運動すると免疫力が上がる？好中球が出す網と炎症を抑える働きを分けて読む

運動すると免疫力が上がる、と聞いて負荷を増やす前に知りたいのが、好中球が放つ網の働きである。細胞外トラップと血中の細胞外DNAは何が違うのか。運動直後の人の採血、継続運動を調べた動物実験を区別し、炎症の指標が増減した結果を、風邪を防ぐ力へそのまま置き換えない読み方を考える。

運動で体を守る網が減ったら、免疫には損なのだろうか。ところが、運動と免疫の研究には、守るための反応が増える話だけでなく、その反応が過剰になるのを抑える話も登場する。好中球が放つ網状の構造は、その違いがよく見える題材である。[2]

答えの芯は、免疫の働きを「多いほどよい」という目盛りで測らないことだ。好中球が細胞の中の成分を外に出して作る網は、防御に関わる一方、過剰な放出は強い炎症と関連する。運動の役割として研究されているのも、網を際限なく増やすことではなく、その放出の調節である。[2]

既存記事「運動が健康に及ぼす影響、血中の免疫細胞が減ると守る力も落ちたと言えるか」には、血中の細胞数を読む問いを譲る。ここでは細胞が出す網、その手がかりとなる成分、そして組織の炎症を分ける。激しい運動直後の血液の変化と、継続運動後の動物の組織の変化を、同じ成果として扱わないためである。[4][12][16]

好中球が出す網は、防御にも炎症にも関わる

好中球細胞外トラップとは、好中球が細胞内の物質を放出して作り、外からの攻撃因子を捕らえる構造である。英語の略称であるNETsという表記も見かけるが、ここでは「網」と呼ぶ。網の放出が高まる状態は、炎症反応の増加や肥満などの疾患と関連する。防御の仕組みを持つことと、その仕組みが強く作動し続けることは、同じ評価にならない。[2]

運動、肥満、網の関係を扱ったレビューは、既存研究の整理に加え、遺伝子などの情報を計算で解析するバイオインフォマティクス解析を行っている。そこで浮かび上がったのは、炎症を伝える物質や、その調節に関わる経路とのつながりである。著者らは、身体トレーニングが網の放出を調節する可能性を示している。[2]

ただし、この研究は、普段運動していない女性を運動群と非運動群に分け、感染の発症を比べた試験ではない。レビューと計算解析によって生物学的なつながりを検討した研究である。「運動による調節が治療の標的になり得る」という段階の話を、「この運動をすれば風邪を防げる」という生活上の効果へ翻訳するには隔たりがある。[2]

網を出す量が少なくなったという結果も、それだけで免疫が弱まったとは読めない。過剰な網の形成と組織の炎症が問題になっている状況では、網を抑える方向が保護と結びつくことがある。実際に、腸炎や急性肺傷害を起こす動物実験では、運動を先に行った動物で網に関わる指標と炎症がともに低下した。[12][16]

ここで必要なのは、何を守ろうとしているのかという問いである。外からの攻撃因子を捕らえる機能を調べているのか、自分の組織に及ぶ炎症を調べているのか。それによって増減の意味は変わる。網の役割を読むときは、量の矢印だけでなく、同じ実験で組織がどうなったかを隣に置きたい。[2][12][16]

また、レビューの計算解析で炎症に関わる遺伝子が重要だと示されても、それは運動の効果量そのものではない。遺伝子のつながりを調べる解析と、参加者の健康状態がどれだけ変わったかを調べる試験は、答えられる問いが異なる。運動と網の関係を支持する材料があることと、日常の運動の種類や量を選べることを分けると、このレビューの位置づけが見えやすい。[2]

血中のDNAが増えても、網が増えたとは限らない

運動研究では、細胞の外に存在するDNAである「細胞外DNA」を血液で測ることがある。これは網そのものを数えた値と同一ではない。細胞外DNAが増える背景には、網の形成に加え、細胞死や細胞からの自発的な放出なども関わる。血液にある物質の量から、その由来や働きを一度に決めることはできない。[4][8]

運動生理学における細胞外DNAを整理したレビューでは、筋力運動や持久運動など、さまざまな運動で急性の変化が検討されている。特徴は、運動の直後に濃度が頂点に達し、その後速やかに基準の状態へ戻ることである。筋損傷に関わる代表的な指標はそれより遅れて変化するため、同じ採血でも見ている時間の動きが異なる。[4]

