これまで糖尿病の治療はインスリンを投与するのが常識とされてきました。しかし、首都大学東京大学院人間健康科学研究科の藤井宣晴教授は、運動をして筋肉が収縮すると、インスリンとはまったく別のメカニズムが働いて血液中の糖を消費し、糖尿病の治療や予防に大きな効果があることを明らかにしたのです。

研究はさらに進展し、これまで臓器だけが作るとされていたホルモンが、実は筋肉によって多種多様に作り出されていることを発見。これらのホルモンが血液の流れに乗って全身に届けられ、臓器などを健康にしている事実を証明しつつあります。内閣府もこの研究に注目し、｢最先端・次世代研究開発支援プログラム｣に選んで後押しをしています。

運動をして筋肉を動かせば、糖尿病だけでなく、アルツハイマー病やがん発生のリスクを下げ、免疫機能を高めるといった効果があるうえ、健康を増進することによって、医療費の削減に貢献することが期待されます。

筋肉の運動効果解明に挑戦する藤井教授に、これまでの研究の成果について伺いました。

ウェブメディア｢Mugendai（無限大）｣の記事より抜粋してご紹介します。

鍵を握るのは筋肉細胞の中にあるAMPキナーゼという酵素

── まず、糖尿病の話から伺います。運動して筋肉を収縮させると、インスリンとは異なる経路で血糖値が下がる、という藤井先生たちの研究が注目を集めています。それはどのようなメカニズムなのでしょうか。

：筋肉を収縮させると、血液中の糖が消費されて血糖値が下がる現象は以前から知られていました。しかし、そのメカニズムについては｢筋収縮がインスリンの分泌を盛んにしているのだろう｣と、間違って解釈されていました。

私たちの身体は多くのホルモンを作っていますが、血糖値を下げるホルモンはすい臓が分泌するインスリン以外にはないということで、そう推測されていたのです。しかし実際には、運動すると逆にインスリンの分泌が低下することも以前から知られており、本当の理由は解明されていなかったのです。

私は1999年に米ハーバード大学のジョスリン糖尿病研究センターに留学しました。その直前の98年、私の上司になるロ－リー・グッドイヤー博士が、｢筋肉の収縮によってインスリンとは全く違う経路で糖が筋肉に取り込まれている｣という画期的な論文を発表していました。それは、世界でもまだ数人しか気付いていない事実でした。

その後、グッドイヤー博士は筋肉細胞の中で何が起きているのかを詳しく研究し、筋肉細胞中の｢AMPキナーゼ｣という酵素が糖を取り込んでいる事実を突き止めたのです。私はその研究プロジェクトの主任として2008年まで参加しました。

細胞のエネルギーが減ると、ＡＭＰキナーゼが活性化して糖を取り込む

── そのＡＭＰキナーゼとはいったいどんな物質で、どんな働きをするのですか。またインスリンの働きとはどう違うのでしょうか。

：人が運動して筋肉を動かすときは、ATP（アデノシン３リン酸）というエネルギーの｢蓄電池｣を利用します。ATPがエネルギーを出すとADP（アデノシン２リン酸）という物質に変化し、更にエネルギーを出すとAMP（アデノシン１リン酸）に変化します。

こうして細胞内のATPが減ると逆にAMPが増え、それに応じてAMPキナーゼに活性化のスイッチが入ります。するとAMPキナーゼは血液中の糖を筋肉細胞に取り込み、低下したATPのエネルギーを補充する働きをするのです。

AMPキナーゼはもともと筋肉細胞に存在する酵素であり、細胞のエネルギー量を監視するセンサーの役目を果たしています。その存在は以前から知られていましたが、構造が複雑なこともあり、何のために存在しているのか、よく分かっていませんでした。それがようやく解明されたのです。

これに対しインスリンは、すい臓のランゲルハンス島という組織で作られて血液中に分泌されるホルモンで、筋肉細胞の外側から筋肉に糖の取り入れを促すという違いがあります。

話がそれますが、昔から糖尿病治療に使われているメトフォルミンという薬があります。ユリ科の植物から抽出する物質ですが、なぜ糖尿病に効くのか分からないまま使われていました。実はこの物質も、AMPキナーゼを活性化していることが最近になって判明しました。つまり運動がもたらす効果を模倣する物質だったわけです。

