運動誘発性胃腸障害の発症メカニズムの解明：腸管免疫と消化吸収の相互作用に着目して

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21J01602
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所
• 研究代表者: 近藤 早希 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ワクチン・アジュバント研究センター, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2021-04-28 – 2024-03-31
• キーワード: 運動誘発性胃腸障害 / 消化管 / 大腸 / 消化 / 吸収

研究実績の概要

アスリートの多くは、長時間運動を行うことにより腹痛や下痢といった消化器系のダメージ、すなわち「運動誘発性胃腸障害」と呼ばれる症状を呈することが報告されているが、その詳細なメカニズムについては未だ解明されていない。本研究では、腸管において主要な役割を果たすとされている腸管免疫と消化・吸収機能の相互作用に着目し、運動誘発性胃腸障害の発症メカニズムの解明および症状を改善させるための新たな栄養摂取法の開発を目指すことを目的とし、研究を進めている。昨年度の研究により、単回の高強度走行運動を行った場合には、下痢や血便などの重度の消化器症状は認められないものの、腸管透過性が亢進し、それに伴い小腸粘膜固有層での免疫応答にも変化が生じる可能性が示唆された。
本年度は、栄養素の消化・吸収の場である消化管が運動によってどのような影響を受けるかについて検討することを目的としていた。そのため、消化管の運動性や消化・吸収機能の評価系について手技を習得すべく、オハイオ州立大学のDr. George Kyriazisのもとへ約1年間留学をした。運動が消化管運動性に及ぼす影響について検討するため、昨年度の研究と同様の高強度走行運動をマウスに行わせた直後に、消化管全体の通過時間を測定した。その結果、安静状態に比べて運動群では消化管全体における通過時間が遅延し、消化管運動性が低下する可能性が示唆された。次に、胃、小腸、大腸それぞれにおける通過時間を測定した結果、胃と小腸の通過時間には変化は認められなかったものの、大腸の通過時間は運動群で有意に遅延することが明らかとなった。したがって、単回の高強度走行運動を行った場合には消化管全体における運動性の低下が認められ、特に大腸の運動性が低下することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、オハイオ州立大学のDr. George Kyriazisのもとへ約1年間留学をし、消化管の運動性や消化・吸収機能の評価系について手技を習得することができた。それにより、単回の高強度走行運動を行った場合には消化管全体における運動性の低下が認められるということ、特に大腸の運動性が低下するという知見を得ることができた。したがって、研究は順調に進んでいると思われる。

今後の研究の推進方策

最終年度には、消化管の運動性と腸管免疫細胞の変化の関連性についてさらなる検討を進める予定であり、留学で学んだ手技や知識を用いて運動誘発性胃腸障害のメカニズムの解明および症状改善のための栄養摂取法について明らかにしていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of a Very High-Carbohydrate Diet and Endurance Exercise Training on Pancreatic Amylase Activity and Intestinal Glucose Transporter Content in Rats (2022)
  • 著者名/発表者名: KONDO Saki、KARASAWA Takuya、FUKAZAWA Ayumi、KOIKE Atsuko、TSUTSUI Momoko、TERADA Shin
  • 雑誌名: Journal of Nutritional Science and Vitaminology 巻: 68 ページ: 97～103
  • DOI: 10.3177/jnsv.68.97
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oral administration of Blautia wexlerae ameliorates obesity and type 2 diabetes via metabolic remodeling of the gut microbiota (2022)
  • 著者名/発表者名: Hosomi K, Saito M, Park J, Murakami H, Shibata N, Ando M, Nagatake T, Konishi K, Ohno H, Tanisawa K, Mohsen A, Chen YA, Kawashima H, Natsume-Kitatani Y, Oka Y, Shimizu H, Furuta M, Tojima Y, Sawane K, Saika A, Kondo S, Yonejima Y, Takeyama H, Matsutani A, Mizuguchi K, Miyachi M, Kunisawa J
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 ページ: 4477
  • DOI: 10.1038/s41467-022-32015-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Decreased pancreatic amylase activity after acute high-intensity exercise and its effects on post-exercise muscle glycogen recovery. (2022)
  • 著者名/発表者名: Saki Kondo, Takuya Karasawa, Atsuko Koike, Momoko Tsutsui, Jun Kunisawa, Shin Terada
  • 学会等名: 2022 International Sport Exercise Nutrition Conference
  • 国際学会