たとえば、運動を終えてすぐの値が高く、その後の値が低かったとする。この差を読むには、何の指標を、どの時点で測ったのかが必要だ。直後の上昇だけを切り出すと、長く続く炎症と取り違えやすい。反対に、速く下がることを確認する前に「運動で体を壊した」と決めるのも、指標の時間経過を飛び越えた読み方になる。[4]

同レビューは、激しい運動後の細胞外DNAの増加の程度を、運動強度、時間、平均的なエネルギー消費だけでは説明できないとしている。運動中と運動後には複数の生理的な負担が重なるためである。したがって、「長く動いたからこの成分が多く出た」「汗が多かったから網も増えた」という単純な換算には向かない。[4]

また、この指標がオーバートレーニング、つまり過剰なトレーニングに伴う状態を判定できるかどうかも、同レビューでは確立していない。細胞外DNAは研究上の手がかりとして興味深いが、個人の運動量を決めるには、指標と体調や運動能力との関係を確かめる必要がある。採血の精密さと、生活への助言の確かさは別の問題だ。[4]

研究を読むときには、測定名の違いを残すのがよい。細胞外DNAの濃度、網に関わるたんぱく質、組織の炎症は、それぞれ別の情報である。それらが同じ方向へ動いた研究は仕組みを考える材料になるが、採血の成分だけを測った研究へ、そのまま同じ説明を持ち込むことは避けたい。[4][12]

細胞外DNAのレビューが、測定手順の標準化や、時間を追った採血を重視しているのもこのためである。同じ運動条件で調べ、同じ方法で測り、運動後の経過を追って初めて、値の違いを整理しやすくなる。直後の写真だけで一日の出来事が分からないように、採血の一場面だけでは、上がったままなのか、すでに戻り始めたのかを区別しにくい。[4]

人の運動直後の研究は、何を比べたのか

人を対象にした例として、1型糖尿病の男性と健康な男性を比較した症例対照研究がある。参加者は、自分の最大酸素摂取量の70%に相当する速度で、疲労困憊に至るまでトレッドミルを走った。最大酸素摂取量は、運動中に取り込んで利用できる酸素量の指標であり、この研究では個人に応じた速度設定に使われている。対象が男性のため、18〜39歳の女性に同じ血中反応が起きるかは、この比較からは判断できない。[8]

同じ運動を、72時間の休息を挟んで3回行い、それぞれの運動前後で採血している。測ったのは、核に由来する細胞外DNAと、細胞内でエネルギー産生に関わるミトコンドリアに由来する細胞外DNAなどである。どちらもDNAという名前だが、出どころを分けて調べる設計になっている。[8]

各回の疲労困憊運動によって、核由来の細胞外DNAは大きく増加した。ミトコンドリア由来の値も各回で増えたが、統計的な有意性が示されたのは、1型糖尿病の参加者の2回目の運動後であった。著者らは、運動後の細胞外DNAの増加が、1型糖尿病の男性では健康な男性より小さかったと報告している。[8]

この群間差は、感染への抵抗力の優劣を示す結果ではない。この比較の中心は、疾患の有無が異なる男性で、反復した疲労困憊運動に血中指標がどう応答するかである。感染を防ぐ力の順位を決める研究として読んだり、女性の仕事帰りのヨガの反応へそのまま当てはめたりするのは適切ではない。[8]

とりわけ、最大酸素摂取量の70%という設定だけを見て、日常の「ほどよい運動」と同じだと考えない方がよい。終了条件は疲労困憊である。速度の設定と、どこまで続けたかは別の条件だ。論文の数字を生活へ移すときは、割合だけを拾わず、運動が終わる条件まで読む必要がある。[8]

男性の比較研究では、核由来とミトコンドリア由来の値の反応も一様ではなかった。血液中のDNAという大きなくくりでは増加が見えていても、その内訳によって統計的な結果は異なる。免疫をひとつの数値に縮める前に、同じ研究の中でも測定物ごとの差があると受け止めたい。研究が細かく分けたものを、読む側が再びひとつに束ねないことが大切だ。[8]

数字で読む好中球の網と運動研究

70%：男性の比較研究で用いた、個人の最大酸素摂取量に対応する走行速度の設定である。[8]

72時間：同研究で運動と運動の間に置いた休息であり、全員に勧める休養時間ではない。[8]

3回：同研究の疲労困憊運動の実施回数であり、感染予防の達成回数ではない。[8]

6週間：ラットの腸炎実験で、炎症を起こす前に行った自発的な回転輪走行の期間である。[12]

5週間：雄マウスの急性肺傷害実験で、刺激を与える前に行った有酸素トレーニングの期間である。[16]

宮川涼 Founder

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