中年以降の非やせ男女を対象に、1日の時間帯区切りの身体活動パターンと肝臓脂肪量とインスリン抵抗性の関連性を検討。座位時間と肝脂肪やインスリン抵抗性の関連は観察されなかった。また、座位時間の休憩回数と肝脂肪やインスリン抵抗性の低下との関連も観察されなかった。しかし、総運動量が多いこと、特にMVPAが多いことは、肝脂肪およびインスリン抵抗性の低下と関連していた。興味深いことに、日中のMVPAのタイミングがインスリン抵抗性と関連することが観察された。午後または夕方にMVPAを行い、午前中に行わないことは、日中のMVPAの分布が均等であることと比較して、インスリン抵抗性の低下と関連することが示された。
身体活動午前・午後平坦分布被験者に比べ、午後または夕方の中等度から活発な活動は、インスリン抵抗性の最大25％の低下と関連していたという現象の発見報告が注目点となっている
午後の身体活動増加パターンは筋力と骨格筋ミトコンドリア機能が午後遅くにピークを迎えることが示され、酸化的代謝の概日リズムと関連する可能性が、この報告から考慮されている
Timing of physical activity in relation to liver fat content and insulin resistance.
van der Velde, J. H. P. M., Boone, S. C., Winters-van Eekelen, E., et al.
Diabetologia. doi:10.1007/s00125-022-05813-3.
(2022).
https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-022-05813-3
目的・仮説
我々は、身体活動のインスリン感作効果は、活動のタイミングに依存すると仮定した。ここでは、オランダ人コホートにおいて、座りっぱなしの時間の区切りや身体活動のタイミングと肝脂肪量およびインスリン抵抗性の関連を横断的に検討した。
方法
Netherlands Epidemiology of Obesity（NEO）研究の参加者775名を対象に、座りっぱなし時間、座りっぱなし時間の休憩時間、活動センサーによる様々な強度の身体活動、磁気共鳴分光法による肝脂肪量の評価を行った（n=256）。参加者は、午前中（6時～12時）、午後（12時～18時）、夜間（18時～0時） か、1日を通して均等に中程度から活発な身体活動（MVPA）を行っているかによって分類された。ある時間帯に最も活動的であったとは、1日の総MVPAの大半（%）をその時間帯で過ごしたと定義された。体脂肪を含む人口統計学的因子とライフスタイル因子で調整した線形回帰分析を用いて、座位時間、休憩時間、MVPAのタイミングと肝脂肪量およびHOMA-IRとの関連を検討した。MVPAのタイミングとの関連は、さらに総MVPAで調整した。
結果
参加者（男性42％）の平均（SD）年齢は56（4）歳、平均（SD）BMIは26.2（4.1）kg/m2であった。総座業時間は肝脂肪量やインスリン抵抗性と関連しなかったが、座業時間の休憩時間は肝脂肪量の高さと関連した。総MVPA（-5％/h［95％CI -10％/h, 0％/h］）およびMVPAのタイミングは、インスリン抵抗性の低下と関連していたが、肝脂肪量とは関連していなかった。一日を通してMVPAが均等に分布している参加者と比較して、インスリン抵抗性は、午前中に最も活動的な参加者では同程度（-3％［95％CI -25％、16％］）であったが、午後（-18％［95％CI -33％、-2％］）または夜（-25％［95％CI -49％、-4％］）に最も活動していた参加者で減少していた。
結論・解釈
毎日の座位時間の休憩回数は、肝脂肪量の低下やインスリン抵抗性の低下と関連しなかった。午後または夕方の中等度から活発な活動は、インスリン抵抗性の最大25％の低下と関連していた。さらなる研究により、身体活動のタイミングも2型糖尿病の発生に重要であるかどうかを評価する必要がある。
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現在の肥満の大流行は、座りがちなライフスタイルと日常的な運動不足に一部起因している。肥満に加えて、座りっぱなしの行動は、2型糖尿病などの心代謝系疾患のリスクを高める可能性がある。いくつかの研究では、座位時間の短い休憩が、グルコースやトリアシルグリセロール値の低下など、心代謝系プロフィールを改善することが観察されています。逆に、空腹時の血清トリアシルグリセロール値が高い場合は、肝臓の脂肪量が多いことを示している可能性があり、ひいてはインスリン抵抗性と関連している。これまでの報告では、運動と肝脂肪量の減少、そしてインスリン感受性の改善との関連が指摘されています。したがって、座りっぱなしの時間を中断することは、インスリン感受性と肝臓脂肪の減少をサポートし、2型糖尿病の予防につながる可能性があります。メタボリックヘルスのためには、量に加えて、日中の身体活動のタイミングも重要であるようです。運動能力と関連する代謝経路の時間帯による違いを報告した研究は少ないが、これらの結果には一貫性がない。
