高地への人間の適応

研究の目的 A: 赤血球量と低酸素症:

さまざまな形態の高度トレーニングが、特にエリート アスリートの持久力を向上させるために使用されてきました。 最も一般的に使用されるアプローチは、高度で生活して訓練する (Live high - train high; LHTH) か、高地で生活しながら海面で訓練する (Live high - train low; LHTL) のいずれかです。 LHTH および LHTL の潜在的なパフォーマンス向上効果は、赤血球量の低酸素依存性の増加によって媒介されることが一般的に認められていますが (1)、これは実験的に実証されたことはありません。 2010年、調査員は、LHTLに続くパフォーマンスエンチャントの原因となるメカニズムを特定するという明確な目的で、最初のプラセボ対照二重盲検LHTL研究（BASPO資金による支援）を実施しました. 簡単に言えば、この理由から、16 人のエリート アスリート (平均 VO2max ≈ 70 ml.kg.min) が、正常酸素圧下または 3000 m の刺激された高度で 4 週間、1 日 16 時間滞在しました。 このプロトコルは、この分野の専門家による最近のレビューに基づいて選択されました (2)。 このおそらく最適な設定にもかかわらず、研究者はLHTLによって誘発される単一の肯定的な変化を発見しませんでした. 驚いたことに、VO2max、タイムトライアルのパフォーマンス、赤血球量、赤血球生成のマーカーを他の以前の LHTL 研究よりもはるかに高い頻度で測定したにもかかわらず、それらはすべて LHTL の影響を受けませんでした。 高度生理学における経験と、人間のエリスロポエチン注射を含む研究に基づいて、研究者は、3 週間の継続的な高度曝露でも、LHTL の基礎となる仮定である赤血球量を増加させるのに十分な刺激であるかどうかを推測し始めました (1, 3)。 そうでない場合、LHTL を実行する科学的根拠はなくなります。

高度での赤血球量の最初の測定は 100 年前にさかのぼり、Douglas (4) が、グラン カナリア諸島で高度 2300 m に 6 週間さらされても赤血球量は増加しなかったが、htc は増加したと報告しました。 約 50 年後、Lawrence (5) は、赤血球量の真の増加には数週間 (8) の高度曝露 (3800 m) が必要であるのに対し、血漿量の減少は到着時に始まると結論付けました。 ここで注目すべきは、彼らが赤血球の質量を決定するために優れた方法を使用したことです。放射性リンでタグ付けされた自家赤血球であり、今日では不可能なことです。 1964 年、Hannon (6) は現在では古典的な研究を行い、8 人の女性と 8 人の男性を高度 4300 m に丸 9 週間さらしました。 最初の 1 か月間は赤血球量の増加は見られませんでしたが、次の 5 週間で、継続的な鉄補給にもかかわらず、赤血球量は 5% しか増加しませんでした. この特定の研究で使用された方法は、自己クロム 51 標識赤血球、つまりゴールド スタンダードでした。 5450 m の非常に高い高度 (エリート スポーツには関係ありません) でさえ、Reynafarje (7) は、赤血球の量が増加するのに 6 週間が必要であると報告しました。 ここで以前のすべての高度研究を追跡することは不可能ですが、最近のレビューで、Grover と Bärtsch (8) は、「高高度 (3800 ～ 4500 m) での居住が数か月から数年に及ぶと、真の赤血球増加症が発症する」と述べてこれらを要約しました。 したがって、赤血球量に関して過去に行われた高度研究と比較すると、ほとんどの場合、現在使用されているものよりもはるかに優れた技術を使用して行われ、LHTL プロトコルで適用されるよりも高い緯度で、LHTL が赤色を増加させるべきであるという提案細胞量は相容れないようです。 ただし、ほとんどの高度研究では、低酸素症の影響を特定することは困難であり、気温、栄養摂取量、身体活動レベルの変化もしばしば交絡因子であることを覚えておく必要があります.

