プロのアスリートは、それぞれに合わせたトレーニング、ルーティン、食事療法に従うのが一般的だが、近年では、その個別化においてもう一つの要素が考慮されるようになっている。それは、遺伝子情報を明らかにすることだ。
以前にも「アスリートのためのDNA検査」というテーマで記事を掲載しましたが、今回はそれを更新し、自身のゲノムに関する知識をスポーツに取り入れることの利点を説明する新しい記事を追加することにしました。
筋肉損傷を起こしやすい遺伝的素因を調べてみましょう
筋肉の成長には、ある程度の損傷が必要である。それは筋肉の再構築と再編成を促す刺激となり、アスリートが望む成長と筋力向上をもたらす。
私たちは「ある程度の損傷」という点を強調します。過剰な刺激は筋肉の分解を引き起こし、さらにその内容物が血流に放出されるため、さらなる損傷を引き起こす危険性があります。
筋肉損傷の最大の要因は、遺伝以上に年齢である。高齢者は筋肉損傷を起こしやすく、筋肉の再生速度が遅く、筋肉の再構築や増加も困難になる。
しかし、特定の遺伝子変異は、スポーツ関連の怪我のリスク上昇、あるいはアスリートが怪我をしやすい体質と関連付けられている。
数多くの多様な研究結果の間で合意を見出すのは容易ではない。エリートアスリートは一般人口とは異なる遺伝子プロファイルを持っていることが証明されているものの、それらは民族、年齢、性別による差異を考慮した上で解釈されなければならない。
例えば、SLC30A8遺伝子には、男性が運動後に筋力低下や筋肉痛を感じにくくなる変異型が存在することが分かっている。女性を対象とした検査では、このような変異は認められなかった。
この分野、そしておそらくスポーツ遺伝学のあらゆる分野において、最も研究されている2つの遺伝子はACTN3とACEである。
- ACTN3遺伝子は、筋肉内で構造的な機能を持つα-アクチニン-3と呼ばれるタンパク質をコードしています。この遺伝子には2つの対立遺伝子があり、正常なタンパク質を生成するR対立遺伝子と、機能しないタンパク質を生成するX対立遺伝子があります。タンパク質を持つRRまたはRX対立遺伝子を持つ人は、パワーやスピードを競うスポーツで優れた能力を発揮するようです。逆に、タンパク質を持たないXX対立遺伝子を持つ人は、持久力を競うスポーツに適していると考えられています。
- ACE遺伝子は、アンジオテンシンIをアンジオテンシンIIに変換する酵素をコードしています。しかし、そのメカニズムはまだ解明されていませんが、酵素産生量の増加、速筋線維の割合の増加、および筋力向上に関連する遺伝子変異が存在します。
両遺伝子には、スポーツ傷害への罹患リスクに関連する変異も存在します。これには、AMPD1、CKM、MLCK遺伝子などが含まれます。
当社の遺伝子検査、特に運動誘発性筋損傷の研究において、分析対象遺伝子の1つにACTN3遺伝子があります。
この情報に基づいて、トレーニングをパーソナライズすることで、回復時間を最大限に短縮し、その後の傷害リスクを軽減することができます。
他の筋肉傷害のリスクを把握しましょう。
スポーツ傷害には、様々な筋肉に影響を与える種類があります。
腱障害とは、筋肉と骨をつなぐ結合組織である腱の炎症です。腱の状態は運動能力に影響を与え、遺伝的要因にも影響されます。
COL1A1、COL5A1、MMP3遺伝子の特定の多型は、腱や靭帯の損傷の発生率と関連しています。そのため、上肢の腱障害と下肢の腱障害について、これらの遺伝子を分析しています。
辞書で調べると、腱と靭帯の違いは、靭帯は筋肉ではなく骨と骨をつなぐ点です。アキレスは全身が筋肉でできていたため、腱に彼の名前が付けられたのです。まあ、そんな感じの話ですが、ここは遺伝学のブログであって、ギリシャ神話のブログではありません。
筋肉の損傷には炎症が伴うため、炎症プロセスに関連する遺伝子変異もスポーツ傷害と関連しています。
遺伝的または非遺伝的な原因で炎症プロセスが悪化している人は、怪我からの回復に平均よりも時間がかかります。主に炎症における役割が研究されているIL6遺伝子とIL6R遺伝子の多型は、靭帯断裂のリスクを高めると考えられています。
同様に、これらの炎症促進遺伝子に関する知識は、負傷者の治癒過程を予測する上で重要となります。
筋肉の痙攣についてはどうでしょうか？ 筋肉の痙攣は、筋肉が不随意に緊張し、その後弛緩しにくくなることで起こります。激しい運動の後、疲労した筋肉が弛緩信号よりも活性化信号を受け、どうすればよいか分からなくなることでよく起こります。先に述べたCOL5A1遺伝子には、不快で持続的な筋肉の痙攣といった単純な症状に関与する変異が存在すると考えられています。
筋肉のパフォーマンスを知りましょう
筋肉のパフォーマンスとは、筋肉または筋肉群が抵抗に対して繰り返し力を発揮する能力のことです。筋肉のパフォーマンスは、筋力、筋線維の種類、トレーニング、食事、遺伝など、さまざまな要因によって決まります。遺伝子検査では、ACTN3遺伝子が再び検出されました。
この遺伝子と遺伝子検査の結果を調べることで、遺伝子型がCCの場合は速筋線維（スピード系）に対する遺伝的素因が強く、遺伝子型がTTの場合は遅筋線維（持久力系）に対する遺伝的素因が強いかどうかを知ることができます。
しかし、奇妙に聞こえるかもしれませんが、筋肉のパフォーマンスは筋肉量だけに依存するわけではありません。AMPD1遺伝子には遺伝子変異があり、この変異を持つ人は、一定時間内に体が処理できる最大酸素摂取量（VO2max）が低くなります。これらの人は、持久運動に対する反応が低下します。
筋肉とエネルギーについて言えば、CKM遺伝子は、ATPとクレアチン（筋肉内のエネルギー貯蔵器官として機能するタンパク質）の間でリン酸基を転移させることで、筋肉のエネルギー恒常性に関与する酵素をコードしています。この遺伝子の変異は、長時間の筋肉パフォーマンスに悪影響を及ぼします。
一般的に、エネルギー代謝に直接的または間接的に悪影響を及ぼす遺伝子変異（例えば、体による酸素の取り込みとその後の利用など）は、筋肉のパフォーマンスに悪影響を及ぼし、しかも良い影響は及ぼさないと考えられます。私たちは、遺伝子に基づいた個別化医療の時代に突入しました。個人の遺伝子情報を取り入れた個別化トレーニングの概念は、非常に現実的です。 tellmeGenの遺伝子分析は、未来への備えに役立ちます。
