運動は肥満になる可能性を下げることが知られているが、新たな研究によると、分子レベルで私たちを変化させることもある。
双子を対象とした研究で、身体活動量が多い人ほど代謝性疾患の兆候が少ないことが分かった。
このことから、代謝性疾患は、受け継いだ遺伝的要因だけでなく、人が環境とどのように関わるかに大きく左右されることが示唆される。
新たな双子研究によると、継続的な運動はウエストラインだけでなく、遺伝子の働きに影響する体内の分子そのものも変化させる可能性がある。
ワシントン州立大学の研究は、学術誌Scientific Reportsに掲載され、一卵性双生児のペアでは、身体活動量の多いきょうだいほど、ウエストサイズと体格指数で測定した代謝性疾患の兆候が少ないことが分かった。
これは、DNAの周囲にあり、DNA配列とは独立しているものの遺伝子発現に影響を及ぼす分子プロセスであるエピゲノムの違いとも相関していた。
活動量の多い双子には、心疾患、脳卒中、2型糖尿病につながる可能性のある状態であるメタボリックシンドロームのリスク低下に関連するエピジェネティックな標識が見られた。
一卵性双生児は同じ遺伝的背景を持つため、この研究は、代謝性疾患の指標が、受け継いだ遺伝的要因だけでなく、人が環境とどのように関わるかに大きく左右されることを示唆している。
「この研究結果は、身体活動と代謝性疾患の関連を説明する分子メカニズムを示しています」と、WSUの生物学者で本研究の責任著者であるマイケル・スキナー氏は述べた。
「運動が肥満になりやすさを低下させることは知られていますが、今回、エピジェネティクスを介した運動が、多くの細胞種に影響を及ぼしているようです。その多くは代謝性疾患に関与しています。」
研究者らは、ワシントン州双子登録所を通じて運動研究にも参加した一卵性双生児70組から頬の細胞を採取した。WSU教授で同登録所のディレクターを務めるグレン・ダンカン氏が率いるチームは、2012年から2019年までの複数の時点で双子のデータを収集した。
研究者らはフィットネストラッカーで身体活動量を測定し、参加者のウエストラインと体格指数を計測した。また、双子は生活習慣や居住地域についてのアンケートにも回答した。
多くの双子のペアでは、身体活動量、近隣地域の歩きやすさ、体格指数の測定値に食い違いが見られた。
スキナー氏の研究室が、測定値に食い違いのあった双子の頬の細胞を分析したところ、エピジェネティックな違いも明らかになった。
食い違いのあったペアのうち、身体活動量が多い方の双子は、週150分を超える運動と定義される高い活動量を有していた。その双子には、DNAメチル化領域と呼ばれる領域でエピジェネティックな変化が見られ、体格指数とウエスト周囲径の低下と相関していた。
これらの領域は、すでに活発な身体活動や代謝リスク要因に特有のものとして特定されている50を超える遺伝子とも関連している。
科学者らは以前から、一卵性双生児の大半が同じ遺伝子を持ちながら、年齢を重ねると異なる病気を発症することを指摘してきた。スキナー氏は、エピジェネティクスがその理由の説明に役立つ可能性があると述べた。
「遺伝子とDNA配列だけが生物学的な働きを決める要因なら、基本的に双子は同じ病気にかかるはずです。しかし、そうではありません」とスキナー氏は述べた。「つまり、病気の発症を左右する環境の影響が双子に及んでいるはずです。」
スキナー氏とダンカン氏のほか、共著者にはWSU生物科学部のジェニファー・ソーソン氏、エリック・ニルソン氏、ダニエル・ベック氏、ならびにスポケーンにあるWSUエルソン・S・フロイド医科大学のアリー・エイブリー氏が名を連ねている。
