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研究者らは、運動によって引き起こされる腸内微生物の変化が回復にどのような影響を与えるかを明らかにし、運動能力が限られている人々に対する新しい「腸リハビリテーション」アプローチを提案しています。 研究: 運動リハビリテーションにおける腸内マイクロバイオームの役割: 現状と展望。画像クレジット: PeopleImages/Shutterstock.com 最近のもの NPJ バイオフィルムとマイクロバイオーム この研究では、利用可能な文献をレビューし、運動リハビリテーションと腸内マイクロバイオームの間の相互作用についての現在の理解を要約し、運動誘発性の微生物適応の根底にある潜在的なメカニズムを検討し、個別化されたリハビリテーションのためのマイクロバイオームに基づく介入を提案しました。 非感染性疾患の治療介入としての運動 代謝性疾患、心血管疾患、腫瘍性疾患、神経変性疾患などの非感染性疾患の罹患率が高く、増加しているため、臨床転帰を改善するための安全で費用対効果の高い統合的な治療ソリューションの開発が求められています。この文脈では、運動は強力な非薬理学的介入として際立っています。 運動ベースのリハビリテーションは、筋骨格機能を改善し、損傷後のパフォーマンスを回復し、脊髄損傷、脳卒中、多発性硬化症、パーキンソン病などの神経疾患の認知力と可動性を改善します。さらに、運動は、肥満、糖尿病、メタボリックシンドローム、がん、心血管疾患に対して顕著な利点をもたらします。 運動は、特に短鎖脂肪酸産生細菌の増加と微生物の多様性の増加によって腸内細菌叢を改造しますが、これらの変化を臨床上の利点に結び付ける正確な分子メカニズムは依然として不明です。この知識のギャップにより、運動ベースのリハビリテーション戦略の最適化が制限されます。これらの未解決のメカニズムに対処することは、標的を絞った介入を進める上で重要であり、この研究の理論的根拠となります。 腸内細菌叢が健康に与える影響 腸内微生物叢とは、古細菌、細菌、真菌、ウイルスなど、人間の消化管に存在する多様な微生物群集を指します。これらの微生物は、生理学的安定性、病原体防御、免疫調節、および栄養素の代謝に不可欠です。 主要な細菌門はファーミクテス属とバクテロイデス属であり、少量の放線菌、プロテオバクテリア、およびベルコバクテリアが含まれています。これらのグループのバランスが健康に関係します。乳酸菌などの腸内細菌、 バクテロイデスビフィズス菌は栄養素の吸収と分解に不可欠な代謝酵素を生成します。短鎖脂肪酸などの代謝物（SCFA）と胆汁酸は、代謝プロセスを調節し、恒常性を維持します。 腸内細菌叢の乱れ、特に腸内細菌科の異常増殖 大腸菌多臓器疾患や炎症に関連しています。研究によると、特定の有益な微生物、特に繊維発酵と酪酸生成に関与する微生物が健康において重要な役割を果たしていることがわかっています。 ライフスタイル、食事、投薬、病気、遺伝学、免疫機能は、腸内細菌叢の構成に影響を与えます。それは生涯を通じて変化します。たとえば、以前の研究では、動物ベースの食事は胆汁耐性種を増やし、植物性多糖類を代謝するファーミクテス属を減少させる一方、高脂肪食はデオキシコール酸レベルと病気のリスクを増加させることが示されています。肥満マウスでは、バクテロイデス属の減少とファーミキューテスの増加が研究で報告されています。 地中海食などの植物ベースの食事は、有益な腸内細菌を促進し、共生をサポートし、組織の修復をサポートし炎症を軽減する短鎖脂肪酸の生産を増加させることで腸の恒常性を強化します。 運動が腸内細菌叢に及ぼす影響 運動は、活動の強度と種類の両方が中心的な役割を果たし、腸内微生物叢を有益に形成することで健康とフィットネスをサポートします。