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インスリン様成長因子(機械的刺激によりIGF-1遺伝子がMGFに接合し筋肥大を始動させる)

2015.03.08 | Category: サプリメント

インスリン様成長因子(IGF-1)

インスリン様成長因子とタンパク同化作用

インスリン様成長因子(IGF-1)はしばしば最も重要な哺乳類タンパク同化ホルモンと呼ばれます。

 

それは、全身の主要な同化反応をもたらすと思われ、機械的な負荷に応答してより高い筋肥大効果を示します。

 

ホルモンとサイトカイン(インスリン様成長因子(IGF-1)、テストステロン、成長ホルモンの急性ホルモン応答が有意なタンパク同化刺激を促す)

 

インスリン様成長因子(IGF-1)

IGF-1はペプチドホルモンであり、構造的にインスリンに類似していることからそう名づけられています。

 

IGF-1は活性化した衛星細胞、成人の筋原線維およびシュワン細胞でみられます。

 

トレーニング中、筋肉は肝臓よりも多くの全身型のIGF-1を作り出すだけではなく、より多くの循環IGF-1を使用します。

 

筋肉に対するIGF-1の供給は、IGF-1結合タンパク質(IGFBPs)によって制御され、IGFBPsは特定のIGFBPに結合した後のIGF-1の働きを刺激または抑制します。

 

3種類のIGF-1アイソフォーム

3種類のIGF-1アイソフォーム(同一機能だが、アミノ酸配列が異なるタンパク質)も確認されています。

 

3種類とは、全身型のIGF-1EaとIGF-1Eb、およびスプライス変異のIGF-1Ecがあります。

 

筋組織には3種類全てのアイソフォームが存在しますが、IGF-1Ecだけ機械的なシグナルによって活性化するとされています。

 

機械的刺激に応答するために、IGF-1Ecは一般に「メカノ成長因子(MGF)」と呼ばれます。

 

IGF-1の作用機序

IGF-1の正確な作用機序は解明されていませんが、機械的刺激によりIGF-1遺伝子がMGFに接合し、続いて筋肥大を「始動させる」と考えられています。

 

ほぼ一日以内で、MGFは完全に全身のIGF-1アイソフォーム(IGF-1EaとIGF-1Eb)に接合します。

 

IGF-1濃度はその後しばらく高くとどまり、運動後72時間まで筋原性の効果が見られます。

 

MGFは筋損傷に特に敏感に反応することが示されていますが、細胞膜の損傷によってアイソフォームが増加するのか、あるいはMGFの増殖が始まるのかは未だ不明な点があります。

 

IGF-1と筋肥大の機序

IGF-1は自己分泌とパラクリン調節の両方で筋肥大を誘発し、複数の方法でその効果を発揮することが知られています。

 

その一つは、IGF-1が分化した筋原線維内においてタンパク質の合成率を高めることにより、直接同化作用を促進します。

 

さらに、局所的に発生したMGFが衛星細胞を活性化し、それらの増殖と分化を調節することも示されています。

 

一方、IGF-1Eaは筋核の提供を促進し、筋組織における最適なDNA対タンパク質比率の維持を助け、筋線維と衛星細胞の融合を増殖すると思われています。

 

IGF-1はまたL型カルシウムチャネル遺伝子の発現を促進し、筋内のCa2+濃度の上昇をもたらします。

 

これにより、Cnとその下流の多数のシグナル標的を含む複数のタンパク同化Ca2+-依存経路が活性化します。

引用・索引 NSCA JAPAN Volume19 Number10 page62


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