公園での早歩きだろうが、ジムでのトレーニングだろうが、運動は体に良い。 しかし、筋肉を動かさずにトレーニングの利点を活用できるとしたらどうだろう？ ミシガン大学医学部の研究者らは、セストリン（Sestrin）と呼ばれる天然に存在するタンパク質を研究し、これらのタンパク質がハエやマウスで運動効果の多くを模倣できることを発見した。 この研究成果は、最終的に科学者が老化やその他の原因による筋肉の消耗と戦うのに役立つ可能性がある。
この研究成果は、2020年1月13日にNature Communicationsのオンライン版で公開された。 このオープンアクセスは「セストリンは運動的に有益な進化的に保存されたメディエーターである。（Sestrins Are Evolutionarily Conserved Mediators of Exercise Benefits.）」と題されている。
「研究者は以前、運動後にセストリンが筋肉に蓄積することを観察していた」と ミシガン大学医学部の分子および統合生理学の研究助教授であるMyungjin Kim 博士は述べた。Jun Hee Lee 教授および共同研究者チームと協力して、Kim 博士は運動とタンパク質の明らかな関連性についてさらに学びたいと考えた。 彼らの最初のステップは、ハエのグループに運動を促すことだった。
デトロイトのウェイン州立大学の共同研究者であるRobert Wessells 博士と Alyson Sujkowski 氏は、ショウジョウバエの通常の本能を利用して試験管を乗り降りする“ルームランナー”を開発した。 それを使用して、チームはハエを3週間訓練し、通常のハエの走行能力と飛行能力を、セストリンを作る能力を欠くように飼育されたハエのものと比較した。 「ハエは通常、この時点で約4〜6時間走ることができ、その期間に通常のハエの能力は向上した」とLee 博士は語った。 「セストリンのないハエは運動しても改善しなかった。」
さらに、科学者が通常のハエの筋肉でセストリンを過剰発現させて、本質的にセスリンのレベルを最大にすると、ハエは運動をしなくても、訓練されたハエの能力を上回る能力を持っていることを発見した。 実際、過剰に発現したセストリンを含むハエは、運動しても耐久性が向上しなかった。
セストリンの有益な効果には、持久力の向上以上のものが含まれていた。 セストリンのないマウスは、一般的に運動に伴う有酸素能力の向上、呼吸の改善、脂肪燃焼を欠いていた。
「我々は、さまざまな代謝経路をオンまたはオフにすることで、セストリンがこれらの生物学的活動を調整できることを提案する」とLee博士は述べている。 「この種の複合効果は、運動の効果を生み出すために重要だ。」
研究者によると、「セストリンは、動物界全体に見られるストレス誘発性の小さなタンパク質だ。 哺乳類は3つのセストリン（Sesn1-3）を発現し、ショウジョウバエと線虫は1つのセストリンオーソログ（それぞれdSesnとcSesn）を発現する。 dSesnと哺乳類のSesn1は、主に骨格筋と心筋で発現している。」
「重要なことは、ヒトとマウスの両方で運動トレーニングを行うことで、セストリンの発現がさらに増加することだ。 誘導されると、セストリンは複数のシグナル伝達経路を調節することにより代謝恒常性を調整する。 その固有の酸化還元酵素活性とオートファジーを調節することにより、セストリンは細胞内の酸化的損傷を減らすための抗酸化物質として機能できる。 さらに、AMPKの活性化とRags（GATOR）タンパク質複合体に対するGAP活性の調節により、セストリンはラパマイシン複合体1（TORC1）/ S6キナーゼ（S6K）シグナル伝達の標的を阻害する。
重要なことに、セストリンはTORC1 / S6Kシグナル伝達をダウンレギュレートするが、TORC1遮断とは無関係にTORC2 / AKTシグナル伝達を強く活性化する。 興味深いことに、運動誘発性セストリンは、持久力運動トレーニングによっても上方制御されるAMPKエフェクターとAKTエフェクターの両方を活性化する。 実際、AMPKシグナル伝達とインスリン-TORC2 / AKTのアップレギュレーションは、インスリン抵抗性と糖尿病に対するセストリンの保護作用を仲介する。 しかし、前者の研究はいずれも、運動への反応におけるセストリンの実際の遺伝的および生理学的役割を検討していなかった。」
Lee 博士は、スペインのポンペウファブラ大学の共同研究者であるPuraMuñoz-Cánoves博士も支援し、筋肉に固有のセストリンが、手足に起こる筋肉萎縮など、固定されている筋肉の萎縮を防ぐのにも役立つことを実証した。
「この独立した研究は、セストリンだけで身体の運動と運動の多くの利点を生み出すのに十分であることを強調している」とLee博士は語った。
セストリンのサプリメントは、間近に迫っているのだろうか？ 「いや、全くそうではない。」とLee博士は語った。 「セストリンは低分子ではないが、我々はセストリンの低分子モジュレーターを見つけるために取り組んでいる。」
さらに、Kim 博士は「科学者はまだ運動がどのように体内でセストリンを生成するかを知らない。 これは将来の研究にとって非常に重要であり、運動できない人々の治療につながる可能性がありる。」と付け加えた。
BioQuick News:Sestrin Proteins May Provide Benefits of Exercise in Absence of Need to Work Out; Possible Small-Molecule Modulators of Sestrins Might Help Combat Muscle Wasting Due to Age or Disease