Levine と Stray-Gundersen (3) は、LHTL 後の赤血球量の増加を最初に報告しました。 2500 m での 3 週間の LHTL の後、彼らは、Evens Blue によって得られた血漿量の変化に基づいて、RCV が 8% 増加すると計算しました。 Evens blue は循環から急速に漏出するため、RCV の変化を測定するには不十分であり、データは注意して取得する必要があります。 RCV の増加が LHTL 被験者の 50% でのみ観察されたことも興味深いことです。 これは、観察された変化が単に生物学的変動の結果ではないことを排除するものではありません (9)。 LHTL の最初の陽性結果から 10 年間、データを複製することはできませんでした。 特に、Chris Gore が率いるオーストラリアの研究グループは、この期間に多大な努力をしましたが、3 週間の LHTH または正常圧 LHTL が RCV を増加させることを確認できませんでした (10-16)。 2006 年以降、LHTL の RCV に対するプラスの効果が報告されていますが、そのデータは説得力のあるものとはほど遠いものです。 J.P. リチャレの研究グループは、プレマノンで一連の実験を行い、ある研究では赤血球量が増加することを発見しました (17) が、別の 2 つの研究では変化がありませんでした (18、19)。 Bundesamt für Sport の J Wehrlin は、3 週間の LHTL で RCV が増加することを発見しましたが (20)、異なる分野の被験者が対照被験者および治療被験者として機能したため、研究デザインは明確ではありません。 彼らはトレーニングシーズンの異なる段階にあったため、これは問題であり、これがRCVに影響を与えないことを排除することはできません. 対象者は国際レベルで競うエリート選手であったため、この対象者集団からアンチ・ドーピングのサンプルが収集されなかったことも残念です。 Chris Gore は、ここ数年、異常な統計的アプローチを適用しており、その結果、LHTL 後の RCV の「わずかな」増加と呼ばれるものを報告しています (21)。 ただし、標準的に受け入れられている統計的アプローチを使用する場合、この結論を導き出すことはできません。 したがって、LHTL が RCV を増加させる可能性があることは一般に認められていますが、その状況は予想ほど明確ではなく、研究者は、上記の高所への長期暴露研究と比較すると、その可能性はかなり低いと主張しています。

この現在の研究の主な目的は、大規模な研究集団 (n = 16) を対象に、高度 3450 m に 4 週間連続してさらされると赤血球量が増加するかどうかを判断することです。 調査員がこの高度を選択した理由は、1) この高度で恒久的に生活している個体群では、海抜近くに住んでいる同胞と比較して、赤血球の量が多いことが報告されているためです。赤血球量の増加は、これが高度が低すぎるためなのか、曝露時間が短すぎるためなのかを判断することができません。

研究目的 A の研究プロトコル: 赤血球量と低酸素症 高所暴露の 1 か月前に、被験者は毎週、RCV (CO 再呼吸による) と他の血液学的パラメーターを 1 日以上離れていない 2 つの別々の日に定量化します (つまり、 月曜日と火曜日、または火曜日と水曜日など）。 これにより、それらの基礎血液学的値の非常に良好な推定が可能になります。 軽い鉄の補給 (40 mg/日が 1 日目に開始され、研究全体を通じて維持されます)。 さらに、すべての被験者は、今月中、2 日おきに 1.0 W/kg 体重で 30 分間の軽い自転車運動を行います。 このような光の活動は、赤血球の量に影響を与えないことが知られています (22)。 アクティビティは、ユングフラウヨッホでの高度暴露期間中も継続されます (以下を参照)。高度/監禁によって引き起こされる身体的不活動による血漿量の減少を引き起こす可能性のある潜在的な影響を制限するためです。光（23）。 ユングフラウヨッホにいる間、週に 2 回、身体活動を維持するために、すべての被験者がメンヒヒュッテ (同じ高度) とメンヒヒュッテ (合計 60 分間のウォーキング) に付き添われます。 高地にいる間、すべての被験者は海面と同じテストを実行します。つまり、血液学的パラメーターを毎週 2 回測定します。

研究の目的 B: 高所への心血管の調整:

