1日の異なる時間帯での運動が身体に及ぼす影響をマウスをもちいて包括的に検討した米国カリフォルニア大学などによる国際共同研究報告。

運動が健康を改善することは十分に確立されており、最近の研究では、運動は時間帯に応じてさまざまな方法で体に利益をもたらすことが示されている。けれども、科学者は、運動のタイミングがこれらの異なる効果を生み出す理由をまだ知らない。より良い理解を得るために、国際的な研究チームは、1日の異なる時間帯に行われた運動について、これまでで最も包括的な研究を実施した。

研究は、運動後に身体が時間帯に応じて臓器特異的な方法でさまざまな健康促進シグナル伝達分子を生成する方法を示している。これらのシグナルは、健康に幅広い影響を及ぼし、睡眠、記憶、運動パフォーマンス、および代謝恒常性に影響を与える。

「運動が1日のさまざまな時間に体にどのように影響するかをよりよく理解することは、肥満や2型糖尿病などの病気のリスクがある人々にとって運動の利点を最大化するのに役立つ可能性があります」と共責任著者でカロリンスカ研究所のジュリーン・R・ジーラス教授は述べている。

殆どすべての細胞が24時間周期で生物学的プロセスを制御する。これは概日リズムと呼ばれるものであり、運動の効果に対するさまざまな組織の感度が時間帯によって変化することを意味する。以前の研究では、概日リズムに従った運動のタイミングが、運動の健康促進効果を最適化できることが確認されているという。

研究チームは、この効果をより詳細に理解するため、マウスに早朝または深夜に運動させる実験を行った。そして血液と、脳、心臓、筋肉、肝臓、脂肪などのさまざまな組織を分析した。これにより、チームは各組織内の何百もの異なる代謝物とホルモンシグナル伝達分子を検出し、1日のさまざまな時間に運動することによってそれらがどのように変化したかを監視することができた。

研究チームは、これらの結果をまとめて「運動代謝アトラス」を作成した。これは、1日のさまざまな時間に運動した後に、さまざまな組織に存在する運動誘発性シグナル伝達分子の包括的なマップである。

「これは、複数の組織にわたる時間と運動に依存する代謝を要約した最初の包括的な研究であり、代謝と臓器クロストークの全身モデルを生成および改良するうえで非常に価値があります」と共責任著者で独ヘルムホルツ糖尿病センターのドミニク・ルッターは述べている。

この新しい洞察には、組織が互いにどのように通信するか、および運動が特定の組織の概日リズムの欠陥を「再調整」するのにどのように役立つかについてのより深い理解が含まれている。概日時計の欠陥は、肥満と2型糖尿病のリスクの増加に関連しているという。

この研究では、複数の組織で新しい運動誘発性シグナル伝達分子も特定された。ただし、これらの分子が個々にまたは集合的に健康にどのように影響するかを理解するには、さらに調査する必要があるという。

「さまざまな組織が1日のさまざまな時間に運動にどのように反応するかを示すだけでなく、私たちはこれらの反応がどのように関連して、全身のエネルギー恒常性を制御する組織化された適応を誘発するかを示します」と共筆頭著者でコペンハーゲン大学のジョナス・チュエ・トゥリーバク准教授は述べている。

この研究にはいくつかの制限があるという。実験はマウスで行われた。マウスは人間と多くの共通の遺伝的、生理学的、行動的特徴を共有しているが、重要な違いもある。たとえば、マウスは夜行性であり、運動の種類もトレッドミルランニングに限定されていたため、高強度の運動とは異なる結果が得られる可能性がある。また、性別、年齢、病気の影響は分析では考慮されていない。