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【機関誌の参考文献紹介】「新型コロナウイルスと身体活動・運動・スポーツ」2022年11月号 身体活動によるCOVID-19の予防

2022年 10月 31日

機関誌『ヘルスネットワーク』2022年11月号p4「新型コロナウイルスと身体活動・運動・スポーツ」(筆者:西端泉)の参考文献を紹介します。

本誌の閲覧は、以下よりPDF版でも閲覧できます。

https://www.jafanet.jp/hnblog/backnumber/

 

 

1. Jakobsson J, Cotgreave I, Furberg M, et al. Potential Physiological and Cellular Mechanisms of Exercise That Decrease the Risk of Severe Complications and Mortality Following SARS-CoV-2 Infection. Sports (Basel). 2021 Aug 31;9(9):121. 

SARS-CoV-2感染後の重篤な合併症および死亡のリスクを減少させる運動による生理学的および細胞学的メカニズムの可能性

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)によるコロナウイルス病2019(COVID-19)パンデミックは、生物学的脅威に対する人類の脆弱性を露わにした。COVID-19では、年齢が高いことが病気の重症化の主な危険因子であるが、死亡の素因となるいくつかの危険因子は、肥満、心血管疾患、糖尿病、高血圧など心肺および代謝体力の低さに関連している。身体活動ガイドラインの目標に達することは、多疾病や死亡率に加えて、多くの免疫および炎症性疾患から身を守ることに貢献する。心肺機能が高く、肥満でなく、定期的な運動は、免疫機能を改善し、持続的な低悪性度全身性炎症と加齢に伴う免疫系の悪化、すなわち免疫老化を緩和する。また、定期的な運動と肥満でないことは、ワクチン接種に対する抗体反応を改善する。このレビューでは、定期的な身体活動によって影響を受け、宿主の抗ウイルス防御を高め、COVID-19の経過と結果を決定すると思われる生理学的、細胞的、分子的メカニズムに焦点を当てる。COVID-19に関連する免疫系と定期的な身体活動だけでなく、心血管、呼吸器、腎臓、ホルモン系、さらに骨格筋、エピジェネティクス、ミトコンドリア機能についても議論している。

 

2. Nieman DC. Exercise Is Medicine for Immune Function: Implication for COVID-19. Curr Sports Med Rep. 2021 Aug 1;20(8):395-401. 

運動は免疫機能を高める薬である:COVID-19への示唆

このレビューは、身体活動が免疫サーベイランスを向上させ、3つの予防レベルでCOVID-19感染と症状への対策が可能であることを支持するものである。一次予防のレベルでは、身体活動が感染症に対抗するための免疫系アジュバントであることを裏付ける証拠がいくつかある。最近の疫学的研究によると、定期的な身体活動がCOVID-19のリスク低下と関連しており、これは他の呼吸器感染症で報告されていることと同様である。COVID-19に関連した具体的な研究が必要であるが、インフルエンザなど他の種類の感染症に関する研究データから、身体活動がCOVID-19ワクチンの効果を増強する役割を果たす可能性がある(二次予防レベル)ことが裏付けられている。COVID-19は、一部の患者において持続的な罹患を引き起こす可能性があり、身体トレーニングやリハビリテーション(三次予防レベル)は、体力、QOL、免疫力の向上に向けられるという認識が広まってきている。

 

3. Brandenburg JP, Lesser IA, Thomson CJ, Giles LV. Does Higher Self-Reported Cardiorespiratory Fitness Reduce the Odds of Hospitalization From COVID-19? J Phys Act Health. 2021 May 12;18(7):782-788.

自己申告の心肺機能の高さは、COVID-19による入院の確率を下げるか?

 

背景:定期的な身体活動と高い心肺機能は免疫機能を高め、コロナウイルス疾患2019(COVID-19)感染の重症度を低下させる可能性がある。目的は、COVID-19感染特性における身体活動および自己申告の心肺機能との関連を評価することであった。

 

方法:かつてCOVID-19陽性と判定された参加者は、COVID-19感染特性および合併症、自己申告の心肺機能、身体活動、社会人口学的および健康関連特性を測定するオンライン質問票に回答した。自己申告の心肺機能は、過度に疲労することなく4.8 kmを走破できるペースとした(ゆっくり歩く、早歩き、ジョギング、ランニングがそれぞれ低、中、高、高に相当する)。

 

結果:合計263名が調査に参加した。自己申告の心肺機能が最低レベルの人と比較して、早歩きを維持できることを報告した人では、入院のオッズが64%有意に減少した(オッズ比=0.36;95%信頼区間、0.13-0.98;P=0.04)。ジョギングのペースを維持できることを報告した個人では、入院のさらなる減少は有意ではなかった(オッズ比 = 0.22; 95%信頼区間, 0.05-1.04; P = 0.05)。COVID-19の症状の重症度と数については、自己申告の心肺機能や身体活動レベルとの有意な関連はみられなかった。

結論:自己申告の心肺機能が低い個人にとって、心肺機能体力を向上させることは、COVID-19による入院のリスクを低減するための戦略である。

 

4. Burtscher J, Burtscher M, Millet GP. The central role of mitochondrial fitness on antiviral defenses: An advocacy for physical activity during the COVID-19 pandemic. Redox Biol. 2021 Jul;43:101976. 

抗ウイルス防御におけるミトコンドリア・フィットネスの中心的役割:COVID-19パンデミック時の身体活動の提唱

ミトコンドリアは細胞代謝の中心的な制御因子であり、エネルギー生産に関与することで最もよく知られている。ミトコンドリアは、身体活動(運動を含む)により「強化」され、その完全性、効率、ストレス要因への動的適応、つまり「ミトコンドリア・フィットネス」を高めることができる。ミトコンドリア・フィットネスは、心肺機能および身体活動と密接に関連している。免疫機能におけるミトコンドリアの重要性を考えると、心肺機能が抗ウィルス性の宿主防御や感染に対する脆弱性の重要な決定因子であることは、驚くべきことではない。ここでは、まず、ウイルス感染症における身体活動の役割について簡単に説明する。次に、現在のコロナウイルス感染症(COVID-19)の流行と自然免疫機能に特に焦点を当て、抗ウイルス免疫反応に関連するミトコンドリア機能を要約する。最後に、身体活動、加齢、COVID-19の最も一般的な併存疾患である慢性疾患によるミトコンドリアおよび心肺体力の調節について考察している。我々は、高いミトコンドリア-および関連する心肺-体力は、COVID-19を含むウイルス感染症の防御因子として考慮されるべきであると結論づけた。この仮説は、年齢、様々な慢性疾患や肥満など、COVID-19の多くの確立された危険因子におけるミトコンドリア体力の低下によって確証される。我々は、COVID-19患者の心肺体力を定期的に分析し、ウイルス感染に対する予防策として、あらゆる健康上の利点を伴う身体活動を促進することを主張するものである。

 

5. Cava E, Neri B, Carbonelli MG, et al. Obesity pandemic during COVID-19 outbreak: Narrative review and future considerations. Clin Nutr. 2021 Apr;40(4):1637-1643. 

