運動は免疫機能を改善し、特定の病気や感染症に対するワクチン接種の一形態として役立つ行動因子として特定されているため、運動は抗原と呼ばれています。（Jee、2019）

この研究の著者はそれを「運動抗原」と呼んでいました。

運動抗原は、適切な量が供給されると人体を保護する効果があります。

しかし、適切な運動量はまだ確立されておらず、さまざまな研究者の間で意見が分かれています。

運動と体の免疫応答との関係を調査するために、多くの研究が行われており、運動はいくつかの設定で免疫機能を高めることができる行動要因として識別されています。

したがって、免疫応答のアジュバントとして役立つ可能性があります。

免疫機能の運動誘発性変化は、急性運動と慢性運動トレーニングの間で観察することが可能です。

「急性運動」は一回の運動を指し、「慢性運動」は運動の期間と頻度を延長することを指します。

多くの研究では、1回の運動後に免疫系が突然一時的に変化し、その後すぐに消失することが報告されています。

一方で長期間にわたって一貫して行われる運動は、免疫系への正または負の適応をもたらします。

このような反応と変化は、急性運動と慢性運動の両方の運動強度と期間に依存します。

運動強度が弱すぎる場合、または持続時間が短すぎる場合、運動抗原として作用することは効果がありません。

逆に、強度が高すぎたり、持続時間が長すぎたりすると、毒素として作用し、細胞の損傷や破壊を引き起こす可能性があります。

急性運動に対する免疫系の反応について

急性運動は免疫機能に多くの短期的な影響を与えることが知られていますが、中程度の運動発作と長期/激しい運動発作の対照的な効果があるようです。

運動の開始時に、恒常性が破壊され、さまざまな神経内分泌、代謝物、および免疫応答が、運動強度および運動時間に比例して誘導されます。

運動中および運動後に絶えず変化する白血球、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー細胞、免疫グロブリン、およびサイトカインが、身体の病気に対する抵抗性に深刻な影響を与える可能性があることは、学術界ではよく知られています。

筋肉における炎症誘発性環境の運動誘発は、特に筋肉損傷運動の場合、ワクチン投与部位へのリンパ球ホーミングの増加、および/または抗原の取り込みとプロセシングの増強をもたらす可能性があると述べられています。

免疫応答の初期段階がより効率的になり、運動が炎症誘発性環境に寄与する組織ホーミングの可能性を持つ白血球を、優先的に動員することが示されていることを報告しました。

急性運動に起因する白血球増加症は、神経内分泌物質によって引き起こされ、単球および樹状細胞の循環を増加させます。

これらは、抗原曝露部位への移動の可能性を高める潜在的な抗原です。

最後に、リンパドレナージは筋肉の収縮によって上昇することが知られており、したがって、運動は抗原投与部位からリンパ節のドレナージへの免疫細胞輸送を増強する可能性があります。

ワクチン接種反応の測定は、2つの主な方法で定量化できます。

形質細胞による抗体の産生と、抗原を刺激する記憶リンパ球の反応です。

Jee YS. How much exercise do we need to improve our immune system?: second series of scientific evidence. J Exerc Rehabil. 2020;16(2):113-114. Published 2020 Apr 28. doi:10.12965/jer.2040178.089

運動と内分泌系

運動が開始されると、交感神経線維が脳内で刺激されて心拍出量が上昇し、副腎髄質からカテコールアミンが放出されます。

脳は神経内分泌系を活性化して、視床下部-下垂体-副腎軸から副腎皮質刺激ホルモンを産生し、副腎皮質がコルチゾールを放出します。

心拍出量の増加に伴い、コルチゾールとカテコールアミンは、エフェクター表現型が変更された細胞に移されます。

エフェクターは、他の免疫メディエーター（熱ショックタンパク質、ケモカイン、およびサイトカイン）とともに組織に移動するときに、臓器に影響を与える微量物質およびサイトカイン発現を除去します。

