広島大学と北海道大学の共同研究で、冬眠期のツキノワグマ血清をヒト骨格筋培養細胞に添加すると、骨格筋細胞の総タンパク質量が増加することが明らかとなった。

 ヒトでは、ベッドレスト(寝たきり)などの不活動状態では、1日あたり0.5-1.0%程度の割合で骨格筋タンパク質量が減少し、身体機能の低下が進行する。一方、不思議なことに冬眠動物では、冬眠前後で筋肉の大きさや発揮される筋力が全く変化しないか、減少するとしても非常に軽微な範囲にとどまることが報告されている。

 冬眠動物における骨格筋の萎縮耐性ともいえる、未解明の筋肉量維持機構を明らかにすべく、本研究では、冬眠動物であるツキノワグマから冬眠期において採取した血清と共にヒト骨格筋細胞を培養する実験を行った。その結果、冬眠期ツキノワグマ血清の添加により、ヒト骨格筋培養細胞において筋肉を構成する総タンパク質量が増加するという、筋トレの効果と類似した細胞の応答が認められることがわかった。

 この骨格筋細胞の総タンパク質量の増加は、冬眠期クマ血清の添加が筋タンパク質合成系の制御に関与、あるいは筋タンパク質分解系を抑制することで達成されている可能性があることも示されたとしている。

 本研究成果は、長期間の不活動・栄養不良を経験し、それでもなお筋肉が衰えない冬眠動物がもつ適応システムの一端を示唆するものである。冬眠期クマ血清に存在する、骨格筋細胞のタンパク質代謝を制御し筋肉量維持に貢献するとみられる「何らかの因子」は未だ特定に至っていないが、将来的には、冬眠動物が有する「使わなくても衰えない筋肉」の仕組みの解明がヒトの寝たきり防止や効果的なリハビリテーション手法の開発につながる可能性がある。

論文情報:【PLOS ONE】Supplementing cultured human myotubes with hibernating bearserum results in increased protein content by modulating Akt/FOXO3a signaling

北海道大学

産業界や地域との連携を強固に「北海道大学ならではの実学」が世界をリード

北海道大学の起源は、1876年に設立された札幌農学校に遡る。長い歴史の中で、「フロンティア精神」、「国際性の涵養」、「全人教育」及び「実学の重視」という基本理念を掲げ、培ってきました。 この理念の下に国際的に通用する高度な学問的素養をもち、的確な判断力とリーダ[…]

広島大学

自らの人生をデザインするための学び。知を創造する世界トップ100の大学へ

「平和を希求する精神」「新たなる知の創造」「豊かな人間性を培う教育」「地域社会・国際社会との共存」「絶えざる自己変革」の5つの理念の下、12学部4研究科を擁する総合研究大学。教育力・研究力を両輪とした大学改革を推進しながら、グローバル人材を持続的に輩出し、知を[…]

大学ジャーナルオンライン編集部

大学ジャーナルオンライン編集部です。
大学や教育に対する知見・関心の高い編集スタッフにより記事執筆しています。