米国のパイクス ピーク (4300 m) での Grollman による古典的な研究では、高高度への上昇の最初の数日間で、安静時の心拍出量 (心拍数 × 1 回拍出量) が約 40% 増加することが示されました (Grollman 1930)。 同様の観察が、実験室のより厳密に制御された条件下で行われ、同程度の低酸素症が発生しました（24、25）。 一回拍出量の変化は、高地で誘発された心拍出量の増加に小さな役割を果たし、反応のほとんど (90-95%) は心拍数の増加の結果であるようです (24, 25)。 しかし、高所に数日間さらされた後、低酸素血症がまだ続いているにもかかわらず、心拍出量は海面値またはさらに低い値に戻ります (26)。 心拍出量の減少は驚くべきことであり、継続的な心拍数の増加にもかかわらず発生し、1 回拍出量の減少の結果です (26, 27)。 運動についても同様のデータが報告されています。つまり、最大下および最大運動による 1 回拍出量の減少です (28)。 安静時および高所に連続的にさらされる運動中の 1 回拍出量の減少につながる生理学的メカニズムは不明のままであり、研究 B の主な目的はこの問題を解決することです。 心拍出量は血液量 (Frank-Starling メカニズム) と左心室の充満に大きく依存するため、高度に依存した血漿量の減少、ひいては全血液量の減少が右心室の充満を引き起こし、続いて 1 回拍出量も引き起こすと推測したくなります。削減する。 介入に対するこの仮説をテストするために、次のことが実行されます。

1. 静脈還流を促進し、右心室を満たすために、被験者は毎週、一般的に使用される傾斜台でテストされます。 チルトテーブルにより、仰臥位の被験者をさまざまな頭を下に傾けて調査できます。 調査員は、(各傾斜で) -15、-30、および -45° で 5 分間頭を下に傾けてボランティアを調査したいと考えています。これは通常の手順です。 頭を下に傾けると、静脈還流が促進され、1 回拍出量が増加します。 最大の影響は、通常、-70° 付近で見られます。 各傾斜の最後の 1 分間、心拍出量は、不活性な再呼吸法 (研究者は、以前の申請で ETH 倫理委員会によって承認されたこの手順を持っていた) と超音波ドップラーによって評価されます。 心拍数と血圧は非侵襲的に継続的に監視されます。
2. ユングフラウヨッホでの最終研究日には、デキストランの注入によって血漿量が海面レベルの値に戻ります。 注入されるデキストランの正確な量は、赤血球の量 (プロジェクト A で評価) にヘマトクリットを乗じて計算されます。 心拍出量は、デキストランの注入前および注入直後に、仰臥位および座位で上記のように評価されます。
3. １回拍出量および心拍数は、準最大運動および最大運動中に、順化中に毎週不活性ガス再呼吸によって決定される。 研究者は、一回拍出量の予想される変化が、高度によって引き起こされる血漿および血液量の変化とよく相関するという仮説を立てています。

研究 C: 高地での自律神経制御:

低酸素への曝露は、ヒトの交感神経興奮を引き起こします。 これは、ノルアドレナリンの低酸素誘発増加の測定によって間接的に決定され(Cunningham et al., 1965)、筋肉交感神経活動の増加によって直接決定された(Saito et al., 1988)。 主な基礎となるメカニズムは、頸動脈体 (Marshall、1994) および脳幹 (Solomon、2000) における化学受容体の活性化です。 このように、低酸素状態に急激にさらされると、血中酸素飽和度が約 85% に低下すると、心拍数と交感神経活動が著しく変化します (Smith et al., 1996)。 ヒトでは、このレベルの飽和は、FIO2 が 0.11 ～ 0.13 の低酸素ガス混合物を呼吸することによって生じます。 個人差があります (Lundby et al., 2004)。 最近、海抜 5260m の高度に 4 週間順応した海面居住者は、驚くほど高いレベルの筋肉交感神経活動を示したことが実証されました (Hansen & Sander, 2003)。 平均筋肉交感神経バースト頻度は、海面値の 300% まで増加しました。これは、対応する低酸素ガス混合物への急性暴露中に予想される 50 ～ 100% を大幅に上回ります (FIO2 0.105)。 この最初の研究の 1 つの制限は、高度順化中に 1 つの時点のみを含めることでした。 したがって、マイクロニューログラフィーによって測定された高地交感神経興奮が、海面居住者のさらなる順化の間に治まるかどうかは不明です。

