2024 年 5 ⽉ 24 ⽇
報道関係者各位
国⽴⼤学法⼈筑波⼤学
東京都公⽴⼤学法⼈東京都⽴⼤学

⼀度の激しい運動がその後の⾝体活動量と体温を下げ体重を増やしてしまう運動は有⼒な減量⽅策の⼀つです。しかし、⾼強度運動は、その後の⾝体活動と体温の低下を招き、体重増加につながることが動物実験で明らかになりました。その要因が、激しい運動によるストレスホルモ
ン「コルチコステロン」の概⽇リズムや⾝体活動と体温の同調性の乱れである可能性も分かりました。

運動は⼼⾝に多くの有益な効果をもたらしますが、減量効果は期待よりも低いことがあります。これは、運動後の⾝体活動の低下によるものと考えられますが、その仕組みは分かっていません。
ストレスホルモンとも呼ばれるコルチコステロンは、就寝時に低く、起床時に⾼まる分泌の概⽇リズムにより、⼼⾝の活動性を制御します。また、激しい運動を⽀援する⼀⽅で、うつなど⼼⾝の活動性が低下すると、この概⽇リズムが乱れます。そこで、⼀度の⾼強度運動でさえ、コルチコステロンの概⽇リズムを乱し、その後の⾝体活動や熱産⽣が低下して、減量効果を減らしてしまうという仮説を⽴てました。
この仮説を検証するために、マウスにおいて、⾼強度運動、中強度運動、安静の３群を設定し、運動前後の⾝体活動量と熱産⽣の指標となる深部体温を観察しました。その結果、⾼強度運動群で運動後の⾝体活動量と深部体温が低下し、⾷餌摂取量には変化がなかったにもかかわらず、体重の増加がみられました。また、⾝体活動量と体温の同調性が乱れており、起床時の⾎中コルチコステロン濃度が低いほど⾝体活動量が低いという正の相関も確認されました。
以上より、仮説の通り、⼀度の激しい運動がコルチコステロンの概⽇リズムを乱し、⾝体活動と体温の低下を招いて、体重を増加させることが明らかになりました。本研究は、運動⾃体のエネルギー消費量だけでなく、その後の活動性や概⽇リズムも考慮した運動強度の設定が、減量効果を引き出す上で重要であることを⽰す初めての成果です。