今回の研究は、2008年から2012年にかけて実施され、45歳から65歳で、自己申告による肥満度（BMI）が27kg/m2以上の参加者を対象。一軸加速度計と心拍計を組み合わせた装置を昼夜連続4日間装着し、身体活動、座位時間、休憩時間を評価した。身体活動エネルギー消費量（PAEE）は、kJ/kg/dayで測定し、心拍情報と加速度の要約に使用された。同時に、タスクの代謝等価物（MET）は、異なる活動に費やされた時間の強度を表現した。座位時間は、活動に費やした強度が1.5MET未満の場合に定義された。座位時間の休憩は、座位時間の後に0.75m/s2以上の加速度がある場合に定義された。軽い身体活動は、活動強度が1.5METを超え3.0MET以下、MVPAは3.0METを超える活動として定義。1日を06：00～12：00（朝），12：00～18：00（昼），18：00～24：00（夜）の3つの6時間ブロックに分けた．各時間ブロックにおける1日の総MVPAは、参加者が朝・昼・晩のどの時間帯に最も活動的だったかに基づいて算出。
合計775名の被験者、42％が男性、平均年齢は56歳で、BMIは26.2kg/m2。肝脂肪量の中央値は2.6％。座位時間や座位時間の休憩は、インスリン抵抗性の低下と関連せず。しかし、座位時間の休憩回数は、肝脂肪率の22％上昇と関連していた。さらに、座位時間の休憩と異なる身体活動の強度は、空腹時インスリンと関連し、HbA1cや空腹時グルコースとは関連しなかった。インスリン抵抗性は、午後または夕方に最も活動的だった参加者で減少した。MVPAのタイミングは、肝脂肪量と関連しなかった。軽い身体活動のタイミングによるインスリン抵抗性と肝脂肪量の違いは観察されなかった。PAEEのピークが朝、夕方、または午後にある参加者は、一日を通してPAEEが均等に分布している参加者よりも、インスリン抵抗性が低かった。
論文discussionから
運動のタイミングは、ヒトの研究において比較的未解明の分野である。日中のMVPAの均等な分布と比較して、午後または夕方のMVPAは、インスリン抵抗性の低下と関連していることを観察した。この発見は、代謝が低下した男性 [24] と2型糖尿病の男性 [25] において、午後の高強度運動が午前中の高強度運動よりも血糖値の改善に有効であることを示した試験によって支持される。しかし、同様の集団を対象とした別の試験では、このことは示されなかった [42]。さらに、治療中の高血圧男性を対象とした試験では、夕方に実施した有酸素運動トレーニングは、臨床的に決定された血圧および外来血圧を低下させないことが示された [43] 。現在までに、客観的に評価された身体活動を含む他の1つの観察研究で、MVPAのタイミングが心代謝系の健康においてどのような役割を果たすかについて検討されている。The Look AHEAD試験のデータを用いて、研究者らは、男性における朝の運動関連のMVPAとCHDのリスク上昇との間に、1日の遅い時間のMVPAと比較して関連があることを報告した［26］。
MVPAのタイミングによる潜在的な利点の根底にあるメカニズムは、依然として不明である。この研究では、MVPAのタイミングと肝脂肪量は関連しなかったので、肝脂肪蓄積の減少は、午後または夕方のMVPAとインスリン抵抗性の減少との関係の根底にあるとは考えにくい。身体活動は時計遺伝子の活性化の手がかりとなるZeitgeberとして作用する可能性があるため、身体活動のタイミングが概日リズムを高め、結果として代謝の健康を高める可能性が議論されている[16]。実際、MVPAに対する代謝反応はMVPAを実施した時間帯によって異なり、これらの代謝反応は時計遺伝子によって制御されていることがメカニズム研究によって以前に示されている[18, 19]。さらに、筋力と骨格筋ミトコンドリア機能が午後遅くにピークを迎えることが示され、酸化的代謝の概日リズムが示唆された[44]。したがって、この時間帯に最も活動的になることで、一日の早い時間帯よりも大きな代謝反応が引き出される可能性がある。
解説だと研究限界は
- 本研究には、交絡が残存する可能性など、一定の限界がある。さらに、心拍計は座位時間や休憩時間を推定するのに有効でない可能性がある。
- また、身体活動評価は4日間に限定されており、週末のデータは限られていた。さらに、データを24時間の平均値でまとめると、MVPAのタイミングを誤って分類してしまう可能性がある。
- 最後に、参加者のクロノタイプや、2型糖尿病のリスクを示すと思われる身体活動のタイミングの影響に関する情報は得られなかった。
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