COVID-19発生時の肥満のパンデミック:ナラティブレビューと今後の考察

肥満および肥満に関連する合併症の高い有病率は、特に欧米諸国においてパンデミック的な割合に達している。肥満は、いくつかの慢性非伝染性疾患の発症リスクを高め、最終的には生存率を低下させる一因となる。近年、肥満はコロナウイルス感染症(COVID-19)関連の予後の主要な危険因子として認識され、COVID-19が成立した患者の予後を悪化させる一因となっている。特に、肥満は痩せ型の人に比べて急性期や集中治療室での入院率が高く、侵襲的な人工呼吸のリスクが高いことが知られている。肥満は代謝障害と慢性的な低グレードの全身性炎症を特徴とし、炎症性微小環境を引き起こし、Sars-Cov2敗血症や他の二次感染時のサイトカイン産生とサイトカインストーム反応のリスクをさらに悪化させる。さらに、代謝異常は、免疫システムの低下やウイルス感染に対する反応の変化と密接に関係しており、最終的には、感染症への感受性、ウイルス排出期間の延長、罹病期間の延長、疾患の重症化につながる可能性がある。肥満の人の場合、COVID-19関連の検疫期間中は、健康的な食事を維持し、身体活動を続け、座りっぱなしの行動を減らすことが、代謝および免疫障害を軽減するために特に重要である。さらに、このような戦略は、サルコペニアおよびサルコペニア性肥満のリスクを低減し、心血管系および代謝系疾患の独立した危険因子としてよく知られ、最近COVID-19による二次入院の危険因子でもある心肺体力の低下を防ぎ、さらに増加する可能性があることが最も重要である。このようなライフスタイルの戦略は、最終的には感染症患者、特に肥満を伴う患者の罹患率および死亡率を低下させる可能性がある。本総説の目的は、肥満がどのようにCOVID-19のリスクを高め、COVID-19と診断された後の予後に影響を与える可能性があるかについて考察することである。したがって、そもそも肥満を予防することを目的とした戦略の実施だけでなく、特にCOVID-19患者において、免疫反応の低下と慢性低悪性度全身性炎症の原因となりうる代謝異常を最小化することを提唱するものである。

 

6. Filgueira TO, Castoldi A, Santos LER, et al. The Relevance of a Physical Active Lifestyle and Physical Fitness on Immune Defense: Mitigating Disease Burden, With Focus on COVID-19 Consequences. Front Immunol. 2021 Feb 5;12:587146. 

 

身体活動的なライフスタイルと体力が免疫防御に及ぼす関連性:疾病負担の軽減、COVID-19の影響に着目して

 

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)は、コロナウイルス感染症-2019(COVID-19)の発症につながる感染拡大の速いウイルスである。重症化すると、炎症性サイトカインの過剰産生により、呼吸器系の障害、内皮の炎症、多臓器不全を引き起こし、世界中で多くの死者を出すことが特徴である。座りっぱなしは、健康に対してより悪い、継続的な、そして進行性の結果を引き起こす。一方、身体活動は健康に有益であり、低悪性度の全身性炎症を改善する。このレビューの目的は、体力、免疫防御における身体活動の効果、およびSARS-CoV-2によって媒介される重度の炎症反応の緩和への寄与を解明することである。

 

身体運動は、SARS-CoV-2感染による影響を緩和するための有効な治療戦略である。この意味で、急性運動は組織や血流に分泌されるミオカインの産生を誘発し、その全身的な調節効果を裏付けることが研究により示されている。したがって、身体活動を維持することは、免疫系のバランスに影響を与え、免疫の警戒心を高め、また、感染症やCOVID-19の重症化に関連する慢性疾患の結果に対して強力な効果を促進するかもしれない。運動習慣を維持するためのプロトコルとして、ホームベースエクササイズ(HBE)やアウトドアベースエクササイズ(OBE)などが提案され、強く確立されている。HBEは、運動不足、安静、座位時間の短縮に役立ち、運動習慣に影響を与え、運動に関するあらゆる効果を促進し、COVID-19の治療の異なるステージの患者を引きつけることができるかもしれない。これと並行して、OBEは健康を改善するだけでなく、すべての集団においてCOVID-19の重症化を予防・軽減しなければなりません。

 

結論として、HBEまたはOBEモデルは、感染の進行を緩和するための強力な戦略であり、すべての年齢層および異なる慢性状態におけるCOVID-19の共同治療となり得る。

 

7. AbdelMassih AF, Menshawey R, Hozaien R, et al. The potential use of lactate blockers for the prevention of COVID-19 worst outcome, insights from exercise immunology. Med Hypotheses. 2021 Mar;148:110520. 

COVID-19最悪の転帰の予防のための乳酸ブロッカーの使用の可能性、運動免疫学からの洞察

COVID-19による外出禁止や公共スペースの閉鎖などの規制により身体活動が減少したことを受けて、身体運動の免疫に対する調節効果が大きく見直されている。COVID-19に対する患者の反応に大きなばらつきがあることと、それを調節する可能性のある要因を理解するために、我々は運動と炎症および免疫に関する知見を要約している。中強度の運動と高強度の運動は、後者で観察される高い乳酸産生に基づいて区別される。高強度の無酸素運動に伴う乳酸産生は、自然免疫および適応免疫のいくつかの構成要素の調節に関与しているという仮説を立てている。本総説では、乳酸の免疫調節作用についてもまとめている。これらには、サイトカインストームの主要なメディエーターである血清IL-6レベルの上昇、NK細胞、マクロファージ、樹状細胞、細胞傷害性Tリンパ球への影響などが含まれる。高乳酸レベルが運動能力に及ぼす影響については、アスリートはVO2maxを上げ、乳酸の産生を最小限にするために持久力トレーニングを受けるべきであることが強調されている。また、低酸素状態の腫瘍モデルでは、乳酸レベルが上昇し、浸潤と血管新生が促進されることが報告されている。そこで、乳酸に対するアンタゴニストとして容易に入手できるβ遮断薬に加えて、がん治療で採用されている新規乳酸ブロッキング戦略のCOVID-19における有用性を評価する。最後に、汗の乳酸値検査で判定できる乳酸値上昇の診断・予後の目的について提案する。乳酸が免疫に及ぼす有害な影響と汗に存在することが、COVID-19の予後不良の非侵襲的なマーカーとして使用する資格を与えているのである。

 

8. Baena Morales S, Tauler Riera P, Aguiló Pons A, García Taibo O. Physical activity recommendations during the COVID-19 pandemic: a practical approach for different target groups. Nutr Hosp. 2021 Feb 23;38(1):194-200. 

COVID-19パンデミック時の身体活動の推奨:異なるターゲットグループに対する実践的アプローチ

国連の持続可能な開発目標によると、このパンデミックの間、健康と幸福を確保することは不可欠である。身体運動は、感染予防に不可欠な免疫系の維持に重要な役割を果たす。身体運動を促進し、健康状態を維持するために、最近の研究では、検疫期間中に実施すべき一般的な運動習慣が提案されている。しかし、健康関連の体力要素を向上させるためには、強度、量、時間、モードなどを含めた具体的な処方が必要である。どの程度の運動強度が最適かについては議論が続いているが、中等強度で運動を行うことは無症候性の人々に重要な利益をもたらす可能性がある。高齢者、慢性疾患や免疫力の低下、肥満、上気道感染症などの症状があまりない人は、高強度運動や不慣れな運動は制限されるべきである。その上、身体活動のガイドラインは、各人口集団に特有のものであるべきで、より多くの自己孤立を被る可能性が高いCOVID-19に脆弱な人々に対して特別な配慮が必要である。したがって、本研究は、このパンデミック時の異なる集団に対する具体的な身体活動の推奨を提供することである。

 

9. Methnani J, Amor D, Yousfi N, et al. Sedentary behavior, exercise and COVID-19: immune and metabolic implications in obesity and its comorbidities. J Sports Med Phys Fitness. 2021 Nov;61(11):1538-1547. 

座りがちな行動、運動、COVID-19:肥満とその併存疾患における免疫と代謝の意味

SARS-CoV-2が大流行している間、身体活動レベルが劇的に低下していることが多くの報告で示された。このことは、特に肥満や2型糖尿病を含む代謝性疾患のリスクを持つ人々において、免疫および代謝に大きな影響を与える。本研究では、運動不足から免疫・代謝異常へと至る経路を考察した。インスリン抵抗性が低い運動量に対する適応機構である可能性と、その適応機構が代謝性疾患の特徴に移行し、免疫・代謝異常の悪循環を引き起こす可能性に焦点を当てた。代謝性疾患患者におけるCOVID-19の重篤な免疫病理への理論的枠組みを提供する。最後に、COVID-19に対する潜在的なアジュバントとしての運動のアイデアを論じ、長時間の座位を非常に軽い活動の短時間休憩で中断することさえ、発生による有害な影響を制限するための実行可能な戦略であることを強調する。

 

10. Marino FE, Vargas NT, Skein M, Hartmann T. Metabolic and inflammatory health in SARS-CoV-2 and the potential role for habitual exercise in reducing disease severity. Inflamm Res. 2022 Jan;71(1):27-38. 

