私が見つけた大切なもの・連載記事その2

​2回目は1回目で問題提起した元気の定義と定量化です。元気な人を「エネルギッシュ」と表現することがあると思いますが、ここではこの「エネルギーに満ちあふれた状態」を元気であると定義しましょう。日常生活で我々がよく使うエネルギーは電気ですので、電気を使って例え話をします。

 

電気の使い方ですが、我々はまず冷蔵庫のような1年365日切ることのない、寝ているときにも通電している家電に加え、日常生活に伴う電気をその都度使用します。契約アンペアをどのくらいにするのかは悩みどころです。エアコンを入れながらIHクッキング器具と電子レンジを使って調理を行い、一方でアイロンも使うようなことを想定すると、ブレーカーが落ちないように契約アンペアは高くしておく必要がありますが、これにはお金がかかります。

 

実は我々の体の中にある細胞にも同じような概念があります。細胞の場合でいうとエネルギーはATP（アデノシン3リン酸）というもので、それをエネルギー源である糖質や脂質から作り出すのが、細胞内にある「ミトコンドリア」という細胞内小器官です。ミトコンドリアは細胞内の発電所に相当します。実験室内で培養している細胞（以下培養細胞といいます）でのミトコンドリアの状態を観察できる細胞外フラックスアナライザーという装置があります。

 

 

これを使って、ミトストレステストという試験を行うと、細胞の「基礎呼吸」と「最大呼吸」を定量化することができます。下の図をご覧いただき、ミトストレステストを行った際に出てくる典型的な折れ線グラフに注目して下さい。横軸は時間、縦軸は酸素消費速度（OCR: Oxygen consumption rate）です。簡単に家の電気の使い方のたとえで説明すると、「基礎呼吸」は最低限必要な切ることのできない冷蔵庫のような電気供給を指します。「最大呼吸」はどれだけ家電を一度に使うことができるかを示す契約アンペアに相当します。

 

すなわち、最大呼吸が高いほど、細胞はやりたいことがいろいろできる元気な状態ととらえることができます。ミトストレステストにより「最大呼吸」の定量化ができるというところが大切なポイントです。

 

 

ちなみに動物個体として「最大呼吸」を上げる最も効果的な方法が持久性運動です。運動生理学あるあるで「使えば使うほど増えるものは？」というなぞなぞがありますが、答えはミトコンドリアです。エネルギーをたくさん消費する持久性運動に適応するため、細胞の発電所であるミトコンドリアは増えていくのです。

 

次の連載記事では、実際にヒトの血液成分を細胞に添加し、ミトストレステストを使ってミトコンドリアの活性化状態を測定した実験結果を紹介します。