筋肉量
- 筋肉量(除脂肪体重)とは、体重から体脂肪量を除いた筋肉・骨・内臓の重量であり、健康管理・ダイエット効果・骨密度予測に直結する重要指標である
- 遺伝子LRP5のDNA領域rs3736228が除脂肪体重と関連し、TT型・CT型はCC型と比較して除脂肪体重が減少する傾向がある
- 日本人のTT型・CT型合計保有率は45.1%で、世界平均の25.9%と比較して約1.7倍高い
概要 体重は、脂肪以外の重さである「除脂肪体重」と脂肪量である「体脂肪量」から構成されます。除脂肪体重には、筋肉、骨、内臓などの量が含まれます。体重の変化だけではなく、体脂肪量と除脂肪体重のバランスや変化量を見ることで、身体の変化を知ることができます。 例えば、ダイエット中には、体重が変わらなくても、体脂肪量が減少し、筋肉量が増加していれば、効果があると考えられます。除脂肪体重は、骨密度の予測にも役立ちます。(参考リンク1) 健康管理には、体脂肪量と除脂肪体重の把握が有効です。 除脂肪体重に関連する遺伝子がいくつか報告されており、その一つが遺伝子「LRP5」です。遺伝子のDNA領域「rs3736228」が、除脂肪体重と関連している可能性が示されています。 遺伝子検査で遺伝子タイプを調べることは、早期対策に役立つ可能性があります。 理論的根拠 根拠となる理論によると、DNA領域「rs3736228」は、タンパク質「LRP5」遺伝子の中に位置しており、3つの遺伝子タイプである「CC型」、「CT型」、「TT型」が存在します。日本人の遺伝子タイプの割合は、「CC型」が約51.7%、「CT型」が約40.4%、「TT型」が約7.9%です。(参考リンク2) 世界全体では、「CC型」が約81.18%、「CT型」が約17.84%、「TT型」が約0.98%です。 また、「TT型」や「CT型」は「除脂肪体重」の減少に影響すると考えられており、これらのタイプは「CC型」よりも「除脂肪体重」が少なくなっている可能性が示されています。 作用機序 DNAは、4種類の塩基(A:アデニン、T:チミン、C:シトシン、G:グアニン)を持ち、多様な塩基配列が、さまざまな遺伝子の情報を作り出します。 タンパク質は、複数のアミノ酸が連なったものであり、塩基配列は、このアミノ酸の並び方(アミノ酸配列)を指定します。 遺伝子「LRP5」は、細胞膜を貫通するタンパク質であり、細胞外からのWntタンパク質が遺伝子「LRP5」に結合すると、その信号を細胞内に伝達し、糖や脂質、骨の代謝を調節する働きがあります。(参考リンク3) また、Wntタンパク質は筋肉の増大や修復にも関与しています。(参考リンク4) 「LRP5」の中にある部位「rs3736228」の塩基が「C」から「T」に変わると、「LRP5」中のアミノ酸のひとつが“アラニン”から“バリン”に変わります(Ala1330Val)。 この1ヶ所のアミノ酸多型がタンパク質全体の構造や活性を変化させ、アミノ酸“バリン”を持っている「LRP5(rs3736228T型)」は、活性が落ちることが分かっています。 さらに、DNA領域「rs3736228」の「CT型」と「TT型」は、「CC型」より骨密度が低い傾向にあるという報告があります。 そのため、「LRP5」の働きが弱くなることが骨代謝に影響を与え、骨密度低下や骨粗鬆症などの原因の一つとなっている可能性があります。(参考リンク5,6) 筋肉と骨は、相互作用することが知られており、「四肢除脂肪体重(ALM)」と骨密度の関連が示されております。また、骨密度低下に伴うサルコペニアのリスクの上昇や、「四肢除脂肪体重(ALM)」が骨密度に比例して増加することが分かっています。(参考リンク7) 「rs3736228」と「四肢除脂肪体重(ALM)」が関連するメカニズムを理解するには、まだまだ追加の研究が必要です。 しかしながら、「LRP5」の骨密度低下に伴う「四肢除脂肪体重(ALM)」の減少、または「LRP5」の活性が落ちてWntタンパク質の信号が弱まり、筋肉が増えなくなることが、原因となっているかもしれません。
筋肉量(除脂肪体重)とは何か
筋肉量(除脂肪体重)とは、体重から体脂肪量を差し引いた重量であり、筋肉・骨・内臓などの重さを含む健康指標です。体重の変化だけでは身体の実態を正確に把握できないため、体脂肪量と除脂肪体重のバランスを監視することが健康管理において不可欠です。
除脂肪体重を把握する理由とは
除脂肪体重を測定・監視する理由は、体組成の変化を正確に評価できる点にあります。以下に具体的なメリットを示します。
