筋タンパクの同化と異化について

筋タンパクにおけるタンパク質の同化と異化のパランスは、筋力の維持、余剰になったエネルギーの貯蔵・管理において重要な要素となります。

骨格筋はヒトのタンパク質の50〜75%を保持する組織で、姿勢の保持や運動に必須なだけでなく、食餌より得られた栄養を筋タンパクとして合成、同化・貯蔵し、飢餓状態になると異化作用によりこれを供給しています。

この同化・異化作用は、ホルモン、栄養物質、サイトカイン、物理的な張力によって制御されます。

例えば、BCAAの摂取による低分子量Gタンパク質のひとつであるRhebの活性化は、細胞内シグナル伝達タンパクであるmTORなどを介してタンパク質の合成を促進させ、同化を亢進させます。

一方で、視床下部-下垂体系の制御を受けて副腎皮質から分泌されるストレス応答性のホルモンであるグルココルチコイドは、筋タンパクの合成の抑制と分解の亢進をもたらします。

筋タンパクの分解によって生まれた遊離アミノ酸は筋線維においてTCA回路に利用されるほか、肝臓へ入り糖新生に使われます。

グルココルチコイドを介した筋萎縮には、筋原性の病変を除けば、糖尿病、飢餓、低血糖症、敗血症などさまざまなものがあるとされています。

骨格筋における同化と異化はさまざまな段階において互いに関連しあい、環境に応じて代謝の状態を制御しているものと考えられます。

したがって栄養環境、栄養状態が良好であれば同化・貯蔵に傾き、不良であれば、分解・異化に傾くと考えることが出来ます。

これを制御するのが、先述のmTORとグルココルチコイド受容体になります。

骨格筋においてこれらの物質はそれぞれ違う働きではあるものの、互いに影響しあっています。

mTORが良好な栄養状態を感知しているときにはエネルギー源の効率的な備蓄に貢献する一方、栄養状態の悪化に対してはほかの組織における需要をまかなうのに十分なエネルギー源を迅速に供給するという働きを担っているのです。

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