運動は肥満者の腸内細菌叢にどのような変化をもたらすか：系統的レビューからわかること

チリ大学のハビエル・カンシーノ＝ラミレス博士率いる研究チームは、過体重および肥満の成人における腸内細菌叢への運動の影響に関する初のシステマティックレビューを実施しました。『Applied Physiology, Nutrition and Metabolism 』誌に掲載されたこの研究は、合計476人の肥満被験者と382人の健康なボランティアを対象とした11件の臨床研究のデータを統合したものです。

前提条件

肥満は腸内細菌叢の乱れと関連しており、短鎖脂肪酸（SCFA）を産生する善玉菌の減少と、炎症や代謝の不均衡を促進する細菌の優位性につながります。運動が腸内細菌叢を調整するというエビデンスはいくつかありますが、その効果は限定的で、方法もまちまちです。

研究方法と選択

• 文献検索: PRISMA プロトコルに従った MEDLINE、EMBASE、EBSCO、Scopus (2024 年末現在)。
• 包含基準: BMI ≥ 25 kg/m²の成人 (≥ 18 歳)、身体活動レベルまたは運動プログラムと微生物叢の構成 (16S rRNA 配列) との関連性を評価する介入 (制御ありおよび制御なし) および横断的研究。
• バイアスのリスク評価: RCT の場合は RoB 2、非制御介入の場合は ROBINS-I、横断研究の場合は JBI。

合計 7 件の介入研究 (HIIT、エアロビクス、筋力トレーニング、4 ～ 16 週間) と 4 件の横断研究がレビューに含まれていました。

主な結果

1. アルファ多様性（サンプル内）

   • 介入は、運動後の種の数や多様性指標（Shannon、Simpson）の明らかな増加を一貫して示すことができなかった。

   • 横断研究では、より活動的な参加者の方がわずかに高いスコアを示すことが多かったが、結果には一貫性がなかった。

2. ベータ多様性（標本間）

   • すべての介入プロトコルにおいて、コントロールまたはベースラインと比較して、トレーニング後の微生物叢の構成に有意な変化が見られました（PERMANOVA分析、p<0.05）。これは、活動的な個人において明確な「微生物コミュニティ」が形成されたことを示しています。

3. SCFA生産者

   • さまざまな種類の運動により、酪酸とプロピオン酸の主な生産者であるFaecalibacterium属、Roseburia属、Bifidobacterium属の相対的割合が増加し、腸のバリア機能を強化し、全身性炎症を軽減しました。

4. 機能予測

   • 著者らは、PICRUSt を使用して、中程度および高強度の運動プログラム後に酪酸代謝の遺伝子が増加し、リポ多糖類 (LPS) 合成の遺伝子が減少することを示しました。

限界とギャップ

• プロトコルの多様性: 4 週間の HIIT から 16 週間の混合プログラムまで、エクササイズの頻度と期間が異なります。
• 小規模コホート: ほとんどの介入には 20 ～ 30 人の参加者が含まれており、統計的検出力が低下します。
• 食事の標準化の欠如: 食事について管理したのは 3 件の研究のみで、残りは観察データでした。
• 抵抗力トレーニングと微生物叢の変化による機能的影響の神経学的分析に関する RCT が不足しています。

実践的な結論

• 個別化されたアプローチ: 減量のための運動プログラムを開発する際には、患者の微生物叢を変化させる能力を考慮することが重要です。
• 運動の最適化: 中程度の有酸素運動と HIIT 運動を週 3 ～ 5 時間行うと、SCFA 産生細菌にとって最も大きな変化がもたらされました。
• 栄養との組み合わせ：プレバイオティクス（フェカリバクテリウムとビフィズス菌の増加）を多く含む食事をコントロールすると、身体活動の効果が高まります。

将来の研究への提言

1. 標準化されたプロトコルと栄養に関する必須の考慮を伴う大規模な多施設RCT。
2. 代謝および臨床結果（インスリン感受性、炎症マーカー）の長期モニタリング。
3. メタゲノミクスとメタボロミクスを統合して、マイクロバイオームの機能的変化を正確に理解します。

この研究は、身体活動が筋肉や心臓を刺激するだけでなく、腸内細菌叢の調整を通じて代謝と免疫の健康を改善できる強力な内生物学的ツールでもあることを強調しています。