研究代表者
筑波⼤学体育系
松井 崇 助教
船橋 ⼤介 研究員
東京都⽴⼤学⼤学院⼈間健康科学研究科
⻄島 壮 准教授

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研究の背景運動によりエネルギー消費量を増加させることは、体重管理や肥満予防のために重要です。⼀⽅で、運動後に⾝体活動注１）や代謝活動が低下することで、結果的に総エネルギー消費量は増加せず、運動の減量効果が期待値よりも低くなるケースも多くあります。しかし、どのような運動が、その後の⾝体活動や熱産⽣を低下させるかはよく分かっておらず、その⽣体内メカニズムも不明です。
⾝体的負荷が⼤きい⾼強度運動は、過剰なストレス応答を伴い、運動後の⾝体活動やその他の⽣理的活動の低下を招くと推察されます。さらに、⾼強度運動はマウスやラットにおいて、ストレスホルモンとも呼ばれるコルチコステロン注２）分泌を促進することが知られていますが、コルチコステロンは⾝体活動と同様に概⽇リズム注３）を有し、⾝体活動量の調節にも関与しています。従って、⾼強度運動は、コルチコステロンと関連して運動後の⾝体活動を低下させるとともに、熱産⽣の低下により体重増加を招く可能性があります。
これまで、運動がその後の⾝体活動へ及ぼす影響に関する研究は、主にヒトを対象として実施されてきました。しかし、ヒト実験では、⾝体活動に影響を及ぼしうる社会的・環境的・遺伝的要因を完全に統制することが困難であり、運動とその後の⾝体活動との関係について⼀致した⾒解が得られにくいという課題があります。そこで本研究は、実験環境を統制できるマウスモデルを活⽤し、運動後の⾝体活動や熱産⽣の低下が⾼強度運動でのみ⽣じるかどうかを、コルチコステロンの関与とともに検証しました。
研究内容と成果
本研究では、運動後の⾝体活動や熱産⽣の低下が⾼強度運動特異的に⽣じ、その背景にはコルチコステロンが関与するという仮説を設定しました。そこで、マウスの乳酸性作業閾値注４）（LT: Lactate threshold）を検証した先⾏研究を踏まえて、トレッドミル⾛による運動において、LT レベルに相当する分速 15 mを中強度運動、LT を超えレベルの分速 25 m を⾼強度運動と設定しました。また、マウスの⾝体活動量（トレッドミル⾛以外の、飼育ケージ内活動量）と深部体温を評価するために、加速度計と体温センサーを内蔵した⼩型デバイスを活⽤し、運動の２⽇前から運動後３⽇⽬まで経時的に測定しました（図１）。
さらに、マウスの起床前にあたる運動後６時間における⾎漿コルチコステロン値を評価し、運動による⾝体活動の変化との関係を検討しました。
その結果、⾼強度運動でのみ、運動後の⾝体活動と深部体温の低下が観察されました（図２A, B）。運
動により⾝体活動が低下するほど深部体温も低下しており（図２C）、運動後の体温低下は、⾝体活動に起因する熱産⽣の低下を反映する可能性が⽰されました。
また、
運動後 24 時間における体重の変化量は、安静群と⽐較して⾼強度運動群で有意に⼤きい値を⽰しました（図２D）。深部体温と体重の変化量に正の相関関係が認められたことから（図２E）、⾼強度運動後の熱産⽣の低下は、その後の体重増加を促す可能性が⽰唆されました。
さらに、⾝体活動と深部体温が類似した概⽇リズムを⽰すことに着⽬し（図３A, B）、運動後の両指標の位相のずれ（ラグ）の解析から、その同調性が運動により変化するかどうか検討したところ、⾼強度運動によりラグが負の⽅向に⼤きくなることが確認されました（図３C）。これは、本来であれば⾝体活動の位相が体温に先⾏するのに対して、⾼強度運動の場合はその関係が逆転し、体温の位相が⾝体活動に先⾏することを意味します。さらに、運動後６時間における⾎漿コルチコステロン値が⾼いほど、運動後に⾝体活動が低下しにくい結果が⽰されました（図３D, E）。これらの結果は、⾝体活動と体温の同調性やコルチコステロンの概⽇リズムの乱れに起因して、⾼強度運動後に⾝体活動が低下した可能性を⽰唆します。

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今後の展開本研究により、⾼強度運動は⾝体活動の低下とそれに起因した熱産⽣の低下を⽣み、体重増加につながることが明らかになりました（図４）。⾝体活動と体温の同調性やコルチコステロンの概⽇リズムに着⽬することで、今回確認された現象のメカニズム解明が進むことが期待されます。今後、運動後の⾝体活動を低下させない運動条件に関して、強度だけでなく、様式、量、環境にも着⽬して検討を進める予定です。
また、今回は健常の雄性マウスを対象としましたが、肥満マウスや雌性マウスを⽤いることで、より広い対象に運動の有益性を適⽤できる運動条件の検証も必要です。さらに、運動後の⾝体活動を低下させる神経⽣物学的要因の解明が進めば、運動後の⾝体活動低下を予測・予防するバイオマーカーの確⽴につながると考えられます。
参考図

図１ 本研究の実験プロトコル
安静群、中強度運動群、⾼強度運動群の３群を設定した。事前にマウスの腹腔内に⼩型デバイスを埋め込み、運動２⽇前から運動後３⽇⽬までの⾝体活動量と体温を測定した。運動による⾝体活動の変化とコルチコステロンとの関係を検討するために、１回⽬の運動から３⽇後に同様の運動を実施し、マウスの起床前にあたる運動６時間後に採⾎し、⾎漿コルチコステロン値を評価した。