SARS-CoV-2における代謝および炎症の健康状態、ならびに疾患重症度の軽減における習慣的運動の役割の可能性

はじめに:2019年後半に発生したSARS-CoV-2の急速な出現と拡散により、世界中で数百万人が感染し、ウイルスの拡散を抑えるために保健当局が様々な対応をしている中、大きな罹患率と死亡率が発生している。集団的な接種が望ましいが、現状では、多くの国で接種プログラムの取得、開発、展開に大きなばらつきと格差がある。たとえワクチンが入手できたとしても、集団免疫を獲得することはSARS-CoV-2による再感染を防ぐことを保証するものではない。新しいエビデンスによると、ワクチンは感染を排除するものではなく、重症化や入院の可能性から守るものである。したがって、医療費負担を軽減し、感染率を抑えるために、免疫系を強化する戦略を強く考慮する必要がある。現在、SARS-CoV-2の重症度と死亡は、心血管疾患、肥満、代謝障害などの既存の併存疾患と関連していることを示す実質的な証拠が存在する。

目的:このレビューでは、SARS-CoV-2重症化に対する防御機構として、習慣的な運動の中長期的戦略の可能性と、対象となる併存疾患および基礎にある炎症との関係について論じる。

結論:習慣的な身体活動や運動への関与は、併存疾患の発症を緩和し、免疫系の反応を改善する戦略であり、感染した場合の症状や生命を脅かす合併症のリスクを低減する可能性があると結論づけた。

 

11. Cerón-Enriquez N, García-Saldivia MA, Lara-Vargas JA, et al. [Return to exercise after COVID-19. Statement of the Mexican Society of Cardiology]. Arch Cardiol Mex. 2021 Dec 20;91(Suplemento COVID):102-109. 

COVID-19後の運動への復帰について:メキシコ心臓病学会の声明

2020年3月11日にパンデミック宣言されたコロナウイルス感染症2019(COVID-19)であるが、その影響として、座りっぱなしの生活やスポーツ活動の減少が進んでいる。運動は、特に高齢者の免疫防御システムに有効で、人と人との距離を1.5m、ウォーキングやジョギングを行う場合は、それぞれ5m、10mまで確保することが推奨されている。危険因子としては、高血圧、糖尿病、心臓病の既往がよく知られている。重症または重篤な場合は、急性呼吸窮迫症候群の症状として現れ、心血管系疾患の場合は、主に心筋炎、急性冠症候群、心原性ショック、血栓イベント等として発生する。重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)感染からの回復後の運動復帰は常に推奨されるが、発症前にどのような対策をとるべきかは臨床像によって異なり、特にスポーツ選手の場合は中等症、重症の場合、運動やスポーツ復帰前の評価と処方は心肺リハの専門医が指導すべきものである。

 

12. Baker FL, Smith KA, Zúñiga TM, et al. Acute exercise increases immune responses to SARS CoV-2 in a previously infected man. Brain Behav Immun Health. 2021 Dec;18:100343. 

急性運動は既感染者におけるSARS CoV-2に対する免疫反応を増加させる

SARS-CoV-2感染者において、運動や身体活動が重症のCOVID-19疾患に対する防御になるという証拠が現れているが、運動がウイルスに対する免疫反応にどのように影響するかは分かっていない。

健康な男性が、SARS-CoV-2 感染前と感染後に段階的自転車エルゴメーター試験を行い、アデノウイルスベクターを用いた COVID-19 ワクチンを接種した後に再度試験を行った。

全血SARS-CoV-2ペプチド刺激アッセイ、IFN-γ ELISPOTアッセイ、フローサイトメトリー、ex vivoウイルス特異的T細胞拡大アッセイおよび深部T細胞受容体(TCR)β配列決定法を用いて、運動は、スパイクタンパク質、膜タンパク質、ヌクレオカプシド抗原およびB. 1を認識する高機能SARS-CoV-2特異的T細胞を血液区画へしっかりと動員することを見出した。 .1.7 α変異体を認識し、そのほとんどがCD3+/CD8+ T細胞とダブルネガティブ(CD4-/CD8-)CD3+ T細胞から構成されていた。運動によるSARS-CoV-2 T細胞の動員は、他のウイルス(例:CMV、EBV、インフルエンザ)を認識するT細胞と比較して、強度依存的であり、強固であった。ワクチン接種により、運動によって動員されたSARS-CoV-2 T細胞は、スパイクタンパク質とα-変異体のみを認識するようになった。運動によって動員されたSARS-CoV-2特異的T細胞は、生体外ペプチド刺激に対してより活発に増殖し、生体外展開の前後でSARS-CoV-2抗原に対する幅広いTCR-β多様性が維持された。SARS-CoV-2に対する中和抗体は、感染およびワクチン接種後の運動中に一過性に上昇した。最後に、感染は、定義された運動負荷に対する代謝要求量の増加と関連していたが、ワクチン接種後は感染前のレベルに回復した。

この事例研究は、運動に対するこれらの免疫応答が、ウイルスのクリアランスを促進し、長いCOVID症候群の症状を改善し、および/またはSARS-CoV-2感染後の機能的運動能力を回復させるかどうかを決定するための大規模研究のきっかけを提供するものである。

 

13. Methnani J, Amor D, Yousfi N, et al. Sedentary behavior, exercise and COVID-19: immune and metabolic implications in obesity and its comorbidities. J Sports Med Phys Fitness. 2021 Nov;61(11):1538-1547. 

座りがちな行動、運動、COVID-19:肥満とその併存疾患における免疫と代謝の意味

今回のSARS-CoV-2の大流行では、身体活動レベルが劇的に低下したとの報告が多数ある。このことは、特に肥満や2型糖尿病を含む代謝性疾患のリスクを持つ人々において、免疫や代謝に大きな影響を与える。本研究では、運動不足から免疫・代謝異常へと至る経路を考察した。インスリン抵抗性が少ない運動量に対する適応機構である可能性と、その適応機構が代謝性疾患の特徴に移行し、免疫・代謝異常の悪循環を引き起こす可能性に焦点を当てた。また、代謝性疾患患者におけるCOVID-19の重篤な免疫病理への理論的枠組みを提供する。最後に、COVID-19に対する潜在的なアジュバントとしての運動のアイデアを論じ、長時間の座位を非常に軽い活動の短時間休憩で中断することさえ、発生による有害な影響を制限するための実行可能な戦略であることを強調する。

 

14. Farshbafnadi M, Kamali Zonouzi S, Sabahi M, et al. Aging & COVID-19 susceptibility, disease severity, and clinical outcomes: The role of entangled risk factors. Exp Gerontol. 2021 Oct 15;154:111507. 