この明らかな高所交感神経興奮の根底にある特定のメカニズムは不明です。 血液の恒常性を回復するための高地での純粋な酸素の同時呼吸と生理食塩水の静脈内注入は、筋肉の交感神経活動のわずかな減少を引き起こすだけであり（Hansen & Sander、2003）、末梢化学反応または心肺圧反射の伝統的な活性化は説明できないことを示唆している交感神経興奮のために。 代わりに、低酸素状態に慢性的にさらされると、交感神経興奮反射に関与する中枢神経経路がリセットされる可能性があります。 薬理学的に誘発された脳幹一酸化窒素シグナル伝達の阻害が交感神経興奮反射の増幅またはリセットを引き起こすことを支持する証拠が増えており、一酸化窒素の内因性阻害剤の蓄積が人間の交感神経興奮状態に同様に関与している可能性があることが示唆されています.

高地での交感神経興奮の根底にあるメカニズム (以下のポイント 1-5)

慢性的な低酸素症がどのようにして交感神経興奮を引き起こすかは不明ですが、潜在的な潜在的なメカニズムのいくつかを以下に説明します:

1. 動脈圧反射活性化。 以前の高地の MSNA 研究では、海面の居住者の動脈血圧がわずかではあるが有意に約 8 ～ 12mmHg 上昇しており (29、30)、動脈圧反射の除荷を除外しています。 動脈圧反射のリセットは、寄与因子として除外されていませんが、主要なメカニズムとしてはありそうにありません.
2. 心肺圧反射活性化。 慢性的な高地での研究 (29) では、生理食塩水の静脈内注入 (15 分間で 800 ～ 1000ml) は、交感神経のトラフィックをわずかに減少させるだけであり、心肺圧受容器の負荷の軽減が主な原因ではないという証拠を提供しています。

3. ケモレフレックス感作。高地順化に対する換気および交感神経興奮反応は、いくつかの特徴を共有しています。 両方の反応は数日かけて徐々に進行し、いったん確立された正常化は、正常酸素に再びさらされた後、数日かけてゆっくりになります (29, 31, 32)。 換気性および交感神経性化学反射は、末梢化学受容器からの求心性入力を共有し、横隔神経の遠心性活性化と交感神経流出を担う中枢神経回路は並行しています。 研究者らは、慢性的な低酸素曝露に対する過換気反応と交感神経興奮反応は、根底にあるメカニズムを共有していると仮定しています。 高地への換気順化は、主にケモレフレックス感作に依存していると考えられています。つまり、順化の最初の 2 週間で動脈血酸素分圧が安定しているか、わずかに改善しているにもかかわらず、低酸素性ケモレフレックス換気反応 (HVR) がゆっくりと増強されます。 このユニークな反射感作の基礎は、過去数十年にわたって非常に広範囲に研究されてきました。 ヒトでは、末梢メカニズムと中枢メカニズムの両方が関与している可能性があります。

