曖昧だった”適度な運動”を定義、「運動模倣薬」の候補が挙げられる

曖昧だった「適度な運動」を分子レベルで定義

運動が健康に良いことは、よく知られています。

肥満や心血管疾患、骨粗鬆症、変形性関節症、さらには神経変性疾患に至るまで、運動は幅広い病気の予防や改善に役立つとされています。

世界保健機関（WHO）も週150分以上の「中強度の身体活動」を推奨しています。

しかし、研究の現場では、運動の種類や強度がそろっていないことも多く、「どの強度で、どんな分子変化が最もよく起きるのか」は十分に整理されていませんでした。

運動が弱すぎれば、体に十分な変化は起きません。

一方で、強すぎる運動は酸化ストレスやミトコンドリアの機能障害を招き、かえって体に負担をかける可能性があります。

そこで研究チームは、「適度な運動」を感覚ではなく、骨格筋で起きる分子反応によって定義することを目指しました。

骨格筋は体を動かすだけでなく、運動によって生じた変化を全身に伝える役割も持つためです。

実験では、マウスに対して運動強度を段階的に変えながら運動させました。

有酸素運動ではトレッドミルの速度を変化させ、筋力トレーニングでは体重の0〜160%まで負荷を変えたラダー登りを行わせています。

そして運動後の骨格筋を詳しく分析しました。

調べたのは、ミトコンドリアの増加に関わるPGC-1α、酸化ストレスの指標であるMDAやSod1、さらに筋肉の合成や分解に関わる分子などです。

加えて研究チームは、遺伝子発現、DNAメチル化、タンパク質のリン酸化という3つの階層をまとめて調べる「マルチオミクス解析」も行いました。

つまり、遺伝子がどれだけ働いているか、その遺伝子が働きやすい状態になっているか、そしてタンパク質がどのように反応しているかを、まとめて調べたのです。

その結果、有酸素運動では、マウスのトレッドミル走で毎分20メートル、ヒトで言えば最大酸素摂取量の約70%に相当する強度が最適とされました。

筋力トレーニングでは、マウスに体重の120%に相当する負荷をつけてラダーを登らせた条件で、筋肥大に関わる反応が最も強くなりました。

ヒトで言えば、1回だけ持ち上げられる最大重量（1RM）の約70〜80%に相当する強度と考えられます。

この強度では、ミトコンドリア機能や筋肥大といった有益な変化が高まり、酸化ストレスなどの有害な影響は目立って増えませんでした。

つまり「適度な運動」とは、単に楽な運動ではなく、「骨格筋で有益な分子反応を強く引き出しつつ、ダメージを増やしにくい強度」だと示されたのです。

では、このとき体の中では具体的にどのような変化が起きていたのでしょうか。

より詳細な結果は次項で見ていきます。