加齢とCOVID-19の感受性、疾患の重症度、および臨床的転帰:絡み合った危険因子の役割

2019年末に発生した重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)は、高い死亡率や罹患率を示している。高齢者はCOVID-19感染による罹患リスクが高いだけでなく、非典型的な症状、重症型、死亡率が高いことが判明している。高齢者層における感染リスクの高さには、多くのメカニズムや危険因子が関係している。例えば、加齢はSARS-CoV-2スパイクタンパク質の受容体であるアンジオテンシン変換酵素2(ACE-2)の発現量の増加と関連しており、これが高齢者におけるウイルスの複製を促進させる。一方、加齢に伴う免疫異常や腸内細菌叢の変化は、病気の重症度を示す主な指標の一つであるサイトカインストームの一因となりうる。特に女性では、免疫調節に重要な役割を持つ性ステロイドや、成長ホルモンの減少が、老年期の疾患重症化に大きく寄与している。また、老化に伴う酸化ストレスやミトコンドリア機能障害は、肺細胞や免疫細胞において、感染症の増悪に寄与している。また、COVID-19感染症では、高齢になると低下する栄養や運動などの生活習慣が重要な因子であることが知られている。また、加齢に伴う合併症、特に心疾患や糖尿病は、高齢者に合併症や疾患の重症化のリスクを高めている。

 

15. Nguyen MH, Pham TTM, Vu DN, et al. Single and Combinative Impacts of Healthy Eating Behavior and Physical activity on COVID-19-like Symptoms among Outpatients: A Multi-Hospital and Health Center Survey. Nutrients. 2021 Sep 18;13(9):3258. 

外来患者のCOVID-19様症状に対する健康的な食行動と身体活動の単独および複合的な影響:複数の病院と保健所による調査

背景:健康的な食事と身体活動は、免疫機能を高め、パンデミックを抑制するための有効な非薬物療法的アプローチである。我々は、身体活動および健康的な食行動とCOVID-19様症状(Slike-CV19S)との関連と相互作用を探索することを目的とした。

方法:ベトナムの9つの医療施設で2020年2月14日から3月2日まで、3947人の外来患者を対象に横断研究を実施した。データ収集は、社会人口統計学的特徴、健康的な食行動(健康的な食事スコア(HES)質問票を使用)、身体活動(国際身体活動短形式質問票を使用)、およびCOVID-19様症状を含む。関連性と相互作用は、ロジスティック回帰モデルを用いて検証した。

結果:果物(OR = 0.84; p = 0.016)、野菜(OR = 0.72; p = 0.036)、魚(OR = 0.43; p < 0.001)の頻繁な摂取は、頻繁でない摂取と比較して、低いSlike-KV19S尤度と関連することが示された。健康的な食事スコアレベルが高い患者(OR = 0.84; p = 0.033 for medium健康的な食事スコア; OR = 0.77; p = 0.006 for high健康的な食事スコア)または身体活動が活発な患者(OR = 0.69; p < 0.001)は、健康的な食事スコアレベルが低い患者または身体活動が鈍い患者と比較して、それぞれCOVID-19様症状可能性が低いことが示された。健康的な食事スコアが中程度で身体活動的な患者(OR = 0.69; p = 0.005)、または健康的な食事スコアが高く身体活動的な患者(OR = 0.58; p < 0.001)は、健康的な食事スコアが低く身体活動的ではない患者と比較して、COVID-19様症状尤度が低いことが示唆された。

結論:健康的な食行動と身体活動は、COVID-19様症状から人々を保護する上で、単一的および複合的な影響を示した。健康的な行動を改善するための戦略的アプローチが奨励され、パンデミックの抑制にさらに貢献する可能性がある。

 

16. Ferrante G, Mollicone D, Cazzato S, et al. COVID-19 Pandemic and Reduced Physical activity: Is There an Impact on Healthy and Asthmatic Children? Front Pediatr. 2021 Sep 8;9:695703. 

COVID-19 パンデミックと身体活動の低下:健康な子供と喘息のある子供への影響はあるか?

身体活動は、喘息の症状、肺機能、生活の質を改善し、気道の炎症と気管支の反応性を低下させることが確認されている。COVID-19の大流行の結果、世界保健機関が推奨する最低限の身体活動量、すなわち中程度から高強度の約60分/日を多くの子どもたち、特に都市部に住む子どもたちが達成することが困難になっている。COVID-19の流行による身体活動の短期的な変化は習慣化し、小児の喘息の有害な転帰のリスクを高める可能性がある。実際、COVID-19の流行期間中の長期の自宅ロックダウンは、身体活動レベルを低下させ、座りがちな行動を増やし、おそらく免疫系機能を損ない、炎症性疾患への感受性を高める。しかし、COVID-19による軟禁が喘息児の身体活動と座りがちな行動に及ぼす影響に関する証拠は限られている。小児が室内に長く滞在することを考えると、室内空気汚染は自宅ロックダウン中に考慮すべき主要な問題となる。このナラティブレビューは、COVID-19の大流行時の喘息児に対する身体活動の減少と座りがちな行動の増加の影響について、入手可能な証拠を要約することを目的としている。さらに、COVID-19パンデミック時の喘息児の身体活動を支援するための戦略を、室内の空気の質の問題にも目を向けながら提案する。

 

17. Sutradhar J, Sarkar BR. The Effect on the Immune System in the Human Body Due to COVID-19: An Insight on Traditional to Modern Approach as a Preventive Measure. J Pharmacopuncture. 2021 Dec 31;24(4):165-172. 

COVID-19による人体内免疫系への影響:予防策としての伝統的アプローチから現代的アプローチへの洞察

SARS-CoV-2(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2)に起因する最も感染力の強いパンデミック病であるCOVID-19は、世界的に大きな問題を引き起こしている。本総説では、COVID-19が人体の免疫系に与える影響と、ウイルス感染に対抗する宿主免疫系の防御機構について論じる。ここでは、新型コロナウイルス感染症の大流行が、睡眠、行動免疫系(BIS)などの免疫系に及ぼす影響について、研究者の観察視点も交えてまとめた。特に、COVID-19の薬剤に関する最新の報告や、WHO(世界保健機関)が発表したCOVID-19ワクチンに関するランドスケープドキュメント、COVID-19ワクチン接種による有害事象の情報などに注目する。さらに、このパンデミック内の反対で予防鑑定に参加することができる重度のCOVID-19感染症疾患は、運動、身体運動、健康的な食事、良い栄養でいくつかの結果に影響を与えることができる免疫システムをサポートするために重要であるとAYUSH(アーユルヴェーダ、ヨガと自然療法、ユナニ、シッダ、ホメオパシー)インドの薬用システムガイドラインはCOVID-19パンデミック中に手順を高める免疫について要約している。

(西端:要約の意味不明のため、本文の関連ヶ所を翻訳)

 

免疫系は、COVID-19を含む多くの感染症から身を守っている。人体の免疫系は、様々な種類の疾病を防御し、体調を維持し、物質の有害な影響から守り、細菌と戦うことができる。自然免疫系は、宿主の免疫系に関わる防御機構(プライマリーライン)である。自然免疫系の影響は、理論的にはCOVID-19ウイルス性疾患を予防するために重要な役割を果たすことができる。世界保健機関(WHO)は、このCOVID-19パンデミック中の人々に対して、運動や体を動かすなどの身体活動を定期的に維持することを提案している。健康的な食事と良好な栄養状態は、免疫システムをサポートし、様々な種類の病気の発症の可能性を低減する。インドの薬学体系AYUSHによると、いくつかのアーユルヴェーダの対策とセルフケアの免疫強化法は、免疫を改善し、COVID-19病にかかる確率を減らすことができる. この総説の目的は、安全で効果的な承認された薬だけでなく、予防接種の前にCOVID-19戦士のリスクを減らすと一緒に人間の免疫システムの開発に役立つかもしれないと研究者に有用な情報を提供した。

このCOVID-19の大流行の中、WHOは、血行促進や筋肉の活性化につながる運動や体を動かすことを定期的に維持することを提案している。これは精神的にも有益で、うつ病のリスクも軽減される。定期的な運動は高血圧を減らし、脳卒中、心臓病、2型糖尿病、様々な種類の癌のリスクを減少させる。運動不足はCOVID-19 疾患への感受性を高める。

