Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 健康科学# スポーツ医学

運動と腸内マイクロバイオームへの影響

運動が腸の健康や微生物の多様性にどう影響するかを発見しよう。

― 0 分で読む


運動の腸の健康への役割運動の腸の健康への役割康に与える影響を調べてるよ。運動が腸内マイクロバイオームの多様性と健
目次

腸内マイクロバイオームは、私たちの腸に住んでいるさまざまな微生物で構成されてるんだ。これらの小さな生き物は、食べ物の消化や免疫システムの働き、栄養の分解など、体の機能に重要な役割を果たしてる。最近、科学者たちは運動が腸内マイクロバイオームにどんな影響を与えるかに興味を持ってる。たくさんの研究が人間や動物での運動が腸内マイクロバイオームにどう影響するかを調べてきたよ。

運動と腸内マイクロバイオーム

初期の研究では、運動が人間の腸内マイクロバイオームや代謝に影響を与えることが示唆された。例えば、ラグビー選手のようなプロのアスリートは、あまり活動的でない人と比べて腸内細菌のバリエーションが多かった。また、週に少なくとも3時間運動した女性は、腸の健康に良い短鎖脂肪酸を生成する有益な細菌が多かった。ただ、これらの研究は食事など他の要因を考慮していないから、限界があるんだ。

運動が腸に与える影響

運動が腸内マイクロバイオームにどんな影響を及ぼすのか、まだ完全には理解してないけど、いくつかの考え方が提案されてる。運動は免疫細胞の働き方を変えることで免疫システムを助けるかもしれないし、腸の内壁を守る粘液層を改善するかもしれない。運動は、食べ物が消化器系を通る速さを変えることで、腸内細菌が住む環境にも影響を与えるかも。さらに、運動は腸内の特定の酸のレベルを変えて、腸内細菌の形成に関わるかもしれない。全体的に、運動が腸内マイクロバイオームに与える影響は、これらのメカニズムの組み合わせから来てる可能性が高いね。

運動と腸内マイクロバイオームに関する研究

運動が腸内マイクロバイオームにどう影響するかをよりよく理解するために、既存の研究を体系的にレビューしたよ。このレビューは、人間と動物モデルの両方を見て、さまざまなタイプの運動が腸内細菌に与える影響を包括的に調べた。運動の種類、持続時間、強度レベルなど、さまざまな要因を調べたんだ。

動物を使った研究では、科学者たちは食事や遺伝などの変数をコントロールできるから、結果がもっとクリアになるんだ。レビューは、運動中の腸内細菌の種類や多様性、特定の代謝物の生成の変化に焦点を当てたよ。

研究の発見方法

関連する研究を見つけるために、特定の検索戦略が開発されたんだ。これには、運動介入と腸内マイクロバイオームの評価を含む記事をデータベースで探すことが含まれてた。研究者たちは、多くの記事をレビューして、どれが研究に含まれる基準を満たしているかを判断したよ。

研究の選定と除外

3人の著者が集めた記事を慎重に確認して、レビューに含めるべきものを決めた。まず、タイトルを見て関連する研究を探し、次に要約を見て選択を絞り込んで、最後に全文を確認して、特定の基準を満たしているかを確認したんだ。

運動を含み、腸内細菌の変化を調べた研究は含まれたけど、重複したものやレビュー、運動や腸内マイクロバイオームに直接関連してないものは除外された。最終的に、人間の研究が19件、動物の研究が13件選ばれたよ。

データの分析

選ばれた研究からデータが集められ、研究者たちは研究の質とバイアスのリスクを見た。研究のデザインや人口が大きく異なってて、直接的な比較が難しかった。全体的に、レビューには32件の研究が含まれたよ。

人間における運動が微生物の多様性に与える影響

このレビューに含まれる19件の人間の研究の多くでは、運動による腸内微生物の多様性の顕著な変化は見られなかった。ただ、いくつかの研究では、運動が全体的に多様性を高めることが示されていて、これは腸の健康にとってポジティブな結果とされているよ。例えば、いくつかのケースでは、有酸素運動が運動不足の人の細菌の多様性を改善したんだ。他の研究は運動と食事を含んでて、腸内の多様性に与える影響については混合した結果を示してた。

動物研究における影響

動物を対象にした研究、特にマウスでは、運動後に特定の多様性の指標が減少したものもあったけど、他の研究では有酸素運動が多様性の指標を改善したことがわかった。研究のデザインや運動の種類の違いが結果に影響を与えてて、直接の比較が難しかったよ。

腸内細菌の組成の変化

人間において、いくつかの研究が運動が腸内の細菌の種類にどう影響するかを調べたんだ。運動によって有益な細菌が増えたという報告もあれば、顕著な変化は見られなかったというものもあった。変化が見られた研究では、代謝の健康に良いとされる細菌が増えたけど、あまり健康によくない細菌は大きく変わらなかった。

動物研究でも、運動が腸内のどの細菌が存在するかに影響を与えた。いろんな研究者が特定の細菌の豊富さに変化を見つけて、運動が腸の環境をポジティブに変えることができることを示唆してるんだ。

