Development of an effective exercise program for disease prevention and improvement based on the "chrono-exercise".

これまでに運動で活動的に過ごすことは，食行動や睡眠の質を改善させ，体内時計の恒常性に良い効果をもたらすことが動物実験の結果より明らかにされている。しかし，運動と体内時計に関する研究のほとんどが動物実験での検証であり，ヒトを対象に体内時計の前進を誘導させるのに有効な運動条件については明らかにされていない。そこで当該年度では，時計遺伝子発現の位相性を変化させるのに最適な運動のタイミングを明らかにすることを目的とした。健常な成人男性7名を対象に，2泊3日の滞在型の無作為化比較試験を実施した。コントロール条件を含む運動実施時間の異なる以下の4条件を実施した；1）8時から運動（朝運動条件），2）12時から運動（昼運動条件），3）17時から運動（夜運動条件），4）コントロール日（運動未実施）。運動は全ての条件において，自転車エルゴメータを使用した乳酸域値（LT）強度とし，運動時間はいずれも60分とした。試験日の7時，11時，15時，19時，23時，3時の計6回，頭髪または顎髭を採取する。頭髪または顎髭の根元に付着する毛包細胞より，リアルタイムPCR法を用いてClock，Bmal1，Cry，PerのmRNAの発現量を測定した。4条件間における時計遺伝子発現の位相性の差異について検討したところ，コントロール条件に比べて朝運動と昼運動条件においてBmal1のピーク発現時間が前進しており，反対に夜運動条件では後退した。Clock，Cry，Perの位相性については，4条件間に有意な差は認められなかった。睡眠導入ホルモンである唾液中のメラトニン分泌開始時刻（DLMO）について検証した結果，朝運動条件はその他の条件に比べてDLMOが明らかに早かった。本研究の結果より，朝の運動実施はBmal1発現の位相性を前進させ，メラトニン分泌開始を早めることにより，睡眠導入を促進させる可能性が示唆された。

これまでに運動で活動的に過ごすことは，食行動や睡眠の質を改善させ，体内時計の恒常性に良い効果をもたらすことが動物実験の結果より明らかにされている。しかし，運動と体内時計に関する研究のほとんどが動物実験での検証であり，ヒトを対象に体内時計の前進を誘導させるのに有効な運動条件については明らかにされていない。そこで当該年度では，時計遺伝子発現の位相性を変化させるのに最適な運動のタイミングを明らかにすることを目的とした。健常な成人男性7名を対象に，2泊3日の滞在型の無作為化比較試験を実施した。コントロール条件を含む運動実施時間の異なる以下の4条件を実施した；1）8時から運動（朝運動条件），2）12時から運動（昼運動条件），3）17時から運動（夜運動条件），4）コントロール日（運動未実施）。運動は全ての条件において，自転車エルゴメータを使用した乳酸域値（LT）強度とし，運動時間はいずれも60分とした。試験日の7時，11時，15時，19時，23時，3時の計6回，頭髪または顎髭を採取する。頭髪または顎髭の根元に付着する毛包細胞より，リアルタイムPCR法を用いてClock，Bmal1，Cry，PerのmRNAの発現量を測定した。4条件間における時計遺伝子発現の位相性の差異について検討したところ，コントロール条件に比べて朝運動と昼運動条件においてBmal1のピーク発現時間が前進しており，反対に夜運動条件では後退した。Clock，Cry，Perの位相性については，4条件間に有意な差は認められなかった。睡眠導入ホルモンである唾液中のメラトニン分泌開始時刻（DLMO）について検証した結果，朝運動条件はその他の条件に比べてDLMOが明らかに早かった。本研究の結果より，朝の運動実施はBmal1発現の位相性を前進させ，メラトニン分泌開始を早めることにより，睡眠導入を促進させる可能性が示唆された。