   末梢では、頸動脈および大動脈体内の化学受容体におけるシグナル伝達イベントは、いくつかの興奮性および抑制性伝達物質を含む複雑です。 興奮シグナルには、アデノシン、ATP、アセチルコリン、エンドセリンなどがあります。 主な抑制性シグナル伝達分子は、ドーパミン (D2 受容体、D2R に作用する) (33)、ノルアドレナリン、および NO です。 ヒトでは、静脈内投与の低用量ドーパミンと D2R アンタゴニストのドンペリドン (現在は経口投与のみ) は、それぞれ海面 HVR を減少および増加させることができますが (34、35)、最大の低酸素換気はできません (36)。 低用量のドーパミンもドンペリドンも、血液脳関門を通過しません。 頸動脈体内でのドーパミン産生と効果は、低酸素曝露の最初の数日間は減少する可能性がありますが (37, 38)、ドーパミン産生に関与する酵素、ドーパミン受容体、およびドーパミン濃度 (およびノルアドレナリン) は、慢性的な低酸素状態の間にアップレギュレートされます (38)。 . ヒトにおける換気反応の機能的影響はあまり研究されていませんが、ある研究では、HVR に対するドーパミンとドンプリドンの両方の効果は、低酸素に 8 時間さらされた被験者では変わらないか、わずかに大きいことが示唆されています (35)。 末梢化学受容における NO の役割は、ヒトでは研究されていませんが、最近の動物研究では、NO の末梢阻害作用が、NO を介したドーパミン効果の脱抑制と混同されていることが示唆されています。 したがって、ニトロプルシドナトリウムは、おそらく内因性ドーパミン阻害をブロックすることにより、実際にネコの末梢化学受容体発火を増加させます(39)。

   中枢では、化学受容体求心性活性化により、孤立核 (NTS) 内で L-グルタミン酸とドーパミンが放出されます。 これらのイベントは NTS ニューロンの興奮を引き起こし、L-グルタミン酸を介して吻側腹外側延髄 (RVLM) 内の脳幹ニューロンを興奮させます。 収集された RVLM ニューロンへの入力は、脳幹からの中枢性交感神経の流出を制御します。 動物研究は、ドーパミン (興奮性) (40) による NTS 内のケモレフレックス経路の調節が、低酸素暴露中に一酸化窒素 (NO) (興奮性) (41) により重要になることを示唆しています。 このように、覚醒ラットの NTS にニトロプルシド ナトリウムと NO シンターゼ阻害剤 L-NMMA を微量注入すると、低酸素暴露中に換気量の増加と減少が引き起こされます (41)。 低酸素状態における中枢性 D2R の役割は、ドンペリドン (末梢性 D2R 遮断) 後の HVR とドンペリドン + ハロペリドール (末梢性および中枢性 D2R 遮断薬) 後の HVR を比較することにより、ラットで研究されています (42)。 ヒトにおける等炭酸ガス血症に対する換気応答に対するハロペリドール単独の全体的な効果は、HVR の減少でした (43)。

   多数のニューロン経路と伝達物質が末梢と中枢の両方で高所順化に関連するケモレフレックス感作で生理学的役割を果たしている可能性がある一方で、D2R ノックアウトマウスでの最近の研究は、D2R が前提条件であるという説得力のある証拠を提供しました (44)。 このため、本研究では、化学受容体の感作が高地での交感神経興奮の根本的な原因であるかどうか、もしそうなら、ドーパミンまたは NO 関連のメカニズムが関与しているかどうかをテストします。 この点で、4週間高所に順応した健康な被験者では、急性の高酸素症または3日間の正常酸素呼吸でさえ、交感神経のトラフィックを正常化できなかったことに注意する必要があります(29)。 ただし、換気についても同様の調査結果が報告されています。 したがって、慢性的な低酸素症は、化学反応反射のかなりの感作を引き起こす可能性があり、高酸素症でさえ、頸動脈および大動脈体からの一次末梢化学求心性神経を沈黙させることができない可能性があり、高酸素症は実際に、その後の換気および交感神経出力の中枢性興奮を引き起こす可能性があると推測されています。高度順応。

