にしているのは、いわゆる間葉系幹細胞です。筋肉に存在する細胞ですが、筋組織とは直接関係しておらず、新しい筋線維を生成することもありません。しかしながら、科学者たちはその役割が重要であることを実証しています。この研究の著者らは、研究結果をまとめた論文をPLoS ONE誌にオープンアクセスで掲載しており、その概要はイリノイ大学のニュースサイトで読むことができます。
激しい運動は、収縮筋線維に伸張と微小損傷を引き起こします。その結果、新しい筋線維が形成され、筋肉はより強く、より大きくなります。間葉系幹細胞(MSC)はこのような微小損傷に非常に敏感で、運動している筋肉の部位に集積することを、マルニ・ボッパート教授らは示しました。
「筋肉の微小損傷部位におけるMSCの蓄積が、運動後の筋肉の再生と成長の刺激となるかどうかを確認することにしました」とボッパート氏は言う。
研究者たちはマウスを用いて研究を行いました。実験用げっ歯類に動くトラック上で激しい運動をさせ、その筋肉から間葉系幹細胞(MSC)を分離して細胞培養を行いました。その結果、鍛えられた筋肉の細胞が、成長因子と呼ばれるタンパク質を集中的に合成していることが明らかになりました。これらのタンパク質は、他の筋細胞(マイクロサテライト細胞)が融合して新しい筋線維を形成するよう促します。生物学者はマイクロサテライト細胞の役割を古くから知っていましたが、間葉系幹細胞によってその活動が促されることを初めて発見しました。MSCがどのようにしてこのプロセスを調整するのかは、細胞に蛍光標識を付けて筋肉に再注入することで観察されました。
科学者たちは、MSC(間葉系幹細胞)が運動と筋肉の成長を結びつける鍵だと考えています。「成人の筋肉における幹細胞は、運動を通して筋肉の健康を維持する基盤であることが分かっています」とボパート氏は説明します。
科学者たちは、この資源が人類の利益のために活用されることを期待しています。例えば、加齢に伴う筋肉量の減少を防ぐ手段を開発したり、筋力低下に苦しむ患者を助けるなどです。
「運動は確かに筋肉を良好な状態に保つ最良の方法ですが、年齢を重ねても誰もが身体的に活動的な状態を維持できるわけではありません」と論文の著者らは強調する。「障害を持つ人々の筋肉を成長させる機会は非常に限られています。幹細胞をどのように活用すれば筋肉の萎縮を防ぐことができるのかを解明したいと考えています。」
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