免疫系は、多くの感染症に対する主要な防御手段である。ウイルスを除去し、病気の拡大を防ぐためには、非重症段階と潜伏期における特異的な適応免疫応答が必要である。十分な数の異なる種類のビタミン、ミネラル、いくつかの栄養物質が免疫システムを活性化するのに役立つ。ウイルス感染から身を守るには、栄養バランスを整えることが重要であるとCalderらは述べている。十分な栄養バランスと維持のための健康的な食習慣、免疫力を高める測定、またはアクティブなライフスタイルは、COVID-19パンデミックの負荷を減少させる可能性がある。Targaらの研究(71名)では、COVID-19パンデミック時に睡眠の質が低下することが示された。McKayらは、このパンデミック時のBIS活性化と、強迫性障害につながる恐怖に関連した態度を調査している。同様に、身体運動、健康的な食事、身体を動かすこと、良好な栄養状態、睡眠などのいくつかの予防策は、免疫システムを補助し、免疫力を高めるために重要である。COVID-19の流行は、睡眠と行動免疫系などの免疫系に影響を与える。このCOVID-19のパンデミックの危機の中で、一般的な対策、アーユルヴェーダの免疫力向上対策、喉の痛み、または乾いた咳の測定、簡単なアーユルヴェーダの対策などのセルフケアで、ウイルス感染に対抗することができる。運動と健康的な食事(様々な食品、野菜、果物を食べる、塩分の摂取を減らす、甘いものや砂糖の摂取を制限する、適度な脂肪を食べる、アルコールを飲まない、十分な水を飲む)は、COVID-19感染の可能性と重症度を減らすことができる。

 

18. Supriya R, Gao Y, Gu Y, Baker JS. Role of Exercise Intensity on Th1/Th2 Immune Modulations During the COVID-19 Pandemic. Front Immunol. 2021 Dec 22;12:761382. 

COVID-19パンデミック時のTh1/Th2免疫調節における運動強度の役割

COVID-19の大流行により、いくつかの先駆的な科学的発見がなされたが、ワクチン接種を除いては有効な解決策がない。適度な運動は、特に肥満、高齢、合併症のある患者において、COVID-19の感染関連負担を軽減するための重要な非薬理学的戦略である。ヘルパーT1型(Th1)またはヘルパーT2型(Th2)細胞の不均衡は、COVID-19パンデミックの結果として被害を受け、感染と死亡の最大リスクにある集団において、よく立証されている。中・低強度の運動は、Th1/Th2比を良好に調節することにより、この病気のリスク者及び生存者に利益をもたらすことができる。さらに、COVID-19患者では、軽度から中強度の有酸素運動も免疫系機能を高めるが、高強度の有酸素運動は免疫反応に悪影響を与える可能性がある。さらに、COVID-19患者では、持続的な低酸素状態が臓器不全や細胞死を引き起こすことが報告されている。低酸素状態は、COVID-19感受性者やCOVID-19生存者でも誘発されることが強調されている。このことは、低酸素誘導因子(HIF 1α)が、パンデミックの影響を最小限に抑える効果的な戦略を研究する研究者にとって重要な焦点になる可能性を示唆している。間欠的低酸素プレコンディショニング(IHP)は、通常の酸素濃度の短時間(回復期)を挟んで、中程度の低酸素の短時間ブームに被験者をさらす方法である。この方法論は、炎症性因子の産生を抑制し、HIF-1αを活性化して標的遺伝子を活性化し、その後、赤血球とヘモグロビンの産生を増加させることにつながる。これにより、血管新生が促進され、酸素運搬能力が高まる。これらの因子は、ウイルスによる心肺血行障害や内皮機能障害を緩和するのに役立つ。したがって、COVID-19の流行期間中、人々はプラナヤマ(ヨガ)、水泳、高地ハイキング運動などIHPを利用した低から中程度の運動を個別に設計、処方、特定することを提案する。これは、病気とその重症度に対抗するために、HIF-1αに影響を与えるのに有益であろう。したがって、特定のエクササイズの促進は、すべてのセクションで検討されるべきである。しかし、COVID-19患者に対する運動の推奨と処方は、個人の能力と適応性のレベルに合わせて構成する必要がある。

 

19. Ng K, Koski P, Lyyra N, et al. Finnish late adolescents' physical activity during COVID-19 spring 2020 lockdown. BMC Public Health. 2021 Dec 1;21(1):2197. 

フィンランドの後期青少年のCOVID-19春2020年ロックダウン時の身体活動

背景:身体活動は、病気と闘う免疫系を高める非伝染性疾患の予防のための主要かつ効果的な戦略の1つとして認識されている。COVID-19による学校、スポーツクラブ、施設の閉鎖は、身体活動に参加する機会を減少させた。我々は、2020年春のロックダウンにおける青年後期の身体活動レベル、身体活動するためのコンテクストとその変化について検討することを目的とした。

方法:一般高等学校に通う青年後期の全国代表サンプル(n=2408、女性=64%、平均年齢=17.2歳、SD=0.63)が、2020年3月から6月にかけて身体活動行動に関する自己報告式のオンライン調査に協力した。身体活動との相関を明らかにするために多項ロジスティック回帰分析を行い、スポーツクラブの志望と身体活動のレベルに基づいてロックダウン中の身体活動に関する知覚的変化を確認するために決定木分析を行った。

結果:青年期後期の身体活動頻度分布は、23%(0~2日/週)、35%(3~4日/週)、30%(5~6日/週)、12%(7日/週)であり、男女間の差は統計的に有意でなかった。屋内および屋外の身体活動への参加は、非参加に比べ、毎日の身体活動を報告する確率が50倍高かった(OR = 54.28, CI = 15.16-194.37 )。後期青年の4分の1は、スポーツクラブに所属していなかったが、身体活動レベルは上昇した。スポーツクラブの会員は、一般にロックダウン中の運動量は少ないと認識していたが、競技志向のあるスポーツクラブ会員の3分の1以上が、毎日の運動量を報告していた。

結論:全体として、ほとんどの後期青年は、ロックダウン中に身体活動レベルが低下したと報告した。本研究から得られた知見は、COVID-19のロックダウンの文脈における身体活動に関連する因子を示し続けている。

 

20.Pinto AJ, Goessler KF, Fernandes AL, et al. No independent associations between physical activity and clinical outcomes among hospitalized patients with moderate to severe COVID-19. J Sport Health Sci. 2021 Dec;10(6):690-696. 

中等度から重度のCOVID-19の入院患者において、身体活動と臨床転帰との間に独立した関連は認められなかった。

背景:定期的な身体活動は、生涯にわたって免疫力を向上させる、あるいは少なくとも維持すると仮定されてきた。しかし、身体活動(in)とコロナウイルス疾患2019(COVID-19)との関連は、まだ確立されていない。この小規模前向きコホート研究は、中等度から重度のCOVID-19の入院患者における身体活動レベルと臨床転帰の可能な関連性を調査することを目的とした無作為化対照試験内にネストされたものである。

方法:ブラジル、サンパウロにあるサンパウロ大学医学部臨床病院(4次紹介の教育病院)およびイビラプエラ野外病院からCOVID-19の入院患者(平均年齢:54.9歳)を募集した。身体活動レベルはBaecke Questionnaire of Habitual Physical Activityを使用して評価した。主要アウトカムは入院期間であった。副次的アウトカムは、死亡率、集中治療室(ICU)への入院、および機械的換気の必要性であった。

結果:在院日数の中央値は7.0±4.0日、中央値±IQR、患者の3.3%が死亡し、13.8%がICUに入室し、8.6%が人工呼吸を必要とした。調整線形回帰モデルでは、身体活動指標は在院日数と関連しないことが示された(work index: β = -0.57 (95% 信頼区間 (95%CI): -1.80 to 0.65), p = 0.355; sport index: β = 0.43 (95%CI: -0.94 to 1.80), p = 0.536; 余暇指数: β = 1.18 (95%CI: -0.22 to 2.59), p = 0.099; そして、総合活動指数。β = 0.20 (95%CI: -0.48 to 0.87), p = 0.563)であった。いずれの身体活動指標も、死亡率、ICUへの入室、人工呼吸の必要性とは関連しなかった(すべてp>0.050)。

結論:COVID-19の入院患者において、身体活動は入院期間やその他の臨床的に関連する転帰と独立して関連することはなかった。これらの知見は、より重症のCOVID-19ですでに入院している患者において、活動的であることは潜在的な保護因子であり、共存疾患(例:2型糖尿病、高血圧、体重過剰)および高齢によって相殺されると考えられることを意味すると解釈すべきであり、COVID-19の悪化に対する運動の有益性が病期によって異なる可能性を示唆するものであった。

 

21. Arazi H, Falahati A, Suzuki K. Moderate Intensity Aerobic Exercise Potential Favorable Effect Against COVID-19: The Role of Renin-Angiotensin System and Immunomodulatory Effects. Front Physiol. 2021 Nov 15;12:747200. 