4. 脳幹血管運動中枢におけるNO産生の減少。 NO が重要な内皮由来の血管拡張剤であることが発見された直後、NO はグルタミン酸作動性神経伝達を増強する神経調節剤としても出現しました (45)。 それ以来、動物モデルにおいて、脳幹中枢におけるNO欠乏の全体的な機能的重要性は、交感神経興奮および交感神経興奮反射の増強であることが十分に確立されています(46)。 この形態の交感神経興奮は、ヒトで確認されています(47)。 したがって、一部の研究では NTS 内での NO 産生の増加が示されていますが、全体的な NO 産生は低酸素曝露中に減少する可能性があります。 実際、最近の人間の研究では、低酸素暴露中は血中 cGMP レベルが低下し、少なくとも相対的な NO 欠乏症が存在することが示唆されています (48)。 高地での研究では、NO 基質である L-アルギニンの静脈内注入は、交感神経のトラフィックに影響を与えませんでした (Lundby et al., 2002abstract)。 この発見は、慢性低酸素症中のNO欠乏を排除するものではありませんが、そのような推定上の欠乏がNO合成のための基質の相対的な欠如とは関係がないことを単に示しています. 本研究では、この未解決の問題に 2 つの独立した方法で対処します。 まず、全身の NO 産生が新しい安定同位体法によって決定されます。 第二に、L-NAME は、NO シンターゼ阻害を生成するために使用されます。 周囲の空気条件下で、内因性NO産生の機能的重要性が慢性低酸素症で減少するかどうかが明らかになります。 HVR テスト中、L-NAME は、末梢化学受容体レベルでの脱抑制と、脳幹の NTS 内での間接的な抑制作用の両方により、ケモレフレックスに複雑な影響を与える可能性があります。
5. 高地交感神経興奮の神経生理学的特徴 高地交感神経興奮は、単一ユニットの記録を使用してまだ特徴付けられていません。 発火確率などの単一ユニットの特性と、1 つの心拍サイクル内のデュアルおよび複数の単一ユニット発火の確率により、低地人と高地原住民の間の交感神経トラフィックの断面比較が可能になります。 さらに、心不全、睡眠時無呼吸、および高血圧症の交感神経興奮状態について、交感神経の単一ユニット特性が最近発表された(49)。 したがって、他の交感神経興奮状態との重要な比較を行うことができます。 発火特性は、ノルアドレナリンの放出に重要な意味を持つ可能性があります。

交感神経活動と血管運動神経緊張の末梢の切り離し 交感神経活動の劇的な増加とノルアドレナリン放出にもかかわらず、高地では血管抵抗と血圧の（統計的に有意ではありますが）限定的な増加があります。 これは、交感神経血管収縮の低酸素誘発末梢オフセットに論理的に関連しています。 脱共役は少なくとも部分的にα受容体のダウンレギュレーションによって引き起こされる可能性がありますが、21日間低圧低酸素で生きたラットでは心臓のα1受容体に有意な減少はありませんでした(50)。 さらに、急性の重度の低酸素曝露も、交感神経活動と血管運動緊張の分離を引き起こします。 したがって、0.08 の FiO2 を使用するヒトでは、交感神経のトラフィックは非常に高くなりますが、血管抵抗と血圧は低下します (51)。 この急性低酸素効果は、受容体のダウンレギュレーションによって説明される可能性は低いです。

提案されたアプリケーションでテストされた高地交感神経興奮の仮説:

1. 高高度での交感神経興奮は、心不全における交感神経興奮の特徴に似た、交感神経の単一ユニット発火の確率の増加によって特徴付けられます。
2. 慢性的な低酸素曝露は、ケモレフレックスの実質的な感作を引き起こします。これは、少なくとも部分的に高地の交感神経興奮を説明しています。

3a) 中枢神経 D2R を介したドーパミン効果は、高所交感神経興奮におけるケモレフレックス感作に重要に関与しています。

3b) 変更された NO シグナル伝達は、高地での交感神経興奮におけるケモレフレックス感作に重要な役割を果たします。

交感神経反応の末梢性脱共役に関する仮説 4) 慢性的な低酸素曝露は、局所および全身の一酸化窒素産生の減少を引き起こします。

ボランティアはそれぞれ4回研究されます（L-NAMEの有無にかかわらず、チューリッヒでの2つの対照研究、およびL-NAMEの有無にかかわらず、第3週のユングフラウヨッホでの2つの研究）。

各学習日には以下が含まれます。

測定: BP、HR、四肢プレチスモグラフ血流、換気 (酸素摂取量を含む)、パルスオキシメトリー、および MSNA シングルユニット、および完全なケモレフレックス研究用の MSNA マルチユニット。 血液サンプル: 以下を含む: カテコールアミン、RBC チャネル、cGMP。