ランニング、サイクリング、水泳などの持久力スポーツは、腸内細菌の多様性を高め、次のような有益な細菌を促進します。 ヴェイロネラ科、 バクテロイデス、 プレボテラ、 メタノブレビバクターそして アッカーマンシア。これらの微生物の変化は、栄養素の代謝、筋肉機能、免疫調節に関与する経路と関連していますが、多くの個々の分類群の影響はまだ十分に特徴づけられていません。 中強度から高強度の有酸素運動は、腸内マイクロバイオームに最も顕著な変化を引き起こし、ビフィズス菌、アッカーマンシア菌、酪酸生成菌のレベルを増加させ、バクテロイデス/ファーミクテス比を改善し、全体的な微生物の多様性を増加させる可能性があります。これは、代謝制御の向上、耐糖能、炎症の軽減につながります。ただし、非常に激しい運動は一時的に腸のバリア機能を破壊し、炎症を悪化させる可能性があります。マウスの研究では、炎症反応を増加させる可能性がある強制的な運動よりも、自発的な運動の方が腸の健康にとって好ましいようです。 運動による腸内細菌叢の変化の利点は、いくつかの健康状態に広がります。たとえば、肥満の場合、運動は有害性を軽減します…

マルチオミクス研究では、腸内細菌、微生物の代謝物、心機能の変化が関連付けられており、研究者が心不全の進行を調査する方法を変える可能性のある生物学的関係が示されています。 研究: 慢性収縮期心不全における腸内微生物叢の変化は、疾患の重症度と臨床症状の改善に関連しています。画像クレジット: ライトスプリング / シャッターストック 雑誌に掲載された最近の研究 ネイチャー心臓血管研究 慢性収縮期心不全における腸内微生物叢の変化を示唆しています（H) 非虚血性心筋症による (NICMA）疾患の重症度および臨床的改善に関連しています。 研究者らは次のことを発見した ビフィズス菌そのうちのいくつかの菌株はインドール-3-プロピオン酸を生成しました（IPA) 実験室での実験では、IC で役割を果たす可能性があります。特に大きい ビフィズス菌 豊富な量は疾患の軽度化および機能状態の改善と関連しており、一方、循環IPAの増加および予測される微生物酪酸生産量は、HFの軽度の測定と関連していた。 心不全患者はかなりの罹患率を有し、死亡リスクが高くなります。この状態はますます蔓延しており、疾患の経過は多様化していますが、疾患進行の根底にあるメカニズムは依然として十分に理解されていません。腸内マイクロバイオームはいくつかの生物学的経路に寄与していますが、慢性心不全におけるその役割は依然として不明です。これまでの研究のほとんどは横断的なもので、サンプルサイズが小さく、機能プロファイルも限られていました。 研究について 本研究では、研究者らはマイクロバイオームと宿主のマルチオミックプロファイリングを組み合わせて、腸内マイクロバイオームと慢性収縮期心不全の転帰との関連を調査した。便サンプルのメタゲノム配列決定により腸内マイクロバイオームの組成が明らかになり、存在量差分析によりHFに関連する微生物の変化が特定されました。メタボロミクスは、マイクロバイオーム由来の代謝産物と遺伝子セット濃縮分析を評価しました (GSEA）HFに関連する官能基を同定した。 研究対象者は、2018年7月から2020年3月までに登録されたNICMによる慢性心不全の成人59名と、既存の統合オミクスプロファイリングスタッフからの健康な参加者50名で構成されました。iPOP）勉強します。原発性虚血性心筋症、複雑な先天性心疾患、治療中の糖尿病、進行性肝臓疾患または腎臓疾患、自己免疫疾患、活動性悪性腫瘍、または最近腹部手術を受けた患者は除外された。プロバイオティクス、抗生物質、放射線療法、または化学療法の最近の使用も除外されました。 NICM 患者では、左心室駆出率が大幅に減少していました (LVEF)、軽度から中等度 Ⅳ 右心室の拡張と損傷 (RV） 関数。 HF…