中強度の有酸素運動がCOVID-19に対して有利な効果をもたらす可能性:レニン-アンジオテンシン系の役割と免疫調節効果

コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックは、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)と名付けられた新規コロナウイルス(CoV)により引き起こされたものである。SARS-CoV-2の細胞内受容体はアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)であるため、レニン・アンジオテンシン系(RAS)と強い相互作用を持っている。実験的研究によると、ACE2のレベルが高いか、ACE2/ACE1比が増加すると、炎症と死亡を低下させることにより、COVID-19の転帰が改善することが示されている。有酸素性の中等強度運動は、ACE/Ang II/AT1-R経路の抑制とACE2/Ang-(1-7)/MasR軸の刺激の2つのメカニズムで感染症を撃退する。運動はまた、抗炎症反応を活性化することができるため、COVID-19に対する治療戦略として期待される。ここでは、COVID-19、RAS、免疫系の関係をまとめ、SARS-CoV-2ウイルス感染に対する免疫防御のための有用な補完的ツールとして、CoVに対する有酸素中強度運動の潜在的効果について説明し、さらなる研究が必要な新しい介入方法である。

 

22. Seman S, Dražilov SS, Ilić V, et al. Physical activity and exercise as an essential medical strategy for the COVID-19 pandemic and beyond. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Nov;246(21):2324-2331. 

COVID-19パンデミックとその後に不可欠な医療戦略としての身体活動と運動

COVID-19疾患は、現代社会において、さまざまな分野、特に経済に世界的な影響を与える問題であり、また、健康面では、日常生活の質に影響を与える疾患である。身体活動は、心理的、社会的、身体的な健康状態全体を改善することができるため、生活の質を高めることに関して大きなプラス要因の1つである。社会的距離を置くなどの現在の対策は、ウイルスの拡散を防ぐことに重点を置いている。しかし、他の分野への影響についてはまだ調査されていない。高齢者、慢性疾患者、肥満者などは健康増進の観点から運動による恩恵が大きく、予防対策は日常生活を劇的に向上させることができる。この論文では、運動が免疫系に及ぼす影響と、より大きな予防の可能性に向けた戦略の可能性について詳しく説明する。

(西端:要約だけでは具体的内容が分からないので、図・表を除く論文全体を翻訳した。)

●はじめに

2020年と2021年の世界的な第一の関心事は、現在コロナウイルス病2019(COVID-19)として知られている、中国武漢から広がった重症化しうる急性呼吸器疾患への注目である。2019年12月、原因不明の呼吸器疾患で集団入院する患者が発生した。COVID-19の病態はこれまでの研究により説明されており、2,3 症状は軽症から重症肺炎まで様々です。現時点で、世界中で1億以上の感染確定例と250万人以上の死亡確定例があり、増加している(https://ourworldindata.org/covid-deaths).

COVID-19の世界的な反応として、社会的距離、移動の制限、一部の国では閉鎖が挙げられる。これらの措置は、ウイルスの蔓延を抑制するためには必要であるが、日常の身体活動には有害な影響を及ぼし、このことはすでに文献で実証されている。これと並行して、米国スポーツ医学会(ACSM)のような主要機関は、心血管疾患、関節炎、糖尿病など、さまざまな患者集団にとって重要なライフスタイル行動として、日々の身体活動を支持している(https://www. acsm.org/read-research/trending-topics-resource-pages/ physical-activity-guidelines)。特に高齢者は座りっぱなしの生活を送りやすく、運動は生活の質の向上、心不全患者に特に有効な心指標と肺機能の改善など多くの効果があり、骨密度の低下を防ぐ効果的で安全な治療法と考えられているが、さらなる研究が必要である。この文脈で、COVID-19パンデミック時にウイルスの広がりを抑えるための対策として、生活の質の低下と不都合な健康合併症のリスク上昇につながる身体活動パターンに関して明らかに懸念されている. 特に、適度な運動は、免疫調節作用や適応作用を通じて、ウイルス感染症の重症化を抑える重要な予防戦略であることを示すエビデンスを検証する。

●呼吸器感染症と運動

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2型(SARS-CoV-2)は、上気道と下気道の両方に感染する。身体活動や運動の調節効果を含め、感染の重症度と患者の転帰との関連は、ようやく理解され始めたところである。

上気道疾患の発症率を調査する研究の多くは、アンケートや自己評価を用いていると述べられている。運動をする人としない人の急性呼吸器感染症の発症率は、現在のデータでは運動が呼吸器感染症の発症を変える効果があるかどうかを決定できないため、より多くの証拠が必要であるとされている。さらに、呼吸器疾患はすべて感染症ではなく、今後の研究ではアレルギーと感染症である疾患の違いに焦点を当てる必要があるとされている。運動は免疫防御力を低下させ、呼吸器感染症の窓を開けると考えられ、最も感染しやすい時期として提唱されてきた。しかし、中等強度の運動トレーニングに関しては、その逆のことが言えるようである。また、これまでの研究で報告されているように、実際にJ型の曲線は、運動による免疫反応の変化を説明し、慢性的に高い強度と量の運動をする人(例:競技選手)だけがリスクが高くなる可能性があることが分かっている。

慎重に適用され、計画された運動トレーニングは、肥満や糖尿病の予防と治療、また、低グレードの全身性炎症を持つ人々の炎症マーカーのレベルを下げるというプラスの効果があることが示されている。

研究により、身体的に不活発な人々や運動不足の人々に肥満や慢性疾患が多く存在することが確認されており、4月にはWHOが主要な事実として19億人以上が肥満であると発表している(https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ 肥満と過体重)。現在、COVID-19のパンデミック時の身体活動や運動に関する推奨事項が急増しているが、SARS-CoV-2感染の予防や、感染した場合の症状の重症化抑制に身体活動や運動がプラスに働くことを裏付ける科学的根拠は不足している。

●COVID-19と免疫反応

SARS-CoV-2感染症は、重症化すると2つのステップで進行することが報告されている。まず、SARS-CoV-2の感染拡大により肺細胞の破壊が起こり、局所免疫反応が誘発される。その後、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)が誘発される。ARDSは、多臓器不全や死につながる可能性のある炎症性肺疾患であり、ARDSによる死亡率は高い。

自然免疫の主な構成要素は、上皮細胞、マクロファージ、樹状細胞(DC)、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)であり、これらはすべて初期のウイルス感染を抑制するのに役立っている。抗原提示細胞はサイトカインを放出し、感染を解決するためにT細胞やB細胞の免疫反応を促す。これにより、病原体をシステムから排除することを目的とした一連の反応が引き起こされる。インフルエンザウイルスに関するこれまでの研究では、ウイルス感染細胞のアポトーシス依存性貪食は、病原体の直接的な除去につながり、またウイルスの複製を抑制する可能性があることが示されている。