状態：

• 休み
• ケモレフレックス (動脈血中の 6 つの異なる酸素レベル) (Mou et al. 1995 によって提案されたプロトコル)。

NB-1: ケモレフレックス テスト中に少量の CO2 を追加することにより、CO2 は周囲呼吸レベル (つまり、各個人で測定された安静時の値) に維持されます。

NB-2: ある研究日に、静脈内ドーパミン注入 (3 μg kg-1 分-1) (Dahan et al. 1996)、ドンペリドン錠剤 (0.75 mg kg-1) (Pedersen et al. 1999, Lundby et al. 2001) および静脈内メトクロプラミド (10 mg) (Takeuchi et al. 1993) は、海面およびユングフラウヨッホでこの順序で使用され、末梢の化学求心性発火を阻害および脱阻害し、続いて中枢性 D2R 関連の走化性興奮を阻害します。 . ドーパミンの効果は、注入を止めてから数分以内に消失します (Dahan et al. 1996, Jarnberg et al. 1981)。 ドンペリドンの効果は、錠剤摂取後約 30 分で最大に達し、さらに 30 分間はかなり安定した状態を保ちます。 これらの用量では、ドーパミンとドンペリドンは血液脳関門を通過せず、その結果、低酸素症の中枢センサーの寄与は変化しません。 メトクロプラミドは、海面での交感神経活動の増加を引き起こすことが報告されています。 研究者が海面でのドンペリドン治療後にこれを確認した場合、高地での交感神経トラフィックの減少は、中枢性D2R関連のケモレフレックス興奮における低酸素関連の変化を強く示唆します.

研究の目的 D: 高地への骨格筋と脂肪組織の代謝調整:

ミトコンドリア機能の低酸素依存性制御は長い間興味深いものでしたが、驚くべきことに、このトピックに関して人間または動物のいずれかでほとんど知られていません。 高度順化 (特に高高度および極端な高度) に続くミトコンドリアの変更に関するこれまでの観察結果には一貫性がありませんでした。 最初の報告 (52-55) は、高地に生息する動物と人間の両方で酸化力の増強を示唆する間接マーカーの発現が高いことを示しており、研究者は順化がますます低酸素環境に対応して呼吸能力とミトコンドリア機能を改善する可能性があると仮定するようになった (55)。 ）。 この最初のパラダイムは、高/極端な高度に滞在する低地人に関するさらなる研究で、骨格筋ミトコンドリアの劇的な損失 (56, 57) または高/極端な高度への順化後のミトコンドリアプロファイルの無視できるほどの変化 (58-62) のいずれかが報告されたときに挑戦されました。骨格筋量の大幅な減少にもかかわらず (60, 61). ただし、文献全体で一貫しているのは、ミトコンドリア機能 (つまり、 呼吸能力、呼吸の基質制御、および効率または結合制御) は、ミトコンドリアの特定のタンパク質濃度/活性またはミトコンドリアの内容または体積をそれぞれ表す形態計測分析などの静的測定のみによって表されます。 このような静的測定は、研究とミトコンドリア生理学の理解に不可欠であるため、軽視することはできませんが、ミトコンドリア機能と酸化電位の特徴付けのためにこれらの測定に依存することは不完全です. ミトコンドリア機能の検査には、酸化的リン酸化と電子伝達の潜在的な変化を特定できるように、ミトコンドリア呼吸の直接的な特定の操作が必要です。 全身タンパク質ターンオーバーの変化 (63) および低酸素症は、この研究からのいくつかのミトコンドリアタンパク質 (64) を含むタンパク質濃度の変化を促進したことがすでに報告されています。 高地順化後の骨格筋ミトコンドリア機能の低酸素誘発性変化を解明するために、研究者は海面および高地への約 20 ～ 24 日間の曝露後に、透過処理された骨格筋繊維および脂肪組織のミトコンドリア機能を評価したいと考えています。