男性と女性の筋肉量の代謝の違いが糖尿病の転帰の違いを説明するかもしれない

男性と女性の骨格筋は、グルコースと脂肪の処理方法が異なります。テュービンゲン大学病院、ミュンヘンのヘルムホルツ糖尿病・代謝性疾患研究所、そしてドイツ糖尿病研究センター（DZD）eVが実施した研究は、これらの違いを分子レベルで包括的に評価した初の研究結果です。Molecular Metabolism誌に掲載されたこの研究結果は、糖尿病などの代謝性疾患が女性と男性で異なる症状を呈する理由、そして身体活動に対する反応が異なる理由を説明する可能性があります。

骨格筋は単なる「運動の原動力」以上の役割を果たします。糖代謝において重要な役割を果たし、ひいては2型糖尿病の発症にも深く関わっています。インスリン依存性の糖取り込みの約85%は筋肉で起こるからです。

つまり、筋肉細胞のインスリン感受性が低下すると（インスリン抵抗性など）、血液からのブドウ糖の吸収が悪くなります。身体活動はこのプロセスに直接的に作用します。

男性と女性の筋肉の働きは異なる

男性と女性の筋肉の働きがどれほど異なるかは、長らく過小評価されてきました。サイモン・ドレーアーとコーラ・ワイガート率いる科学者たちは、まさにこの点を研究しました。彼らは、30代の健康だが太り気味の成人25人（女性16人、男性9人）から採取した筋肉生検を調べました。

被験者はこれまで定期的な運動歴がありませんでした。8週間にわたり、週3回、1時間ずつの有酸素運動プログラムを実施しました。このプログラムには、30分のサイクリングと30分のトレッドミルウォーキングが含まれていました。

筋肉サンプルはトレーニング前、最初のセッション後、そしてプログラム終了時に採取されました。研究チームは、エピゲノム、トランスクリプトーム、プロテオーム解析などの最新の分子生物学技術を用いて、複数のレベルでの性差を解析しました。

男性はストレスに対してより大きなストレスで反応する

結果：最初のトレーニングは、男性において分子レベルでより強いストレス反応を引き起こし、ストレス遺伝子の活性化と血中の筋タンパク質ミオグロビン濃度の上昇に反映されました。さらに、男性の筋肉には、いわゆる速筋線維の顕著なパターンが見られました。速筋線維は、短時間の激しい運動に適しており、エネルギー源としてブドウ糖を優先的に利用します。

女性は脂肪酸の吸収と貯蔵を担うタンパク質が有意に多く、脂肪の利用効率が高いことを示しています。8週間の定期的な有酸素運動後、男女の筋肉はより類似し、筋線維の特異的な差異は減少しました。同時に、男女ともに、細胞の「発電所」であるミトコンドリアにおけるグルコースと脂肪の利用を助けるタンパク質が増加しました。

「これらの適応は代謝パフォーマンスの全体的な改善を示しており、2型糖尿病のリスク低減に役立つ可能性があります」とワイガート氏は述べています。「将来的には、私たちの新たなデータは、個人の糖尿病リスクをより正確に予測し、女性と男性それぞれに適した身体活動の推奨事項をより正確に提供することに役立つ可能性があります。」

次は何？

科学者たちは現在、エストロゲンやテストステロンなどの性ホルモンがこれらの違いにどのような役割を果たしているか、また老年期のホルモンの変化が代謝性疾患のリスクにどのような影響を与えるかを研究したいと考えている。