2019年02月19日 06時00分 サイエンス

一度衰えた筋肉でも鍛えるとすぐに回復するのは「筋肉記憶」のおかげ



筋肉を鍛えるためには、継続的なトレーニングが必要となります。トレーニングをさぼると筋肉は衰えてしまいますが、トレーニングを再開すると比較的早く筋肉量を戻すことができるといわれています。このような「筋肉が以前の状態を記憶している」という現象は運動生理学の世界で経験則として知られていたもので、「Muscle Memory(筋肉記憶)」と呼ばれています。



Frontiers | Skeletal Muscles Do Not Undergo Apoptosis During Either Atrophy or Programmed Cell Death-Revisiting the Myonuclear Domain Hypothesis | Physiology

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01887/full



Muscle memory discovery ends 'use it or lose it' dogma -- ScienceDaily

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190125084106.htm



筋肉を長い間鍛えないと、筋細胞が死滅し、筋肉が萎縮していくことがわかっています。しかし、筋肉が萎縮しても再びトレーニングを再開すると、すぐに以前の状態まで成長することがわかっています。一般的に細胞はアポトーシスと呼ばれるプログラムされた細胞死を遂げて死滅していくものですが、筋細胞の場合は以前の細胞の情報を保持しているとしか考えられず、この「筋肉記憶」がどのように保持されているのかは不明でした。



一般的に動物の細胞には、設計図となるDNAを内包する核が存在しています。原則として一つの細胞に含まれる核は一つですが、細胞分裂が不完全に行われたり複数の正常な細胞が融合したりすることで、複数の核を持ちながら単一の細胞であるようにふるまう「合胞体」が存在します。例えば、人間の骨格筋繊維は複数の筋細胞が融合してできた合胞体です。



by Berkshire Community College Bioscience Image Library



マサチューセッツ大学の生物学教授であるLawrence Schwartz氏は「筋繊維がもつ核、すなわちDNAの量と細胞質の量は密接に関係している」という「筋核ドメイン仮説」を唱えています。



Schwartz氏によると、これまで核の数が筋肉の肥大化と関係しているということを示すような研究はあるものの、長い間筋肉を使わないことによって起こる萎縮で核の数が変化しているのかどうかは議論が続いているそうです。つまり、「筋肉の衰え」は筋繊維が縮小しているのか、筋繊維の核の数が減っているのかはこれまでわかっていなかったとのこと。



そこで、Schwartz氏率いる研究チームはマウスとタバコスズメガの筋肉で実験を行いました。その結果、マウスとタバコスズメガの両方において、筋繊維が萎縮しても核が失われることはなかったとのこと。筋肉そのものが萎縮していても細胞質が減少してしまっているだけで核の数は減っていないため、筋肉が衰えてもトレーニングを再開すればすぐに元通りに回復するというわけです。



by Lin Mei



Schwartz氏の筋核ドメイン仮説と実験結果に基づけば、筋肉記憶は確かに存在するといえます。「筋肉は、極度の運動で損傷を受けたり栄養が不足したりするなど、さまざまな環境要因で萎縮してしまいます。たとえ筋肉が萎縮してしまってもすぐに元に戻るような可塑性を得るため、筋繊維はすぐに核を失うことがないのだと考えられます」とSchwartz氏は推測しています。