博士論文要旨
論文題名：有酸素性トレーニングによる局所的な脂肪から
のアディポカイン分泌が動脈硬化度の低下に及ぼす影響
立命館大学大学院スポーツ健康科学研究科 スポーツ健康科学専攻博士課程後期課程 ハセガワ ナツキ 長谷川 夏輝 【背景】 過剰な脂肪蓄積は動脈硬化度を増大させるが、習慣的な有酸素性運動は蓄積した脂肪を 減少させるとともに動脈硬化度を低下させる。近年、体内のあらゆる部位に蓄積する異所 性脂肪は動脈硬化度の増大に関与する可能性が報告されている。しかしながら、習慣的な 有酸素性運動による局所的な脂肪蓄積の変化が動脈硬化度の低下に関与するかは明らかで ない。さらに、最近、脂肪細胞から分泌される生理活性物質：アディポカインには血管拡 張の調節に関わる CTRPs（adiponectin、CTRP3、CTRP5、CTRP9）が同定されたが、運動に よる局所的な脂肪蓄積の変化によって adiponectin、CTRP3、CTRP5、CTRP9 分泌を促進す ることが動脈硬化度の低下に関与するかは明らかでない。 【目的】 運動による動脈硬化度の低下に局所脂肪から分泌されるアディポカイン：CTRPs が関与 するか否かを明らかにすることを目的とした。 【方法と結果】 研究課題 1：健常な男女 237 名を対象に 40 歳未満の若年群と 40 歳以上の中高齢群の 2 群に 分割した。筋細胞内脂肪（IMCL）および筋細胞外脂肪（EMCL）、動脈硬化度の指標であ る上腕‐足首間の脈波伝播速度(baPWV)を評価した。中高齢者群において、baPWV と IMCL とは負の相関関係、EMCL との間には有意な正の相関関係が認められた。一方、若年群に おいて有意な関連性は認められなかった。 研究課題 2：健常な中高齢男女 18 名を対象に 8 週間の有酸素性トレーニングを実施し、IMCL 含有量は増加し、EMCL 含有量および baPWV は低下した。また、トレーニングによる baPWV の変化量は IMCL 含有量の変化量と有意な負の相関関係、EMCL 含有量の変化量と有意な 正の相関関係が認められた。 研究課題 3：健常な中高齢男女 52 名を対象に有酸素性トレーニング群 26 名とコントロール 群 26 名に分別し、動脈硬化度および血中 adiponectin、CTRP3、CTRP5、CTRP9 濃度を介入 前後で測定した。トレーニングにより血中 adiponectin、CTRP3、CTRP5 は有意に増加し、 動脈硬化度の低下との関連性が認められた。 研究課題 4：老齢モデル(SAMP1)マウスを対象に 12 週間の有酸素性トレーニング群とコン トロール群とに分割し、トレーニング後に精巣上体、皮下、血管周囲、肩甲下褐色の脂肪を摘出した。トレーニングにより精巣上体脂肪の adiponectin mRNA および CTRP3 mRNA 発 現量や肩甲下褐色脂肪の adiponectin mRNA 発現量が有意に増加した。 【結論】 中高齢者における有酸素性トレーニングによる動脈硬化度の低下には、局所的な脂肪蓄積 の変化が関与すること、また、そのメカニズムには局所に蓄積する脂肪からアディポカイ ン：adiponectin、CTRP3、CTRP5 が血液中に分泌されることが関与している可能性が考えら れる。
Abstract of Doctoral Thesis
Title：Effect of aerobic training-induced changes in adipokine
secretion from specific local fat on the reduction of arterial
stiffness
Doctoral Program in Sport and Health Science Graduate School of Sport and Health Science Ritsumeikan University
ハセガワ ナツキ HASEGAWA Natsuki
Background
Excessive fat accumulation increases arterial stiffness, however habitual aerobic exercise reduces both body fat accumulation and arterial stiffness. Ectopic fat (fat accumulation in various locations of the body) may be important for predicting arterial stiffness. However, the relationship between regular aerobic exercise-induced changes in local fat accumulation and arterial stiffness remains unclear. Although C1q/tumor necrosis factor-related proteins (CTRPs), including adiponectin, CTRP3, CTRP5, and CTRP9 have been identified as adipokines and exert vasodilator effects, it is unclear whether increased secretion of CTRPs (due to changes in local fat through habitual aerobic exercise) play a role in the reduction of arterial stiffness.
Purpose
This study examined whether exercise-induced reductions in arterial stiffness were associated with changes in the secretion of CTRPs from local fat.
Methods and Results
Experiment 1: 237 subjects participated in this study. The intramyocellular lipid (IMCL) and extramyocellular lipid (EMCL) and pulse wave velocity (PWV) as an index of arterial stiffness were estimated. The PWV was negatively correlated with the IMCL and positively correlated with the EMCL.
Experiment 2: Eighteen middle-aged and older subjects completed eight weeks of aerobic exercise training. The training-induced change in PWV was negatively correlated with changes in IMCL and positively correlated with changes in EMCL.
Experiment 3: Fifty-two middle-aged and older subjects were randomly divided into training and control groups. The training-induced change in PWV was negatively correlated with the
Experiment 4: Seventeen 38-week-old SAMP1 mice were divided into aerobic training and control groups. Adiponectin and CTRP3 mRNA in epididymal and/or brown fat were significantly increased following aerobic training.
Conclusion
Exercise-induced increases in the secretion of CTRPs from local fat may be associated with a reduction in arterial stiffness in middle-aged and older adults.