運動に関連する微生物代謝物

運動が腸内細菌によって生成される代謝物にどう影響するかを調べた研究はあまりないんだ。一つの研究では、運動後に体内の特定の有益な代謝物が増えて、潜在的に有害な代謝物が減少したことがわかった。でもこの側面に関してはまだ研究が少なくて、明確な結論を引き出すためにはもっと研究が必要なんだ。

バイアスのリスクと質の評価

レビューに含まれるほとんどの研究は、質が中立的に評価された。つまり、強いデザインでも弱いデザインでもなかったってこと。一部の研究は、結果に影響を与えうる問題(食事や他のライフスタイル要因)を適切に扱っていなかった。この不一致があったから、運動が腸内マイクロバイオームに与える影響について具体的な結論を出すのが難しかったんだ。

発見のまとめ

全体として、半数以上の研究が人間における腸内細菌の多様性に運動の重要な影響を示さなかった。ただ、影響があったものは、一般的に多様性が高まる傾向を示した。結果は大きく異なり、おそらく運動の種類や持続時間、腸内マイクロバイームの個人差に影響されてるんだ。

動物研究では、運動が多様性に影響を与える証拠がもっとあったけど、結果はまたもや混合してた。標準化された測定が不足してたり、研究の進め方に違いがあったりして、直接比較する能力が制限されてたよ。

今後の研究への示唆

このレビューは、運動と腸内マイクロバイオームの分野でのさらなる研究の必要性を強調してる。特に、運動プロトコルの標準化や参加者の個人差を考慮することに重点を置くべきだね。運動が腸の健康にどのようにポジティブな影響を与えるかを理解することで、運動を通じて健康を改善するための個別の推奨ができるかもしれない。

今後の研究では、腸内マイクロバイオームの構成が個々の運動への反応にどう影響するかを探るべきだね。これらの要因を考慮することで、腸の健康を改善するための介入をカスタマイズする方法が理解できるようになるよ。運動に一貫して反応する特定の細菌を特定することは、この分野の今後の研究にとって重要になると思う。

結論

結局、運動は腸内マイクロバイオームに影響を与える可能性があって、微生物の多様性を改善したり、存在する細菌の種類を変えたりすることができる。運動プロトコルを標準化したり、サンプルサイズを大きくしたり、微生物の代謝物の特定の変化を理解したりするためには、もっと研究が必要なんだ。運動が腸の健康に与える影響を理解することは、慢性疾患の効果的な治療法を開発する上でますます重要になってくるよ。腸内マイクロバイオームのプロフィールを良い方向に促進する運動プログラムを目指すことは、全体的な健康を向上させ、病気を予防するための貴重な非侵襲的アプローチになるかもしれないね。

オリジナルソース

タイトル: A Systematic Review on the Effects of Exercise on Gut Microbial Diversity, Taxonomic Composition, and Microbial Metabolites: Identifying Research Gaps and Future Directions

概要: The gut microbiome, hosting a diverse microbial community, plays a pivotal role in metabolism, immunity, and digestion. While the potential of exercise to influence this microbiome has been increasingly recognized, findings remain incongruous. This systematic review examined the effects of exercise on the gut microbiome of human and animal models. Databases (i.e., PubMed, Cochrane Library, Scopus, and Web of Science) were searched up to June 2022. Thirty-two exercise studies, i.e., 19 human studies, and 13 animal studies with a minimum of two groups that discussed microbiome outcomes, such as diversity, taxonomic composition, or microbial metabolites, over the intervention period, were included in the systematic review (PROSPERO registration numbers: CRD42023394223 and CRD42023394485). Results indicated that over 50% of studies found no significant exercise effect on human microbial diversity. When evident, exercise often augmented the Shannon index, reflecting enhanced microbial richness and evenness, irrespective of disease status. Changes in beta-diversity metrics were also documented with exercise but without clear directionality. A larger percentage of animal studies demonstrated shifts in diversity compared to human studies, but without any distinct patterns, mainly due to the varied effects of predominantly aerobic exercise on diversity metrics. In terms of taxonomic composition, in humans, exercise usually led to a decrease in the Firmicutes/Bacteroidetes ratio, and consistent increases with Bacteroides and Roseburia genera. In animal models, Coprococcus, a SCFA producer, consistently rose with exercise. Generally, SCFA producers were found to increase with exercise in animal models. With regard to metabolites, SCFAs emerged as the most frequently measured metabolite. However, due to limited human and animal studies examining exercise effects on microbial-produced metabolites, including SCFAs, clear patterns did not emerge. The overall risk of bias was deemed neutral. In conclusion, this comprehensive systematic review underscores that exercise can potentially impact the gut microbiome with indications of changes in taxonomic composition. The significant variability in study designs and intervention protocols demands more standardized methodologies and robust statistical models. A nuanced understanding of the exercise-microbiome relationship could guide individualized exercise programs to optimize health.

著者: Jaapna Dhillon, J. Cullen, S. Shahzad

最終更新: 2023-09-08 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.05.23294991

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.05.23294991.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

著者たちからもっと読む

類似の記事

メソスケールおよびナノスケール物理学ボルテックススピントルクオシレーターとそのコンピューティングへの可能性

渦STOに関する研究は、カオスダイナミクスを使った高度なコンピューティングに期待が持てるね。

― 1 分で読む