「医」を「宇宙」で。〜SPACE　MEDICINE　WEBINAR　WEEK　2020　DAY3 〜

2020/11/09

イベントレポート

はじめに

Space Medicine Japan Youth Community(以下、SMJYC）は宇宙医学に関心を持つ学生や若い世代が集い、各々の興味を深め、互いに学び合うコミュニティです。大阪医科大学、大阪大学、東京大学の医学生によって2017年に創設されて以来、宇宙医学について詳しく学べる様々な企画を行ってきました。初めは10人程度でしたが、メンバー数は増え続け、現在、全国で約220名が集まるコミュニティとなっています。

今回、SMJYCは、8月24日(月)から8月28日(金)にかけて第1回目の宇宙医学ウェビナーウィークを開催しました。計150名の方からの応募があり、５日間の述べ参加者は400名に及びました。このウェビナーでは、宇宙医学研究の最前線で活躍されている先生方に宇宙医学についてのお話をしていただきました。

そこで、ウェビナーに参加した6名の方がウェビナーで学んだことや感想について紹介していきます。

WEBINAR WEEK DAY 3

こんにちは！僕は知人のSNSでウェビナーの事を知り、宇宙医学に全く無知でしたが参加させて頂くことにしました。普段から星空を見るのは好きでしたが、宇宙医学研究の最前線の方々のご講演をお聴きして人類の宇宙への挑戦を肌で感じる事ができました。ここでは8月28日に行われた第3回・河野史倫先生のウェビナーをご紹介します。

河野先生のご講演は「人為的に遅筋化を誘導する事で衰えにくい体を作ること」についてでした。これが一体どのように宇宙と繋がっているのでしょうか？

有人火星探査に備えた衰えにくい筋肉の必要性

読者の皆さんもご存知の通り、宇宙では重力が非常に小さいです。そのため、重力のある地球では姿勢を保つために必要な筋肉が働かない状態になります。当然筋肉は使わなければ衰えていくので、宇宙飛行士は宇宙で1日平均2時間ほど筋肉トレーニングを行います。宇宙飛行士それぞれに合わせたメニューを構築していますが、それでも運動効果には個人差があります。なんと筋肉量が地球上での24%になる人もいれば111%になる人もいたのです。2030年以降に想定されている有人火星探査では、一年以上もの“超長期滞在”が予想されています。それに備え、個人差なく宇宙飛行士の体の衰えを防止する事は非常に重要なのです。

(Credit:NASA)

遅筋化により衰えにくい筋肉を作ろう！

そのため現在、「遅筋化」が注目されています。そもそも遅筋とは何か簡潔に説明します。

私たちの筋肉は主に遅筋と速筋に分類できます。遅筋は主に持久的な運動、速筋は瞬間的な運動に用いられます。お寿司屋さんでのヒラメとマグロを思い浮かべてください。ヒラメとマグロの色の違いはミオグロビンというタンパク質からきています。ミオグロビンとは鉄と結合して酸素を運ぶタンパク質のことです。遅筋では速筋と比べて多くの酸素を必要とするため、ミオグロビンが豊富で赤色(鉄の色！)を帯びて見えます。海遊魚であるマグロは常に泳いでいる必要があるため遅筋が発達して身は赤く、逆に海底でジッとして瞬間的にビュンと動くヒラメは速筋により身が白くなっています。

一般的に遅筋の方が速筋よりも代謝効率が良いとされており、筋肉の衰えも速筋で起こり遅筋ではほぼ起こりません。遅筋が多い動物ほど長寿であるというデータもあるようです。ではいかに速筋から遅筋を増やすのでしょうか？

今までの研究によると、運動である程度速筋から遅筋を増やす事はできるようです。しかし最近その割合に超えられない“壁”があるとわかってきました。その“壁”は遅筋と速筋における筋細胞の遺伝子の構造の違いにあります。一般に、速筋の方が遅筋よりも読み取りやすい遺伝子構造をしているため、速筋から遅筋に変化しづらくなっているのです。

マッスルメモリーへの注目

今注目されている方法としては、「遺伝的壁の存在を認めた上でなるべく衰えにくい筋肉を作る」ことです。これは遅筋化の話とは少し視点を変えた“マッスルメモリー”というものを利用する方法になります。

マッスルメモリーとは、運動などの生活習慣によって遺伝子構造に変化が生じ、高い運動効果をもったり病気にかかりにくくなることなどを言います。地球にいる間にマッスルメモリーを作り、筋肉を維持しやすい体にしておく事は、宇宙飛行にとって有用であると考えられます。

ここではそんなマッスルメモリーを作る3つの方法を簡潔に紹介します。

1つ目は「過度な運動を避ける」ことです。「たくさん運動した方が筋肉つきそう！」と疑問に思うかもしれませんが、そうではありません。実は、過度な運動によって破壊されてしまう生まれ持った筋細胞は、再生された筋細胞よりもマッスルメモリーを維持しやすいという特徴をもっています。過度な運動を避ける事で、マッスルメモリーを維持できる生まれ持った筋細胞の破壊を防ぐことができます。

2つ目は「長期間の運動をする」ことです。長期間の運動によって、速筋が一部遅筋化すると言われています。また運動が習慣化される事でマッスルメモリーの貯蓄にも繋がります。

3つ目は「前庭(耳の奥にある、加速度を感じ取る器官)を刺激しながら運動する」ことで、マッスルメモリーがより効率的に増えると報告されています。

おわりに

河野先生のご講演では、この話以外にも河野先生のご来歴などを伺いました。宇宙医学に携わるようになった経緯やヨーロッパでの動物実験の難しさなど、宇宙医学の現場で働く方に直接お話し頂けて非常に興味深かったです。

また、ご講演の昼の部では、河野先生に直接研究室を案内して頂きました。特に印象深かったのは、「マウスをトレッドミル(ルームランナーのようなもの)で強制的に走らせて、筋肉の遺伝子変化を見る」実験でした。「ホイールを用いると走る距離に個体差が生じやすいため今実験ではトレッドミルを用いる」など、求める情報をクリアに得るための実験設定が非常に興味深かったです。