トレーニング後に傷ついた筋肉が修復される決定的瞬間を激写

この画像を大きなサイズで見る

　ジムやトレーニングで激しく運動すると、その負荷によって筋肉には小さな傷がつくのをご存じだろうか？でも大丈夫。筋細胞の管理センターである「核」が駆けつけて、傷を修復してくれるのだ。

　筋肉は裏切らないというけれど、筋肉を保護する細胞も裏切らないようだ。

　スペイン、ポンペウ・ファブラ大学などの研究グループは、細胞レベルで起きている筋肉修復の決定的瞬間を撮影。『Science』（21年10月15日付）で発表した。

筋肉を構成する「筋繊維」と「筋節」

　私たちが体を自由に動かすための「骨格筋」は、細い菅のような細胞が集まってできている。糸のような繊維にも見えることから、これらを「筋繊維」という。

　筋繊維の1本1本には、「筋節（きんせつ）」という収縮装置（骨格筋組織）が内蔵されている。運動するとき、伸びたり縮んだりするのがこれだ。

骨格筋の構造

この画像を大きなサイズで見る

運動で裂ける筋繊維を修復するプロセス

　この筋節は激しい運動をすると傷がつく。

　たとえば、肩の高さからゆっくりとダンベルを降ろすバイセップカールの後半プロセスや、下り坂を駆け下りたときなど、筋肉は「遠心性収縮」をする。つまり筋肉は収縮しているのに、結果として引き伸ばされるのだ。

　これは筋肉を鍛える方法でもあるが、筋繊維が過剰に引き伸ばされるため、筋節まわりの膜が引っ張られて裂けてしまう。

　すると筋細胞は直ちにレスキュー活動を開始する。

　膜の損傷部位にタンパク質の”フタ”ができたり、裂け目から細胞に入り込んだ余分なカルシウムをミトコンドリアが吸い取ったりする（筋細胞の正しい機能に邪魔になるから）。

　ここまではすでに知られていたことだ。だが今回の研究では、さらに筋細胞の「核」までが駆けつけることが明らかにされている。

この画像を大きなサイズで見る

運動後5時間で修復プロセス開始

　研究グループは、トレッドミルで走ったマウスと人間から、一定時間ごとに足の筋繊維を採取し、観察した。

　するとどちらも運動後5時間で、筋繊維の裂け目のまわりにタンパク質が蓄積し、”傷跡”ができることがわかった。

　さらに24時間が経過すると、遠くにあったはずの核が群れをなして裂け目に近寄ってくることまで判明した。

この画像を大きなサイズで見る

mRNAの爆発的増加と核の移動

　研究グループは、核が移動する様子をさらに詳しく知るために、培養したマウスの筋細胞をレーザーで傷つけ、何が起きるのか観察してみた。

　するとレーザー照射から5時間で、タンパク質が集中的につくられることがわかったという。とりわけ核が移動してきたあとには、mRNA（メッセンジャーRNA）が爆発的に増えることが確認された。

　mRNAは核内につくられる遺伝的設計マニュアルのようなものだ。DNAの設計図をコピーして、細胞内に運び、それに基づいて新しいタンパク質がつくり出される。

References:Muscle repair after physiological damage relies on nuclear migration for cellular reconstruction / Stunning images show how muscles heal themselves after a workout | Live Science / written by hiroching / edited by parumo

• #医学
• #細胞
• #筋肉
• #修復
• #核