運動が DNA 損傷や加齢に伴う血管問題の予防にどのように役立つか
最後に見直したもの： 07.06.2024
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ソルトレイクシティのユタ大学の内科学部の研究者による最近の動物研究では、血管におけるDNA損傷の役割と老化した心血管系が調査されています。
彼らは、運動の増加が血管に並ぶ細胞のDNA損傷の減少と関連していることを発見しました。これは、人生の後半でさえ、アテローム性動脈硬化のリスクを減らすことができる方法を説明するのに役立つかもしれません。
ユタ大学のポスドク研究員であるジスック・リム博士が率いる研究者は、アメリカ生理学サミットtitle="アメリカ生理学サミット|アメリカ生理学社会">- アメリカ生理学協会の年次総会 - カリフォルニア州ロングビーチでの年次総会を紹介します。会議は2024年4月4〜7日です。
運動は、私たちが加齢とともにどのように血管の健康を保護しますか？
加齢とともに、心血管疾患やその他の心血管の問題のリスクが増加します。これは通常、血管の粘膜上の脂肪物質の蓄積であるアテローム性動脈硬化症によるものです。
これらのプラークが成長すると、血管が狭くなり、心臓発作や脳卒中などの心血管イベントのリスクが高まります。
幸いなことに、物理的 運動は、アテローム性動脈硬化症のリスクを大幅に減らすことができます 。高齢者での運動でさえ、プラークの形成を遅くし、心血管転帰を改善することができます。
ただし、運動が心血管の健康にどのように役立つかを正確に理解することは、より困難であることが証明されています。新しい研究では、1つの可能性のあるメカニズムであるDNA損傷に焦点を当てています。
DNA損傷とテロメア：老化のキープレーヤー
私たちが年をとるにつれて、私たちの生理学の多くの面で機能のゆっくりした喪失があります。この減少の一部は、 DNA損傷 によるものです。
DNAの損傷は多くの理由で発生し、 DNA修復メカニズムは、高齢でより多くのエラーが発生しやすくなります。
専門家は、DNA損傷が老化プロセスにおける中心的な役割を果たすと考えていますtitle="老化プロセスにおけるDNA損傷の中心的な役割-PMC">そして、私たちが加齢に伴う血管の劣化に重要な役割を果たすようです。
テロメア は染色体の端でDNA「キャップ」です。このため、 テロメアの長さ は生物学的年齢の指標です - 短い長さ は、心血管疾患title="フロンティア|テロメアの長さと心血管疾患のリスク：メンデル無作為化研究">を含む多くの加齢に関連する疾患に関連しています。
血管を覆う細胞内のテロメアは、「せん断応力」と呼ばれる力による損傷の影響を特に受けやすい。
「血液速度が高いほど、動脈の直径が小さくなるほど、せん断応力が高くなります」と、この研究に関与していなかったチェコ共和国のプラハの大学総合病院の教授であるJan Malik、M.D.、M.P.H。は説明しました。
私たちの体にはこのストレスに対処するためのシステムがありますが、血管が破壊されると 血流が損なわれます 。この破壊は、血管に並ぶ細胞が経験する摩擦を増加させ、アテローム性動脈硬化のリスクを高めます。
このトピックに関する論文を発表したマリクは、「せん断ストレスの変化はアテローム性動脈硬化症の発症に重要である」と語った。
進行中のユタ大学の研究では、運動がDNA損傷を最小限に抑え、テロメアを保護することにより、運動が心血管リスクを減らすことができるかどうかを調べました。
より高い身体活動は、DNA損傷の減少に関連しています
ユタ大学の研究者は、トレッドミルホイールを備えたケージで4週間15個の雄マウスを監視しました。彼らは、毎日実行した距離に応じて、それらを3つのカテゴリに分割しました。
- 迅速
- 中程度のランナー
- 低動物。
研究の終わりに、科学者は、血液が心臓から流れる血管である動物の大動脈から組織を収集しました。彼らは、さまざまなレベルのせん断応力を受けた大動脈のさまざまなセクションを研究しました。
特に、彼らは2つの細胞タイプに焦点を合わせました。
- 血管の内側に並んでいる内皮細胞。
- 血管の壁に見られる血管平滑筋細胞。
その後、細胞のDNA損傷を評価し、テロメアがどれだけうまく機能しているかを評価しました。
彼らの分析により、身体活動の増加は、血管平滑筋細胞ではそうではなく、内皮細胞でのDNA損傷の減少と改善されたテロメア機能と関連していることが示されました。
以前の研究 は、血管平滑筋が血流の全力に直面する内皮細胞と同程度まで損傷していないことも示しています。
研究の要約によると、一般に、「有酸素運動の量は、DNA損傷とテロメア機能障害に反比例します。」これは、最も運動した動物が損傷と機能不全の量が最も少ないことを意味します。
この研究は何を提供しますか？
この研究は、運動がDNA損傷から保護し、テロメア機能を保護することにより、健康上の利点を提供できるという証拠の増加に加えています。
「さまざまな血流パターンと細胞タイプを有酸素運動に経験する大動脈領域のさまざまな反応を明らかにすることで」とリムはプレスリリースで説明しました。
科学者はしばらくの間、運動とテロメアの関係を研究してきました。たとえば、2013年の調査では、Ultramarathonランナーは健康なコントロール参加者よりも長いテロメアを持っていることが示されました。
他の研究では、物理的なフィットネスとテロメアの長さの間のリンクも発見されています。