身体活動は人間の免疫に影響を与えますが、その影響の程度はそれが急性であるか慢性であるかによって異なります。

急性運動は単一の運動セッションとして定義され、慢性的な運動は日常的に激しい運動を伴う可能性のある非常に厳しいトレーニングルーチンを特徴としています。

免疫応答と適応に影響を与える要因は、急性および慢性の運動からワクチンタイプの効果を明らかにすることをよりよく理解するために調査されています。

これには、運動によって反応が変化する可能性を調査する前に、ワクチン接種に対する免疫系の反応の複雑なプロセスを理解する必要があります。

免疫の基本知識

人間の免疫には、自然免疫、適応免疫、受動免疫の3種類があります。

受動免疫は一時的なものであり、他の情報源からのものであるため、この社説では自然免疫と獲得免疫にのみ焦点を当てた内容となります。

自然免疫は人々が生まれつきのものであり、一般的な保護を提供します。

最初に毒素、バクテリア、ウイルスなどの侵入者を検出し、次に細胞を活性化してそれらを攻撃して破壊します。

リンパ球が関与する適応免疫は、ワクチン接種による免疫を含むさまざまな病気への曝露を通じて時間とともに発達します。

免疫学的記憶は、特定の病原体に最初に応答した後に作成されます。

これにより、将来同じ病原体に遭遇したときに適応免疫がより効果的に応答できるようになります。

ワクチン接種は、免疫を獲得するのと同じプロセスに従います。

自然免疫系は、非特異的な反応を示す白血球で構成されています。

適応免疫システムは、T細胞、B細胞、および特定の応答を持つ抗原で構成されています。

ナチュラルキラー（NK）細胞は、自然免疫系の一部であるリンパ球です。

病原体を直接攻撃する代わりに、ウイルスに感染した細胞や腫瘍細胞など、感染した宿主細胞を破壊します。

運動と免疫機能

運動とは、体を動かして体力、健康、健康を改善する活動です。

運動能力の開発、体重の減少、筋力の増加、心臓血管系の改善、および楽しみは、運動する理由となっています。

定期的に運動することで免疫力が強化され、さまざまな病気の予防に役立ちます。

免疫系の一時的な抑制は、長時間の激しい運動から生じる可能性があります。

好中球の食作用機能の低下とリンパ球およびNK細胞の数の減少は、長時間の激しい運動の2〜24時間後に生じ、免疫機能を損ない、感染症への感受性を高める可能性があります。

一方、急性ストレス誘発性の免疫増強仮説は、適度な運動が免疫応答を改善できると述べています。

ワクチン接種に対する身体の反応に対する慢性的な運動の影響を含む調査研究は、適度に運動する高齢者が免疫機能の改善につながることを一貫して示しています。

若い成人を対象とした研究は比較的限られており、運動の増加がワクチン接種に対する反応の改善につながるという証拠を提供する研究は1つだけです。

上記の調査研究は、中程度の強度で1回の運動を行うだけで、ワクチン接種に対する免疫応答を高めることができるという仮説を強化しています。

要約すると、急性運動はT細胞活性を増強する可能性があり、慢性運動はT細胞活性の低下につながる可能性があります。

ただし、急性運動と慢性運動の両方で、B細胞の数が増加しました。

Jee YS. Influences of acute and/or chronic exercise on human immunity: third series of scientific evidence. J Exerc Rehabil. 2020;16(3):205-206. Published 2020 Jun 30. doi:10.12965/jer.2040414.207

運動について

運動による有益な効果を得るには、1日30分、週3日、6か月以上の定期的な運動が必要です。

定期的な運動は体の臓器を強化し、それによって病気からの保護を提供したり、回復プロセスを支援したりします。

より具体的には、定期的な運動は、免疫機能を高めることによって外部抗原から体を保護する上で重要な役割を果たします。

病気に対する体の防御である免疫システムは、体が感染症から回復できるように開発することができます。

これは、コロナウイルスに感染したアスリートが抗体の産生により試合や競技に復帰した場合に見られます。

免疫機能について

免疫系は体内に入った異物を抗原として認識し、それらと戦う抗体を産生するのが体の防御システムです。

これまで、運動に関連する自然免疫細胞のサブタイプやNK細胞など、白血球に関する多くの研究が報告されています。

運動による免疫細胞のこれらの変化は、以下のように研究されてきました。

自然免疫細胞の機能に関連する運動の効果は、

訓練を受けたアスリートと座りがちな人々の自然免疫細胞を比較していました。

結果として、運動選手の免疫機能が非身体的に活動的な人々よりも高いことを示しています。

第二の仮説として、特定の条件下でさまざまな強度と期間で特定の期間トレーニングする被験者の免疫細胞機能の変化を調査していました。

運動群の白血球（白血球、好中球、リンパ球）とNK細胞の数は対照群よりも多いことが知られています。

また、白血球とNK細胞は、適度な運動の後、および最大の運動を増やした後に増加することが知られています。

さらに、運動の強度が徐々に増加し、最大レベルに達すると、白血球、好中球、リンパ球、T細胞、B細胞、およびNK細胞が増加し、T4 / T8比は減少します。

これは中程度、または最大の運動後にこれらの細胞が非常に有意に増加する理由を説明している可能性があります。

このように、運動中のNK細胞の数と機能の増加は、追加の防御能力を提供し、T4 / T8比の一時的な減少による免疫の脆弱性を補うと考えられています。

NK細胞は、自然免疫系の一部として、さまざまな腫瘍やウイルスに感染した細胞に対して自発的な細胞溶解活性を発現するものです。

Tリンパ球とは異なり、NK細胞は初期毒性のために抗体や主要な組織学的合成抗原の関与を必要とせず、異物に迅速に反応します。

抗原特異的免疫系が反応し始めると、リンパ球の約15％を占めるNK細胞によって制御され、悪性疾患の蔓延に対する第一線の防御に重要な役割を果たしていると考えられています。

したがって、NK細胞の数と活動に対する運動の影響を解明することが重要です。

特に、運動の役割と自然免疫システムを強化する方法にもっと注意を払う必要があります。

問題として、私たちの自然免疫を改善し、それによってウイルス感染に対する防御を改善するためにどれだけの運動が必要かということです。

Jee YS. Physical exercise for strengthening innate immunity during COVID-19 pandemic: 4th series of scientific evidence. J Exerc Rehabil. 2020;16(5):383-384. Published 2020 Oct 27. doi:10.12965/jer.2040712.356

 

まとめ