有酸素運動がオートファジーを促進して弱った心臓を強くする

規則的な運動が、心臓が、体の要求を満たす、十分な血液を送り出すことができない、心不全の重要な治療形態と考えられています。運動の効果は、カヘキシー(悪液質、深刻な体重と筋肉の減少)や動脈圧制御から、心機能向上にわたり、進行性心臓細胞死を引き起こす、退行変性過程を遅らせます。心不全患者の約70%は、5年以内に、その病気が原因で亡くなります。

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有酸素運動が弱った心臓を保護

Research reveals how physical exercise protects the heart

A study by the University of São Paulo (USP) in Brazil, published recently in the journal Autophagy, helps to elucidate part of the mechanism whereby aerobic exercise protects the sick heart.

近ごろ、Autophagy誌に掲載された、サンパウロ大学による研究は、有酸素運動が、病んだ心臓を保護するメカニズムの一部を解明するのに役立ちます。

“Basically, we discovered that aerobic training facilitates the removal of dysfunctional mitochondria from heart cells,” said Julio Cesar Batista Ferreira, a professor at the Biomedical Science Institute (ICB-USP) and principal investigator for the project which was supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP)

”簡単に言えば、我々は、エアロビクストレーニングが、心臓細胞から、機能不全に陥ったミトコンドリアの除去を促進することを発見しています。”と、生物医学研究所の教授で、サン・パウロ研究基金によって資金援助されている、今回の研究の研究責任者である、ジュリオ・シーザー・バティスタ・フェレイラ氏は言いました。

ミトコンドリアの役割

Mitochondria are the organelles in charge of providing energy to cells. “The removal of dysfunctional mitochondria increases the supply of ATP [adenosine triphosphate, the molecule that stores energy for the cell] and reduces the production of toxic molecules, such as oxygen free radicals and reactive aldehydes, an excess of which damages the cell structure,” he added.

ミトコンドリアは、細胞へのエネルギー供給を担っているオルガネラです。”機能不全のミトコンドリアの除去が、ATP(アデノシン三リン酸、細胞用エネルギー貯蔵分子)供給増加と、細胞構造を損傷する、酸素遊離基や反応性アルデヒド等、有害分子産生減少をもたらします。”

オートファジー/自食作用

In the recently published article, which was featured on the journal’s cover, the group showed that exercise also regulates the activity of another cellular cleansing mechanism, known as autophagy, the discovery of which led Japanese scientist Yoshinori Ohsumi to win the 2016 Nobel Prize in Medicine.

雑誌のカバーに取り上げられた、最近発表された論文の中で、グループは、運動が、日本人科学者の大隅良典氏が、2016年にノーベル医学生理学賞を受賞させた発見、オートファジー(自食作用)として知られている、もう1つの細胞自浄作用の活性も制御する事を示しました。

リソソームの役割

“Instead of degrading isolated proteins, this system creates a vesicle [autophagosome] around dysfunctional organelles and transports all this material at once to the lysosome, a sort of incinerator,” Ferreira explained. “The lysosome contains enzymes that destroy cell waste. However, we observed that autophagic flux is interrupted in the heart of a rat with heart failure and that there’s a buildup of dysfunctional mitochondria.”

”隔離されたタンパク質を分解する代わりに、この系は、機能不全の細胞小器官の周囲に、小胞(オートファゴソーム、自食胞)を形成し、この物質を一度に全て、リソソームへ輸送します。リソソームは、細胞老廃物を破壊する酵素を含んでいます。しかし、我々は、心不全ラットの心臓において、オートファジーフラックスが遮断され、機能不全に陥ったミトコンドリアの蓄積が存在することを見つけ出しています。”

有酸素運動は、心不全により弱った心臓の細胞中の機能不全に陥ったミトコンドリアを効果的に除去してくれるだけではなく、オートファジーも活性化させることができるようです。今回の研究は、あくまでもネズミを使った実験ですが、何れにしても、運動が健康に良いことは散々証明されているので、運動するに越したことはないはずです。

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