- ダイエット効果の評価:体重が変わらなくても、体脂肪量が減少し筋肉量が増加していれば効果的なダイエットが進行していると判断できる
- 骨密度の予測:除脂肪体重は骨密度の予測因子として活用可能(参考リンク1)
- サルコペニアの早期発見:四肢除脂肪体重(ALM)の低下は加齢に伴うサルコペニア(筋肉量減少症)のリスク指標となる
- 総合的な健康管理:体脂肪量と除脂肪体重の両方を把握することで、より精密な体調管理が実現する
体重の構成要素の比較
| 構成要素 | 含まれるもの | 健康管理における意義 |
|---|---|---|
| 除脂肪体重 | 筋肉・骨・内臓・水分 | 基礎代謝の維持、骨密度の予測、サルコペニア評価 |
| 体脂肪量 | 皮下脂肪・内臓脂肪 | 肥満リスクの判定、生活習慣病の予防 |
遺伝子と筋肉量の関連
DNA領域rs3736228と筋肉量の関係
DNA領域rs3736228は、遺伝子LRP5の中に位置し、除脂肪体重(筋肉量)と関連しています。rs3736228にはCC型・CT型・TT型の3つの遺伝子型が存在し、TT型・CT型はCC型と比較して除脂肪体重が減少する傾向が示されています。
日本人と世界における遺伝子型分布の比較(rs3736228)
| 遺伝子型 | 日本人の割合 | 世界の割合 |
|---|---|---|
| CC型 | 54.8% | 74.0% |
| CT型 | 38.4% | 24.0% |
| TT型 | 6.7% | 1.9% |
日本人のT型変異保有率(CT+TT)は45.1%であり、世界平均の25.9%と比較して約1.7倍高い値を示します。この特徴は、日本人集団において除脂肪体重に影響する遺伝的背景が世界平均と異なることを意味しています。(参考リンク2)
LRP5遺伝子の作用機序とは
LRP5は細胞膜を貫通する受容体タンパク質であり、Wntシグナル伝達経路を介して糖・脂質・骨の代謝を調節します。(参考リンク3)
- 正常な機能:Wntタンパク質がLRP5に結合 → 細胞内にシグナル伝達 → 骨の形成促進・筋肉の増大と修復を促進(参考リンク4)
- T型変異の影響:rs3736228の塩基がCからTに変化 → LRP5中のアミノ酸がアラニンからバリンに変化(Ala1330Val) → LRP5の活性が低下
- 骨密度への影響:CT型・TT型はCC型より骨密度が低い傾向(参考リンク5,6)
- 筋肉量への影響:骨密度低下に伴いサルコペニアのリスクが上昇し、四肢除脂肪体重(ALM)が減少する(参考リンク7)
筋肉量に関わるその他の遺伝子領域
| DNA領域 | 日本人の主要型 | 世界の主要型 |
|---|---|---|
| rs16942341 | CC型 99.9% | CC型 93.1% |
| rs1171614 | CC型 99.9% | CC型 60.8% |
| rs6449353 | TT型 87.8% | TT型 68.0% |
| rs10784502 | TT型 76.5% | CT型 49.7% |
| rs2871865 | CC型 85.2% | CC型 71.5% |
検査の理論的根拠
体表的なDNA領域:筋肉量
筋肉量 に最も強く影響する遺伝子領域は、rs3736228です。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです。
- CC
54.8 % - CT
38.4 % - TT
6.7 %
他に、筋肉量に関わる遺伝子領域はrs16942341があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- CC
99.9 % - CT
0.1%以下 - TT
0.1%以下
他に、筋肉量に関わる遺伝子領域はrs1171614があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- TT
0.1%以下 - TC
0.1%以下 - CC
99.9 %
他に、筋肉量に関わる遺伝子領域はrs6449353があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- TT
87.8 % - TC
11.7 % - CC
0.3 %
他に、筋肉量に関わる遺伝子領域はrs10784502があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- CC