このようにここ１０数年の研究で、AMPキナーゼ・ワールドと言われるぐらい、研究が進んできました。

インスリン以外の治療を諦めていた糖尿病患者に福音

── 血糖値を下げるAMPキナーゼの研究が進んだことは、インスリンに頼るしかなかった糖尿病の患者さんにとって新たな希望になりますね。

：そう思います。私たちの研究の第１のインパクトは、インスリン以外に筋肉に糖を取り込ませるメカニズムが存在することを示した点です。

第２にインスリンの働きが悪い糖尿病の患者さんであっても、運動すると健常な人と同じぐらい、筋肉への糖の取り込みが盛んになることを発見した点です。

糖尿病の患者さんは日本だけでも約700万人、その予備軍1300万人を合わせると総計2000万人いると言われます。すい臓の細胞が壊れるⅠ型と、インスリンの情報伝達がうまく機能しなくなるⅡ型がありますが、日本人の糖尿病のほとんどはⅡ型です。これまでインスリン以外の治療を諦めていたⅡ型の患者さんに新しい治療の道が開けたことは、とても意義のあることです。

日常の身体活動のレベルを、少しでも超えるものは｢運動｣と言える

── 運動が糖尿病の治療や予防に有効であることは分かりましたが、どのような運動をすれば効果的なのでしょうか。

：その点については私は専門外なのですが、低い運動強度でもAMPキナーゼが活性化されることがすでに確認されており、無理に頑張って激しい運動をする必要はありません。

運動が健康にいいことは承知しているのに、実際には運動しない人が多いことが問題です。｢運動しなさい｣と言われると、シューズやウエアを買ったり、気合を入れたり。こんなイメージでは、長続きしないのが当然です。

日常生活で必要とされる身体活動のレベルを、少しでも超えるものは全て｢運動｣と言えます。ある運動と別の運動の違いをうんぬんするより、運動するかしないかの違いの方がものすごく大きいのです。

２人並んで話しながら歩いているとしましょう。話しながら呼吸をちょっと意識する、あるいは心臓がドキドキ動いていることを自覚するぐらいの速度で歩く──これはもう運動であり、ふだん使わないレベルの身体活動をしている証拠と言えます。階段を２階や３階まで歩いて上がるとか、掃除をするといったことも運動です。この程度でも効果があります。

話しながら歩くことに負担を感じなくなったら、それは運動レベルに身体が適応した証拠なので、もう少し歩く速度を上げてみればいいでしょう。

ただ、運動は万能ではありません。糖尿病が重度に進行してしまうと、運動にできることは限られてきます。病気の早い段階でやるほど効果的です。糖尿病の研究や意識改革が進んでいる米国に比べ、日本の病院では患者さんにどのように運動をすればよいかを伝える努力が不足しているように思います。

運動の効果は脳、免疫系、肝臓、すい臓などすべての臓器に現れる

── 米国では、運動することが糖尿病治療のための重要な柱、と位置付けられているのですか。

：そうです。米国では｢Exercise is medicine.（運動は薬なり）｣というスローガンが普及しており、米医師会やスポーツ医学会が健康のために運動を推奨しています。米国は国民皆保険ではありませんが、それでも保険医療の金額がぼう大になり、国の財政を圧迫しているからです。

糖尿病に限らず、病気になった人を治すのではなく、病気にならないように予算を付けて仕向けて行くという意識が、米国ではとても高くなっています。

── 運動の効果は糖尿病以外の面でも現れるのでしょうか。

：はい。効果の出方は臓器によってそれぞれ違いがありますが、脳、免疫系、肝臓、すい臓などすべての臓器に運動の効果が現れます。また数種類のがん発生のリスクを低下させることも分かっています。

一般的には｢運動｣と認識されていない｢話ながら歩く｣｢掃除をする｣といった活動でも糖尿病などの病気のリスクを防ぐというのは、興味深いですね。以下のリンク先では、｢筋肉から分泌されるホルモン｣の研究が進んでおり、身体全体を健康にする新しい薬品が作ろうとしていることが語られています。｢健康｣の最前線について、ぜひご一読ください。

常識を覆す｢運動｣効果の解明に挑む ――筋肉がホルモンを出して糖尿病、がん、アルツハイマー病などのリスクを防ぐ | Mugendai（無限大）

（ライフハッカー［日本版］編集部）