SARS-CoV-2感染の軽症例では、免疫系がウイルスを退治し、患者は完全に回復する。しかし、重症例では、免疫調節が不十分で免疫反応に障害が生じ、肺や全身の病態が深刻化することもある。10年以上前に行われた先行研究から、肺におけるSARS-CoVに対する自然免疫の反応が、重度の肺組織障害のカスケードを引き起こすことが分かっている。さらに重症の場合、炎症性サイトカインの大量放出として特徴づけられるサイトカインストームが、COVID-19症例で起こることが報告されており、臓器不全とその後の死亡リスクが高まる。

これまでの研究から、ウイルスと、免疫系の無制御な反応によって引き起こされる炎症亢進の両方が、より深刻な臨床シナリオを促進することが示されている。したがって、治療は、ウイルスのライフサイクルとSARS-CoV-2で引き起こされる副作用(サイトカインストームなど)の両方を標的とする必要がある。

SARS-CoV-2は、ウイルスの侵入口であるアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体に高い親和性を有しており、吸い込んだ病原体にさらされる肺の上皮細胞の頂膜側に高発現している。

ACE2受容体の他に、細胞膜貫通型セリンプロテアーゼ2(TMPRSS2)酵素が、ウイルスのスパイク(S)タンパク質のプライミングに必要であるため、ウイルス侵入に重要である。ACE2と同様に、TMPRSS2遺伝子は主に気管支細胞で発現している。この事象は、ACE!Angiotensin II!AT1 (ACE/AngII/AT1) と ACE2!Angiotensin1-7!Mas (ACE2/Ang(1-7)/Mas) 受容体軸の不均衡を促進し、ACE/ AngII/AT1 受容体軸が優先され、その後、ACE2欠損症患者の重要な因子と考えられる炎症過程が促進されると考えられている。このように、レニン・アンジオテンシン系(RAS)は、ARDSを引き起こすメカニズムに含まれている可能性がある。

IL-6は、上皮細胞、マクロファージ、好中球、脂肪細胞、筋肉細胞など様々な種類の細胞から刺激され産生される炎症性サイトカインであり、複数の役割を担っていることが示されている。最も広く研究されているサイトカインの一つであり、ストレスに対する反応の急性期において重要な役割を担っており、このサイトカインはCOVID-19 の重症経過の早期マーカーとして使用できることが示されている。

IL-6 の基礎濃度が高いほど、体脂肪(BF)濃度が高いことに関係する。肥満の人に加えて、高齢者や慢性疾患を持つ人でも IL-6 の濃度が高いことが分かっている。さらに、IL-6の基礎濃度の上昇は、慢性的な低悪性度全身性炎症と関連している。肥満と慢性疾患を扱った先行研究では、これらの要因が世界的に高い発生率であるため、多くの人が感染初期から危険にさらされることが示されている。SARS-CoV-2感染では侵襲的な人工呼吸の使用が多く、これは肥満度の高さと強く関連している。

IL-6 の調節的役割は、視床下部-下垂体-副腎軸とコルチゾール刺激への影響によって説明できる。視床下部-下垂体-副腎軸は、感染後に活性化し、コルチゾールの産生につながる。コルチゾールに免疫抑制作用があることを知っていれば、慢性低悪性度全身性炎症のように、IL-6の基礎濃度が高いためにコルチゾール反応の調節異常が起こっても不思議ではない。これは、炎症バランスが調節不能になり、サイトカインストーム症候群の発生につながる可能性があり、病気の進行に影響を及ぼすかもしれない。

IL-6は、好中球を含む白血球にシグナルを送り、炎症部位に向かって急増させる。好中球は、ウイルスを排除する一方で、肺の傷害を誘発するという2つの方法で作用している可能性がある。

SARS-CoV2感染後、重症化した患者では、病的な細胞障害性T細胞が存在し、これらの細胞障害性T細胞はウイルスを殺すことができるが、以前のレビューで述べたように、肺組織を損傷し、ガラス混濁として見ることができる。COVID-19では、プログラム・デス1(PD-1)、T細胞免疫グロブリン・ムチン3、リンパ球活性化遺伝子3(LAG-3)などのTリンパ球の消耗を示すマーカーが上昇し、より重い症状と関連していることが示されている。過去の研究では、慢性B型肝炎患者における高いウイルス複製とT細胞の消耗の間に関連があることが示された。

また、 視床下部-下垂体-副腎軸がNK細胞のPD-1発現を誘導することで、 ウイルス感染時のサイトカインによるダメージから身を守ることが示唆され、 グルココルチコイド受容体によるPD-1の誘導はNKサイトカインの微小環境に依存し、 組織特異的であることが示された。正常な発現から離れたPD-1の変化は、健康に劇的な影響を与える可能性がある。このことは、視床下部-下垂体-副腎軸の調節異常がサイトカインによるダメージから身を守らない可能性があり、病気の重症度のばらつきを説明するかもしれないという仮定を促すことになる。その答えを出すには、今後の研究が必要である。

●運動と白血球

運動と免疫(獲得免疫と自然免疫)の関係から、適度な強度の運動トレーニングは、すべての白血球群に対する有益な効果を含む、免疫反応を改善することが示唆されている。

NK細胞は、運動中に活性を高め、運動後は基底レベルに戻る。これらの効果は、運動強度と運動量に依存し、運動強度/運動量が高いほど、細胞傷害性活性が低下する。長時間の活動はこれらの変化に影響しないが、IL-6のような高サイトカイン濃度は、影響を与えることが証明されてる。IL-6レベルは血漿中で上昇し、運動中の量、強度、活性筋量に依存している。興味深いことに、健康な成人では、運動後にPD-1の発現が増加し、抗炎症環境を促進するようにNK細胞に影響を与える。しかし、自己免疫疾患で発現が減少し、癌患者で増加すると述べられているように、異なる臨床環境におけるPD-1の発現はまだ評価されていないことに留意すべきである。したがって、例えば、2型糖尿病患者におけるPD-1発現の低下は、適応的反応である可能性がある。今後、臨床研究が進めば、その証拠が得られるかもしれない。

貪食能と好中球活性化能は、高強度長時間の運動では低下する。また、高強度運動では、リンパ球の増殖能が低下する。

調節反応は、回復期には、すべての運動組織で白血球の循環からの移動が増加することにより、免疫プロセスの改善をサポートすると考えられ、これは循環リンパ球とマクロファージの減少を説明するかもしれない。また、筋肉内に浸潤した炎症性単球/マクロファージが、再生初期に高いIL-6レベルを生成することも研究で明らかになっている。

さらに、運動中に高い換気量によって呼吸器上皮組織に発生するストレスは、筋肉の損傷と相まって、急性期反応タンパク質としてIL-6のレベルを増加させ、潜在的に正の適応免疫調節を生み出す可能性がある。

●コルチゾール、運動、および免疫反応

トレーニング中は、代謝の変化、特にグルコースの調節によってIL-6 が増加し、コルチゾールレベルを上昇させることによって干渉する可能性がある。また、ストレスに対する IL-6 とコルチゾールの間のメカニズムが説明されており、運動とウイルス感染はどちらもストレス要因として知られている。いずれの場合も、ストレス時に炎症反応が起こり(IL-6の反応)、その後、視床下部-下垂体-副腎軸が活性化されてコルチゾール分泌が促されるということは以前論文で述べたとおりである。ウイルスと運動のストレス反応の関係は、このIL-6とHPAを反対の腕(炎症と免疫抑制)とする関係を通して見ることができる。これまでの研究で、運動中のコルチゾール反応は強度依存的であり、適切な反応を得るためには適切なトレーニングゾーンでの作業量が重要であることが示されている。コルチゾールに関しては、その濃度に影響を与える最大酸素消費量(VO2max)に関する閾値が存在する。過去のデータでは、VO2maxの40%での運動ではコルチゾールレベルが下がり、それ以上の強度の運動ではコルチゾールレベルが上昇するという結果が出ている。さらに、60%VO2maxを超える運動強度は、有意なコルチゾール反応を誘発するための閾値であると提唱された。注意すべきは、コルチゾールの概日性、運動前のグルコースレベル、およびBFの割合はすべて、収集し報告した結果に影響を与える可能性があり、したがって解釈においてより慎重を要することである。

