ミトコンドリアは、細胞の中で食べ物の分解で得たエネルギーを使い、ATP（アデノシン三リン酸）という物質をつくる小器官です。動物の研究では、ファスティング（断食）で空腹の時間が続くと、古いミトコンドリアの分解と、新しいミトコンドリアの新生が進むと説明されています。人では、ミトコンドリアが増えて疲れにくくなるところまでは、確かめられていません。
しかし、疲れやすさがミトコンドリアの減少で説明できるのかは、研究でも決まっていません。
この記事では、疲労との関係、ファスティングで起きるとされる2つの反応、人での研究、運動、試すときの目安を順に並べます。
疲労とミトコンドリアの低下には関連が報告されている
疲労とミトコンドリアの異常に関連があるとする研究は複数ありますが、疲労の原因だと示した研究はありません。2014年の総説は、ミトコンドリアの異常と疲労の関連を支持する研究を集めましたが、因果関係までは示していません。慢性疲労症候群を対象にした2020年の系統的レビューも、ミトコンドリアの役割はまだ不明だとしています。
骨格筋のミトコンドリアの量と働きは、加齢とともに下がるという報告が多くあります。加齢より運動不足のほうが大きな要因である可能性を指摘する2010年の総説もあり、研究結果は一致していません。
肥満は、骨格筋のミトコンドリアの新生と動態を乱すとする2024年の総説があります。この総説が引く研究は、動物実験が中心です。
ファスティングで古いミトコンドリアが分解されるという説明
オートファジーは、細胞が自分の部品を分解して再利用する仕組みです（2016年ノーベル生理学・医学賞の発表）。断食や食事制限が多くの組織でオートファジーを高めるとする文献総説があります。
オートファジーのうち、傷んだミトコンドリアを選んで分解する働きを、マイトファジーと呼びます。ファスティングがマイトファジーを進める根拠は、酵母、齧歯類、霊長類の研究が中心で、人で直接測った研究は少数です（間欠的ファスティングの総説）。
ミトコンドリアが新しくつくられる経路は、動物の筋肉で確かめられている
新しいミトコンドリアがつくられる経路として、AMPKという酵素がSIRT1を介してPGC-1αを活性化する流れが、マウスの骨格筋で示されています（Cantóら、Nature、2009年）。人でファスティングがこの流れを動かし、ミトコンドリアが増えるかは、確かめられていません。
AMPKは、細胞の中でATPが減ってAMPが増えると活性化し、ATPをつくる反応を進める酵素です。PGC-1αは転写共役因子で、ミトコンドリアの新生に関わる遺伝子の働きを調節します。
非肥満の成人16人が、36時間の断食を1日おきに約3週間続けました。筋生検を受けた11人では、ミトコンドリアの新生に関わる遺伝子の発現に、有意な変化がなく、SIRT1のmRNAの発現は増えました（アデレード大学の論文情報）。一方、5日間の周期的な断食で、血液の細胞のSIRT1とSIRT3の発現が高まり、ミトコンドリアDNAが増えたとする研究を、間欠的ファスティングの総説が紹介しています。
運動もミトコンドリアの新生を進める
持久的な運動は、PGC-1αを介してミトコンドリアの新生を始めるとされています。ジョギングなどの有酸素運動がこれに当たります。高齢の人も持久的運動に適応する力を保つというのが一般的な見方ですが、若い人より効果が小さいとする研究もあると、2010年の総説は述べています。
動物実験で、1日おきの断食と高強度の間欠運動を2か月続けると、骨格筋のミトコンドリアの量と効率が上がったことを示唆する結果が出ました（プレプリント）。著者らは、組み合わせが相乗効果を生むはずだと述べています。
ファスティングを試すときの目安と注意
試すなら、夕食を終えてから翌朝の朝食まで、12〜14時間の間隔をあけるところから始めましょう。厳格な断食に進む前に、短い空腹の時間で体調の変化を見るほうが現実的だと思います。食べる期間と断つ期間を交互にする食事法は、間欠的ファスティングと呼ばれます。
持病のある方、妊娠中・授乳中の方、体調に不安のある方は、始める前に医師か専門家に相談してください。
体調を見ながら、短い空腹の時間から試してみてはいかがでしょうか。