1.5 % - CT
21.8 % - TT
76.5 %
他に、筋肉量に関わる遺伝子領域はrs2871865があります。 日本における同型の遺伝子タイプの分布は下記のとおりです
- CC
85.2 % - CG
14.2 % - GG
0.5 %
検査の根拠
蘇州大学のPeiらの研究により、筋肉量の増減が遺伝子と関連していることが明らかになりました。人間のゲノムには、rs1171614という領域が存在し、その領域の遺伝子にはTとCの2種類の変異があります。Tタイプの変異を持つ人は、筋肉量が増える傾向にあることが分かりました。
今回調査したDNA領域
細胞中に存在するDNAマップの模式図
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関連遺伝子
| 関連遺伝子 | LRP5 |
|---|---|
| 関連遺伝子 | ACAN |
| 関連遺伝子 | SLC16A9 |
| 関連遺伝子 | LCORL |
| 関連遺伝子 | HMGA2 |
| 関連遺伝子 | IGF1R |
よくある質問(FAQ)
Q1. 筋肉量(除脂肪体重)とは何ですか?
筋肉量(除脂肪体重)とは、体重から体脂肪量を差し引いた重量であり、筋肉・骨・内臓などの重さを含みます。除脂肪体重と体脂肪量のバランスを把握することで、ダイエットの効果測定や骨密度の予測など、的確な健康管理が可能になります。
Q2. 筋肉量は遺伝子と関連していますか?
はい。蘇州大学のPeiらの研究(2020年、Communications Biology掲載)により、DNA領域rs3736228を含む複数の遺伝子領域が筋肉量(四肢除脂肪体重)と関連していることが明らかになっています。遺伝子LRP5のrs3736228において、TT型やCT型はCC型より除脂肪体重が減少する傾向が示されています。
Q3. 遺伝子型rs3736228の日本人における分布はどうなっていますか?
日本人におけるrs3736228の遺伝子型分布はCC型54.8%、CT型38.4%、TT型6.7%です。世界全体ではCC型74.0%、CT型24.0%、TT型1.9%であり、日本人はTT型・CT型の合計が45.1%と世界平均25.9%より約1.7倍高い特徴があります。
Q4. 遺伝子LRP5はどのような働きをしますか?
LRP5は細胞膜を貫通する受容体タンパク質であり、Wntシグナル伝達経路を介して糖・脂質・骨の代謝を調節します。rs3736228のT型変異ではアミノ酸がアラニンからバリンに変化し(Ala1330Val)、LRP5の活性が低下します。その結果、骨密度の低下や筋肉量の減少につながる可能性があります。
Q5. 筋肉量を維持・増加させるにはどうすればよいですか?
筋肉量の維持・増加には、レジスタンストレーニング(筋力トレーニング)の実施、十分なタンパク質摂取(体重1kgあたり1.2〜2.0g/日)、ビタミンDの適切な摂取、骨密度検査の定期的な実施が有効です。遺伝子検査で自身の遺伝子型を把握し、早期から対策を講じることが推奨されます。
参考文献
- 参考リンク1 : 2018 Oct., Ilesanmi-Oyele, BioResearch open access.
- 参考リンク2 : DNA 領域「rs3736228」の情報 TogoVar
- 参考リンク3 : 2014.,Shu Takeda, 日腎会誌.
- 参考リンク4 : 2008 Sep., Anthony Ott, Journal of cell science.
- 参考リンク5 : 2009 Jun., Tomohiko URANO, Endocrine journal.
- 参考リンク6 : 2013 Dec., Jiayong Yi, Plos one
- 参考リンク7 : 2013 Jul., Seon Won Go, Korean Journal of Family Medicine
- 参考リンク8 : 2019 Dec., Ana I Hernandez Cordero, Am J Hum Genet
- 参考リンク9 : 2019 Sep., Christopher Hübel, Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet
- 参考リンク10 : 2020 Oct., Yu-Fang Pei, Commun Biol