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図２ ⾼強度運動がその後の⾝体活動量と深部体温を下げ、体重を増やす
A: 中強度運動群は運動後に⾝体活動が低下しなかったが、⾼強度運動群では運動後１⽇⽬の活動期に⾝体活動が低下した（**p < 0.01 vs. 運動前、##p < 0.01 vs. 安静、$$p < 0.01 vs. 中強度運動）。B: 深部体温の低下も、⾼強度運動群でのみ運動後１⽇⽬に確認された（**p < 0.01 vs. 運動前、$$p < 0.01 vs. 中強度運動）。C: 運動後１⽇⽬に⾝体活動量を保っている個体ほど深部体温が変化していないことから、運動後の体温変化は⾝体活動に起因する熱産⽣の変化を反映している可能性が⽰唆された。D: ⾼強度運動は、運動後 24 時間の体重増加を促進した（**p = 0.01 vs. 安静）。E: 運動後１⽇⽬の活動期における平均深部体温が体重の変化量と負の相関関係を⽰したことから、運動後の熱産⽣の低下は体重増加を導く可能性が⽰唆された。

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図３ ⾼強度運動がその後の⾝体活動と体温の同調性やコルチコステロンの概⽇リズムを乱す中強度運動群（A）と⾼強度運動群（B）の運動後１⽇⽬の⾝体活動量と深部体温の⽇内変動の典型例。
C: ⾝体活動量と深部体温の位相のずれ（ラグ）を解析すると、⾼強度運動後にはラグが負の⽅向に⼤きくなり（**p < 0.01 vs. 安静群、##p < 0.01 vs. 中強度運動群）、⾝体活動の位相が体温に対して遅延するように変化したと考えられた。D, E: 運動後６時間における⾎漿コルチコステロン値が⾼いほど、運動後に⾝体活動量が減少しない結果が⽰された。

図４ 本研究成果のまとめ
⾼強度運動はその後の⾝体活動量を減少させ、それに伴い熱産⽣が低下することで、体重増加を促す可能性が⽰唆された。運動後に⾝体活動量が低下する背景には、深部体温との同調性が乱れることなど、⽣体内の概⽇リズムの乱れが関与している可能性がある。
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⽤語解説
注１） ⾝体活動
安静にしている状態よりも多くのエネルギーを消費する⾻格筋の収縮を伴う全ての活動を指す。
注２） コルチコステロン
ストレス負荷に応じてげっ⻭類の副腎⽪質から分泌される糖質コルチコイド（ステロイドホルモン）の⼀つで、糖新⽣を促進する。
注３） 概⽇リズム
覚醒度や体温、ホルモン濃度などのさまざまな⽣理的機能が、およそ１⽇周期で上昇・下降すること。
注４） 乳酸性作業閾値
運動強度の上昇に伴って⾎中乳酸値が急上昇を始めるポイントのこと。最⼤酸素摂取量の 50〜60％に相当する。
研究資⾦
本研究は、JSPS 科研費 22H03478（代表：松井 崇）、22K11528（代表：⻄島 壮）、22K21199（代表：船橋 ⼤介）、24K20595（代表：船橋 ⼤介）、JST 創発的研究⽀援事業（代表：松井 崇、JPMJFR205M）の⼀環として実施されました。
掲載論⽂【題 名】 Acute Vigorous Exercise Decreases Subsequent Non-Exercise Physical Activity and Body
Temperature Linked to Weight Gain.
（⼀過性の激しい運動はその後の体重増加と関連して⾮運動性⾝体活動と体温を低下させる）【著者名】 船橋 ⼤介 1,2, ⼟橋 祥平 1, 鮫島 和貴 1, 下⼭ 寛之 2,3, ⻄島 壮 4, 松井 崇 1,2*
1

筑波⼤学体育系 運動⽣化学・スポーツ神経⽣物学領域

2

筑波⼤学ヒューマン・ハイ・パフォーマンス先端研究センター

3

筑波⼤学体育系 運動栄養学研究室

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東京都⽴⼤学⼤学院⼈間健康科学研究科* 責任著者【掲載誌】 Medicine & Science in Sports & Exercise【掲載⽇】 2024 年 5 ⽉ 15 ⽇
【DOI】

10.1249/MSS.0000000000003487

問合わせ先【研究に関すること】
松井 崇（まつい たかし）
筑波⼤学 体育系 助教
URL: https://www.tsukuba-matsui-lab.org/【取材・報道に関すること】
筑波⼤学広報局
TEL: 029-853-2040
E-mail: kohositu@un.tsukuba.ac.jp
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東京都⽴⼤学管理部 企画広報課 広報係
TEL: 042-677-1806
E-mail: info@jmj.tmu.ac.jp

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