定期的に運動をする人なら誰でも、その効果を知っています。トレーニングをすればするほど、より健康になるのです。時間が経つにつれて、運動能力が向上するだけでなく、寿命も長くなります。生化学的に言えば、これは筋肉がより長く有酸素運動できることを意味します。筋肉は酸素を消費しながら糖分や脂肪をエネルギーとして燃焼します。ただし、これにも限界があります。たとえば、マラソンやトライアスロンなどで無理をしすぎると、精神的および肉体的に完全な疲労状態に達する可能性があります。英語では、アスリートは非常に比喩的に「壁にぶつかる」、つまり壁に向かって走ることを言います。その理由は「この瞬間は、脳が十分な糖分を摂取できなくなったときに起こります。あなたはめちゃくちゃです」と、研究リーダーであるラホーヤのソーク生物学研究所のロナルド・エヴァンス氏は説明する。一般的な理論によれば、筋肉が脂肪の燃焼に切り替わりやすくなり、脳により多くの糖分が残るため、トレーニングによってこの瞬間が延期されます。
1つの遺伝子が重要である
しかし、今回判明したように、このトレーニング効果は、まったく運動をしなくても、化学薬品を使用するだけで達成できる可能性があります。エヴァンスと彼の同僚は、PRARD 遺伝子の機能をより詳細に研究していたときにこのアイデアを思いつきました。マウスを使った実験では、この遺伝子のスイッチがオフになっていると、集中的な持久力トレーニングを行っていても、マウスの体力はまったく向上しないことがわかりました。逆に、定期的なホイールトレーニングは PRARD 活動を増加させることが示されました。 「これは、PRARDがトレーニング効果において中心的な役割を果たしていることを示唆しています」とエバンスの同僚マイケル・ダウンズは説明する。さらなる研究により、この遺伝子によって制御されるシグナル伝達経路により、筋肉の糖分の消費が減り、脂肪の燃焼に早く切り替わるようになることが明らかになりました。
ここでの大きな疑問は、このプラスの効果は有効成分でも達成できるのかということでした。それを調べるために、研究者らは、PRARD 遺伝子の活性化を引き起こす可能性のある化合物を探しました。彼らは分子GW1516を発見した。エヴァンスらは、マウスを使った耐久テストでこれがどの程度うまく機能するかをテストした。彼らは体重1キログラム当たり40ミリグラムのGWを8週間食事とともに定期的に摂取し、ケージ内には回し車もなければ、あまり動き回る機会もなかった。この後、研究者らはランニングバイクでのマウスの持久力をテストし、代謝を調べた。
フィットネス薬でマウスのスタミナが増す
結果: 未治療の対照動物はわずか 160 分で疲れ果てましたが、GW を投与したマウスは 270 分間持続しました。 「GWによる8週間の治療は、これらの動物の持久力を1時間半延ばすのに十分でした」とエヴァンスらは言う。この薬は、マウスを動かさなくても、数週間のスポーツトレーニングと同じくらい効果がありました。血液サンプルにより、これらのマウスの血糖値は、コントロール動物よりもレース中に大幅に遅く、よりゆっくりと低下することが確認されました。研究者らの報告によると、その結果、彼女はその後、血液1デシリットルあたりブドウ糖70ミリグラムという典型的な消耗限界に達したという。驚くべきことは、このフィットネスの向上は、筋肉の構造を変えることなく行われたということです。集中的なトレーニングの結果、筋肉内の血管とミトコンドリアの数が増加し、線維の種類が変化しますが、GW を投与したマウスの筋肉では、これらの変化は明らかではありませんでした。 「これは、持久力の向上が主に代謝の変化によるものであることを示唆しています」とエヴァンス氏らは結論付けている。実際、マウスはGWを摂取している間は体重増加の傾向が少なく、インスリンに対する反応が良くなることも証明されており、これは脂肪と糖の代謝の変化の兆候でもある。
この「フィットネス薬」はマウスでのみテストされています。しかし、研究者らは、そのプラスの効果は人間にも波及する可能性があると考えています。 「この研究で、疲労の『壁』を動かす方法は複数あることを示しました」とエヴァンス氏は言う。 「標準的な方法はトレーニングで、走るたびに少しずつ良くなっていきます。しかし、私たちはそれが動きなしでも可能であることを示しました。」科学者らは、この有効成分と同様の有効成分が主に運動能力に制限のある人々の治療に有益であると考えています。有効成分はフィットネスのために代謝を調整し、肥満、糖尿病、心血管疾患に対抗する可能性があります。しかし、競争力のあるアスリートでさえ、そのような持久力の薬、つまりドーピング剤としての利点をすぐに認識するでしょう。
