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生理:筋繊維鞘に局在するnNOSは軽度の運動後の活動性維持に必要である

Nature 456, 7221 doi: 10.1038/nature07414

多くの神経筋疾患は、運動誘発性疲労応答の増大が特徴であり、これは活動強度とは比例しない。この疲労は、患者の中枢性あるいは末梢性のより強い疲労と必ずしも相関することはなく、明らかな身体疾患なしに重度の疲労を起こす患者もいる。特定の代謝障害により起こる筋疾患を除いて、この種の疲労の原因となる機構はまだ不明である。有効な治療方法が存在しないため、この型の不活動性は身体障害の主要な原因となる。今回我々はマウスモデルを用いて、この激化した疲労応答が筋肉に特有の力発生の消失とは異なること、また、骨格筋での神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)による、筋繊維鞘局在性のシグナル伝達が軽度の運動後の活動性の維持に必要であることを示す。nNOSヌルマウスでは筋肉の病態はみられず、筋肉特有の力が消失することもないが、軽度の運動に対する疲労応答が増大する。nNOSが筋繊維鞘に局在しないマウスモデルでみられる長期にわたる不活動性は、cGMPシグナル伝達を薬理学的に増強することによってのみ軽減できた。cGMPシグナル伝達は、軽度の運動に反応して起こる一酸化窒素シグナル伝達中に筋肉のnNOSが活性化された結果として生じる。我々の結果は、軽度の運動後の疲労激化の原因となる機構は、筋繊維鞘に局在するnNOSからの収縮惹起性シグナル伝達の欠損であり、この欠損は軽度の運動後に活動した筋肉に栄養を補給する血管のcGMP介在性血管調節の低下をもたらすことを示唆している。さまざまな筋疾患の患者多数からの生検標本で筋繊維鞘のnNOS染色が減弱しており、これは疲労が共通の機構によって起こることを示唆している。我々の結果は、軽度の運動に対して激しい疲労応答を示す患者は、運動誘発性シグナル伝達を改善する治療戦略に応答して臨床症状が改善される可能性を示している。

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