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運動に費やす時間や大きな筋肉の使用が減ると、脳の幹細胞の代謝に大きな変化が起こり、新たな神経細胞を作る能力が損なわれることが新たな研究によって示された。

多発性硬化症(MS)や脊髄性筋委縮症などの神経疾患患者において、運動が制限された場合には急速に症状が進行することがあるが、今回の発見によりその理由が説明できるかもしれない。

この研究は、Frontiers in Neuroscience誌に発表された。

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運動が健康に良いことはよく知られている。運動は血液の循環を促し、不安やうつの症状を軽減して精神状態を改善するための化学物質の放出を引き起こす。さらに、運動は体の代謝を変化させ、骨折や心臓疾患などの病気のリスクを大幅に軽減する。

ある研究によれば、運動はMS患者の身体障がいと生活の質を改善し、脳の再生を助ける。このメカニズムを理解するために、イタリアの研究グループはマウスでの実験を行った。

彼らは、マウスの後ろ足の動きを28日間制限し、脳の変化を調べた。その間、マウスの食事量やグルーミングの活動には影響を与えないようにした。その後、マウスの脳室下帯を評価した。脳室下帯には、新たな神経細胞を作る役割を持つ神経幹細胞が存在している。

その結果、運動を制限されたマウスでは、通常に比べて神経幹細胞の増殖能力が70%低下することが分かった。これは、神経幹細胞が新たな神経細胞を作り出す能力が、運動制限によって損なわれたことを意味している。

追加の実験により、神経幹細胞の活動が低下する際には、いくつかの代謝に関連する遺伝子の発現が変化していることが明らかになった。特に、CDK5Rap1と呼ばれる遺伝子は、ミトコンドリアの活動に非常に重要な役割を果たしているが、運動の欠如によって大きく影響を受けていた。この遺伝子変化が、代謝の減少と神経幹細胞の活動低下の一因となっているとみられる。

これらの発見を総合すれば、足のような大きな筋肉を使うことで、脳へのシグナル伝達が起こり、健全な神経システムに必要な神経幹細胞の活性が保たれていると言える。

「我々の研究は、寝たきりの患者や長期間滞在する宇宙飛行士などの負荷に耐える運動ができない人々が、筋肉の量を失うだけでなく、体の化学物質に細胞レベルの変化が起こり、神経システムに悪い影響が起こるという考えを支持しています」と研究を主導したRaffaella Adami博士は報道発表の中で述べた。






参考:Limited Use of Large Muscles Affects Health of Nerve Cell-producing Stem Cells in Brain, Mouse Study Finds