若くて健康な成人におけるメトホルミンの短期使用: 運動能力への影響

強力なビグアニドであるメトホルミンは、新たに 2 型糖尿病 (T2DM) と診断された患者に最も処方される血糖降下薬です。 メトホルミンは、老化、自己免疫疾患、がんなどのさまざまな症状に対する有用性を主張していますが、メトホルミンの主な用途は、肝臓でのグルコース産生の減少（糖新生の増加、グリコーゲン分解および糖新生の減少）、肝臓でのグルコース吸収の減少による血糖低下です。腸の機能を強化し、インスリン非依存性の骨格筋のグルコース取り込みを強化します。 骨格筋内でのメトホルミンの効果がこの研究の焦点です。

メトホルミン媒介骨格筋グルコース取り込み改善のメカニズムには、ミトコンドリア電子伝達鎖 (ETC) の複合体 1 (NADH:ユビキノン酸化還元酵素) の阻害が含まれます。 これにより、ATP 濃度の低下と、ADP:ATP および AMP:ATP の比率の増加によって特徴づけられる、細胞エネルギー電荷の低下が引き起こされます。 このエネルギーの不均衡により、5' アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ (AMPK) のリン酸化が開始され、これによりグルコーストランスポーター (GLUT4) の細胞膜への移行が誘導され、骨格筋線維によるインスリン非依存性のグルコース取り込みが上方制御されます。 この細胞エネルギーの不均衡とその後の AMPK シグナル伝達カスケードは、運動によって引き起こされるストレスに似ています。 しかし、運動中、エネルギーの不均衡は、不完全なグルコース代謝（グルコースあたりのATPが少ない）ではなく、骨格筋の収縮によるATP利用の増加と解糖への依存の増加によって引き起こされます。

運動トレーニングは、生涯にわたって心肺機能のフィットネスと末梢インスリン感受性を高めるための最も標準的なアプローチであると考えられています。 メトホルミンは血糖コントロールにも役立ち、心血管リスクを軽減します。 決定的な証拠はありませんが、メトホルミンは健康な被験者やメタボリックシンドロームのある被験者の運動能力を低下させる可能性があることが示されています。 重要なのは、無酸素代謝への依存度が高まるため、メトホルミンは、努力の認識、最大以下のフィットネス、および持久力のパフォーマンスの強力な予測因子である乳酸閾値（LT）および乳酸転換点（LTP）を低下させる可能性があることです。 心肺機能、筋力、血糖コントロール、インスリン感受性が病気、障害、全死因死亡率の予測因子であることを考えると、心肺機能と身体機能に対するメトホルミンの影響を判断することが重要です。

骨格筋におけるメトホルミンのこれらのメカニズムはグルコース調節にとって説得力がありますが、運動能力に対するメトホルミンの効果については文献に大きなばらつきがあり、これは主に用量（例：約50～500 mg/kg）と運動介入の違いによるものです。デザイン（例：急性運動と短期または慢性運動、および/または最大以下の運動強度と最大運動強度）。 最近のメタ分析では、以前の研究では主にVO2maxを大幅に下回る運動強度が使用されていたため、メトホルミンは健康なボランティアの最大酸素摂取量に影響を与えないようであることが判明しました。メトホルミンは、高い作業速度または最大に近い作業速度でのみ運動能力を変化させる可能性があります。 したがって、乳酸閾値、血中乳酸クリアランス、および運動誘発性疲労に対するメトホルミンの影響に関するデータは不足しています。

この研究のデータは、若くて健康な成人の最大に近い作業速度での運動能力に対するプラセボと比較したメトホルミンの効果についての貴重な洞察を提供します。 運動パフォーマンスに対するメトホルミンの影響を調べた研究もいくつかありますが、これらは高度に訓練されたサイクリストや臨床集団（例：T2DM患者）を対象とした、運動強度が最大努力を大幅に下回る研究である傾向があります。 重要なのは、この研究の結果により、健康な人は、メトホルミンの摂取に伴う可能性のある運動量の増加に伴うパフォーマンスの低下に対応するために、運動プロトコルを調整するようになる可能性があります。 さらに、この研究は、メトホルミン摂取が急性消費と比較して運動能力に及ぼす影響について、少し長いタイムラインに関する文献のギャップを埋める可能性があり、時間の経過とともに心肺機能と能力にさらに深刻な影響を与える可能性があります。