健康な男性個人における歩行とサイクリングへの急性反応における血清オートファジー・バイオマーカーの評価
健康な男性個人における歩行およびサイクリングへの急性反応における血清オートファジー生体マーカーの評価
身体的運動（歩行とサイクリング）は、エネルギー収支、機械的負荷、および生物の代謝要求を同時に変化させる強力な生理学的刺激である。 オートファジーは、そのような刺激に対する急性細胞応答の調節における基本的なメカニズムとして認識されており、細胞恒常性の維持、損傷したタンパク質や細胞小器官の除去、および代謝適応の確保において重要な役割を果たしている[1]。 実験的およびトランスレーショナル研究により、特に中程度の強度で制御された機械的負荷がオートファジー経路を活性化し、それによって筋肉、骨、および結合組織における構造的および機能的適応を支持することが実証されている[2-4]。
現在の文献では、オートファジーと運動の関係は主に実験動物モデルと限られた数のヒト研究を通じて評価されてきた[5]。 動物研究では、歩行や走行などの生理的負荷がオートファジーに関連する分子シグナルを増加させることを明確に示しているが、侵襲的方法（例：筋生検）を必要とするため、ヒトにおける組織レベルでのオートファジーの直接評価は倫理的および実現可能性の問題により制限されている[3]。 したがって、最近のヒト研究では、末梢血単核球および循環バイオマーカーを通じたオートファジーの間接的評価にますます焦点が当てられている[6]。
実際、最近のヒト研究では、オートファジーに関連するタンパク質が急性運動に応答して末梢血細胞または循環中に変化を示す可能性があり、この応答は運動の種類、強度、および機械的特性に応じて異なる可能性があると報告されている[6]。 これらの知見は、オートファジーが単なる組織特異的プロセスではなく、生理学的適応の一部として全身レベルでも監視可能であることを示唆している[7]。 しかし、異なる機械的負荷プロファイル（歩行とサイクリングなど）を持つさまざまな運動様式がオートファジーに関連する血清バイオマーカーに及ぼす急性効果を比較検討するヒト研究は限られている。
この文脈において、本研究プロジェクトは、異なる機械的負荷特性を持つ2つの一般的な有酸素運動様式（歩行とサイクリング）が、健康な男性個人におけるオートファジーに関連する血清バイオマーカーに及ぼす急性効果を評価することを目的とする。 本研究では、ベクリン-1、LC3、およびATG3レベルは、組織におけるオートファジーフラックスの直接的な指標としてではなく、オートファジーの開始および維持に関連する循環バイオマーカーとして考慮される。 急性運動後のこれらのタンパク質の血清レベルの変化を調べることにより、侵襲的手順を必要とせずに、運動誘発性細胞適応メカニズムに関する間接的ではあるが生物学的に意味のあるデータを得ることを目指す。
結論として、本研究は、異なる機械的特性を持つ運動様式にわたるヒトにおけるオートファジーに関連する急性生理学的応答を安全かつ倫理的に実証することにより、現在の文献における重要なギャップに貢献し、それによって運動-オートファジー関係に関する理解を深めることを目指す。
調査の概要
詳細な説明
研究の目的 本研究の目的は、歩行と自転車運動がオートファジー関連血清生理学的バイオマーカー（ベクリン-1、LC3、ATG3）に及ぼす急性効果を評価することです。
従来の研究は主に単一の運動種目後のバイオマーカーレベルの変化を調査してきました。 したがって、異なる機械的負荷特性を持つ運動レジメンが循環オートファジー関連バイオマーカーに及ぼす影響は十分に理解されていません。
本研究は、歩行と自転車運動という2つの異なる運動レジメンがオートファジー関連血清バイオマーカーに及ぼす急性効果を比較検討することを目的としています。
仮説 H0: 歩行および自転車運動後の血清ベクリン-1、LC3、ATG3レベルに変化はない。
H1: 歩行および自転車運動後の血清ベクリン-1、LC3、ATG3レベルに変化がある。
参加基準 18〜35歳の健康な男性ボランティア 週に2〜3日、1日少なくとも30分間の身体活動を行う個人 既知の健康問題のない個人
除外基準 片側/両側下肢に急性または慢性の損傷がある個人 片側/両側下肢に筋骨格系障害がある個人 股関節および/または膝関節を含む外科的介入を受けたことがある個人 運動実施を妨げる心肺疾患のある個人
研究方法 本研究は倫理承認取得後に開始します。 18〜35歳の健康な男性ボランティア20名（身体活動的で（週2〜3回、少なくとも30分）、既知の健康問題がない）を対象とします。
既存の医学的状態の影響を避けるため、急性または慢性の下肢損傷、筋骨格系障害、または股関節/膝関節手術歴のある個人は除外します。
参加者は評価セッションの48時間前からすべてのスポーツ活動を最小限に抑えるよう指示されますが、歩行や階段昇降などの通常の日常活動は許可されます。 また、評価日には通常の日常生活を維持し、同じ種類の食品を摂取するよう助言されます。
運動セッション前後に体重、体格指数（BMI）、年齢、心拍数を記録します。 運動強度は心拍数（HR）に基づいて決定され、以下のように計算されます：
下限：HR = (220 - 年齢) × 50% 上限：HR = (220 - 年齢) × 85% [8]
心拍数は頸動脈に人差し指と中指を15秒間当てて測定し、その値を4倍します。 30分間の運動プロトコルは以下の構成です：
最初の5分：下限HR 次の20分：上限HR 最後の5分：下限HR 人体測定 体重は0.1kg感度のデジタルスケールで、身長はデジタルステージオメーターで測定します。 参加者は裸足でショーツのみを着用し、膝を完全に伸ばし、かかとを合わせて直立します。
運動プロトコル
データ収集は、1週間間隔を空けた2回の別々の30分間運動セッションで実施します：
セッション1：参加者は目標心拍数でトレッドミルを30分間歩行します。
セッション2：1週間後、参加者は同様の心拍数で自転車エルゴメーターによる30分間のサイクリングを行います。
運動種目を除くすべての手順はセッション間で同一です。 日内変動を避けるため、参加者は毎回同じ時間帯に研究室に来ます。 持ち越し効果を最小限にするため、セッション間には最低1週間の休息期間を設けます。
採血手順 永久的な静脈カテーテルをどちらかの腕の肘窩に挿入します。 事前の身体活動の影響を最小限にするため、参加者は到着後30分間仰臥位で休息します。