コルチゾールに免疫抑制作用があることを考えると、中程度の運動であれば、免疫応答は損なわれないという結論は、これまでの研究でも支持されてきたと考えられる。COVID-19感染症の一次予防および二次予防におけるホルモン療法と身体活動の併用は、さらなる調査が必要であるが、新規の効果的なアプローチである可能性がある。

●COVID-19パンデミック時の運動実施について

理論的には、運動中に生じる調節機構、ストレスそのもの、およびウイルス感染時の病態生理学的変化への移行が、COVID-19感染管理における運動の役割を説明できるかもしれない(図2)。ストレスメカニズムとしての運動、および運動によって誘発される生理的ストレスによる免疫系とホルモン反応の変化は、現在のウイルスパンデミック環境において非常に有益である可能性がある。運動トレーニングの結果として課されるような慢性的にコントロールされたストレスは、ウイルス感染に対する炎症反応がサイトカインストーム症候群に特徴的な過剰になる可能性を低くするように、免疫反応の調節へのポジティブな適応を刺激するかもしれない。このことは、適度な運動が重症化するリスクを軽減するための重要なアプローチであることを支持する。

予防戦略としての運動の目標の1つは、体組成の変化への影響を通じて明示される可能性がある。BFの調節は、高リスク者における循環IL-6と関連し、関連するリスク要因に良い結果をもたらすことから、免疫プロファイルに影響を与えるかもしれない。運動が循環炎症性プロファイルにプラスの健康効果を与えることは、証拠によって確認されている。長時間のトレーニングはIL-6の発現を低下させ、抗炎症作用をもたらすことが示されている。

前述のように、ウイルス侵入によるACE2欠損は、ACE/AngII/AT1受容体とACE2/Ang(1-7)/Mas受容体の軸間の調節異常を、前者を優先して増加させ、特にこの受容体がすでに欠損している人のカテゴリーではCOVID-19に対する反応を悪化させる可能性が示されている。また、これまでの研究で、肺炎の実験および臨床モデルにおいて、Ang(1-7)はリンパ球および好中球の浸潤の減少、血管周囲および気管支周囲の炎症の軽減、その後の線維化の予防を通じて抗炎症効果を発揮することが示されている。運動と関連したACE2の活性化は肺線維化の減少を増強することが示されており、肺線維性疾患の治療におけるツールとなる可能性もあるが、これもCOVID-19に応用できる可能性があると考えられている。これまでの研究で、運動がACE2およびAng(1-7)の発現を増加させ、AngIIを減少させることが示されていることを考慮すると、SARS-CoV-2感染がACE2/Ang(1-7)/Mas受容体軸に及ぼす負の影響は、このアプローチによって減弱されるかもしれない。

その上、ACE/AngII経路は脂肪を刺激し、この論文で以前に詳しく説明した炎症性のアンバランスを促進する可能性があることが述べられている。運動は、体組成の変化を通じて、ACE/AngII/AT1RおよびACE2/Ang(1-7)/MasR調節軸の間の調節バランスに影響を与えるかもしれない。以前のレビューでは、(Ang1-7)/MasRアームは脂肪生成を抑制し脂肪分解を促進すると述べ、中強度の連続運動(MICE)はこの経路に有益であることが示唆される。MICEは、体重減少や有酸素運動プログラムの形で、様々な集団に実施することができる。脂肪組織の量を減らし(したがって免疫プロフィールに影響する)、全身的な機能的能力(例えば心肺系)を改善し、ACE/ACE2活性を変えることによって、いくつかの方法で共存症に関連する利益を生み出すことができる一方で、より深刻な臨床転帰のリスクを減らすための強力なツールと見なすことができる。高強度インターバルトレーニング(HIIT)とMICEは、ヒトの血漿中および尿中のACEおよびACE2濃度に影響を与え、両運動アプローチとも尿中のAng(1-7)濃度を増加させることが明らかにされている。血流制限トレーニングはACE2受容体を増加させ、筋肉の消耗を防ぎ、循環血中ACE2濃度を増加させることから、局所的低酸素は今後の研究対象となりうるが、ヒトにおける運動の効果を引き出す正確なメカニズムについては、まだ研究されていないのが現状である。HIITと比較して、MICEは、実施、モニタリング、コントロール(強度と量の両方)において、より実用的であると思われる。このように、分析、解釈、統一が可能なデータを定量化することは、一般的に、より実用的である。また、炎症反応の調節と組み合わせて、肺の急激な損傷の予防に治療効果がある可能性があるため、RAS軸の調節における運動効果に今後の研究で焦点を当てる必要がある。

健康な若い男性において、1回のHIITトレーニング後にPD-1とLAG-3の発現が増加することが報告されているが、臨床集団に関する証拠を提供するためには、さらなる研究が必要である。自己免疫疾患患者ではPD-1の発現が低下していることから、体組成の調節と運動による基礎的なIL-6濃度の低下と組み合わせて、PD-1の発現を増加させることが、これらの患者にとって有益である可能性が推測される。しかし、がん患者の場合、出発点が異なることが示されているため、どのような集団に適用されるかについては、まだ研究されていない。そのため、強度が低いため、免疫やストレス全般に穏やかで劇的な変化をもたらさないMICEは、ポジティブな環境調整を促進し、より有益であると思われる。裏付けとなる証拠を得るために、計画的な運動プロトコルを用いた縦断的研究を実施する必要がある。

●結論

COVID-19の重症化予防には、中等強度の長時間の運動トレーニングが有効であると考えられる。感染に対する抵抗力の向上は、免疫調節経路(IL-6/コルチゾール)に影響を与え、機能的能力と身体組成の改善によるものと、ACE/ACE2バランスの改善によるものの2つの方法で見ることができる。両経路は、COVID-19の重篤な転帰に関連する併存疾患において重要な役割を果たし、身体活動によって修正される。したがって、運動トレーニングの有益な効果のメカニズムは、免疫調節に対する運動トレーニングのプラスの効果だけでなく、過剰な体格の患者における体組成の変化など、多因子にわたるものである。

ウイルス感染前の運動トレーニング歴が、ウイルス感染後の免疫調節をどのように強化するかについては、さらなるエビデンスが必要である。しかし、これまでの研究の結論を適用すると、定期的な運動の利点は、より重篤な症状に関連する併存疾患に対して説得力のあるプラスの効果をもたらすと想定される。運動は、慢性疾患とウイルスのパンデミックの両方の観点から、グローバルヘルスを改善するための非常に大きな可能性を持つ医学である。

 

23. Methnani J, Amor D, Yousfi N, et al. Sedentary behavior, exercise and COVID-19: immune and metabolic implications in obesity and its comorbidities. J Sports Med Phys Fitness. 2021 Nov;61(11):1538-1547. 

座りがちな行動、運動、COVID-19:肥満とその併存疾患における免疫と代謝の意味

SARS-CoV-2が大流行している間、身体活動レベルが劇的に低下したとの報告が多数なされている。このことは、特に肥満や2型糖尿病を含む代謝性疾患のリスクを持つ人々において、免疫および代謝に大きな影響を与える。本研究では、運動不足から免疫・代謝異常へと至る経路を考察し、インスリン抵抗性が低運動量に対する適応機構であること、またその適応機構が代謝性疾患の特徴に移行し、免疫・代謝異常の悪循環を生み出す可能性があることに焦点を当てた。代謝性疾患患者におけるCOVID-19の重篤な免疫病理への理論的枠組みを提供する。最後に、COVID-19に対する潜在的なアジュバントとしての運動のアイデアを論じ、長時間の座位を非常に軽い活動の短時間休憩で中断することさえ、発生による有害な影響を制限するための実行可能な戦略であることを強調する。

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