血液サンプルは以下の時点で採取します：
30分間休息後（ベースライン） 30分間運動直後 運動後30分 運動後60分 同じ手順を2回目のセッション（サイクリング）で繰り返します。 血液サンプルの採取と分析 末梢血液サンプルをゲル含有生化学試験管に採取します。 毎回約2〜2.5mLの血液（標準試験管の約半分）を採取します。
室温（20〜30分）で凝固後、サンプルを+4°Cで3500rpm、10分間遠心分離して血清を得ます。 血清サンプルは分析まで-80°Cで保存します。
タンパク質測定 血清タンパク質レベルはメーカーの指示に従いELISAキットを使用して測定します。 Multiskan Go分光光度計（Thermo Fisher Scientific、フィンランド）を使用します。 測定値はThermo Scientific SkanItソフトウェアで解析し、標準曲線との比較によりタンパク質濃度を決定します。
分析タンパク質 ベクリン-1 LC3 ATG3
研究の種類
入学 (推定)
連絡先と場所
研究場所
-
-
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Kocaeli、トルコ（Türkiye）
- Kocaeli University Faculty of Medicine Hospital
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Sakarya、トルコ（Türkiye）
- Sakarya University of Applied Sciences Physiotherapy and Rehabilitation Research Center
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
サンプリング方法
調査対象母集団
18歳から35歳までの健康な男性ボランティア20名で、週に少なくとも2～3日、最低30分の身体活動を行い、既知の健康問題がない者が本研究に参加します。
既往症の影響を避けるため、両側/片側の下肢の急性または慢性の損傷、筋骨格系の障害、または股関節および/または膝関節への外科的介入の既往歴がある個人は、本研究から除外されます。
参加者は、評価日の48時間前にはすべてのスポーツ活動を最小限に抑えるよう指示されますが、歩行や階段の昇降などの通常の日常活動は許可されます。また、参加者は通常の日常生活を維持し、評価日には同じ種類の食品を摂取するようアドバイスされます。
説明
対象基準：
- 18歳から35歳の健康な男性ボランティア
- 週に少なくとも2〜3日、最低30分の身体活動を行っていること
- 既知の健康問題がないこと
除外基準：
- 両側／片側下肢に急性または慢性の損傷がある者
- 両側／片側下肢に筋骨格系障害がある者
- 股関節および／または膝関節に外科的介入を受けたことがある者
- 運動の実施を妨げる心肺問題がある者
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
|---|---|
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歩行
サイクリング
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データ収集は、1週間間隔で実施される2回の別々の30分間の運動セッションで行われます。 最初のセッションでは、参加者はトレッドミルで30分間歩行を行い、事前に設定された目標心拍数を維持します。 1週間後に実施される2回目のセッションでは、参加者は自転車エルゴメーターで30分間、同様の目標心拍数で運動を行います。 30分間の運動様式を除き、その他のすべての手順は両方のデータ収集セッションで同一です。 日内変動を避けるため、参加者は各セッションで同じ時間帯に研究室に来るように求められます。 潜在的な持ち越し効果を最小限に抑えるため、セッション間には最低1週間の休息期間が設けられます。 研究室に到着後、参加者の右腕または左腕の肘窩に留置静脈カテーテルが挿入されます。 先行する身体活動がバイオマーカー濃度に及ぼす潜在的な影響を最小限に抑えるため、参加者は仰臥位で休息します。 |
この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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ベクリン-1
時間枠：1週間
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オートファジー
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1週間
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LC3
時間枠：1週間
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オートファジー-
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1週間
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ATG3
時間枠：1週間
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オートファジー
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1週間
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協力者と研究者
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- GOKAEK- 2026/192
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医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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