ウイルスに打ち勝つ効果的な運動タイミングは？ 運動は抗ウイルス免疫に対し正にも負にも作用することを発見
長時間の激しい運動は、血中の免疫細胞動態を変化させ、抗ウイルス免疫の増強にも減弱にも作用しうるという。
運動が抗ウイルス免疫に与える影響は、ウイルス曝露からのタイミングによって正にも負にも作用する。
運動は抗ウイルス免疫に対して良いのか悪いのか メカニズムを解明
これまで、マラソンなどの長時間の激しい運動後にランナーが風邪をひきやすくなるなど、激しい運動は抗ウイルス免疫を低下させる可能性が多く報告されてきた。
一方で、激しい運動をしている人の方が逆に風邪をひきにくくなるというデータもあり、長時間の激しい運動が抗ウイルス免疫に良い影響を及ぼすのか、悪い影響を及ぼすのかについては長年議論されてきた。
また、激しい運動をすると血液中の白血球数が一過性に変動することも知られていたが、その変動が抗ウイルス免疫にどのように関連するのかも、不明だった。
そこで研究グループは、激しい運動が抗ウイルス免疫に対して良いのか悪いのかについて検討し、そのメカニズムを解明することを目指した。
研究は、京都大学大学院医学研究科の足立晃正助教(現：京都医療センター)、本田哲也講師(現：浜松医科大学教授)、椛島健治教授らの研究グループによるもの。研究成果は、国際学術誌「The Journal of Allergy and Clinical Immunology」にオンライン掲載された。
運動が抗ウイルス免疫に与える影響は、ウイルス曝露からのタイミングにより正にも負にも
マウスにヘルペスウイルスを腟感染させ、その後激しい運動をさせることが、ウイルス感染症状にどのように作用するかについて、さまざまな条件で検討した。
その結果、ウイルスを感染させてから8時間後に長時間の激しい運動したマウスでは、抗ウイルス免疫が増強してヘルペスウイルス感染症状は軽減した。一方、ウイルス感染させてから17時間後に長時間の激しい運動をしたマウスでは、逆に抗ウイルス免疫が低下して、ヘルペスウイルス感染症状が増悪することを見出した。
運動による血液中の免疫細胞の変動を調べると、運動中にpDCという抗ウイルス免疫に働く免疫細胞が、血液中から骨髄へ移動し、血液中のpDC数が一過性に減少した。
pDCは樹状細胞のサブセットの1つで、ウイルス感染時にウイルスへの攻撃の役割を果たすインターフェロンを多量に産生する細胞集団。
その結果、感染局所に浸潤するpDC数が低下し、十分なウイルス防御能が発揮できず、感染症が悪化することが分かった。
運動による抗ウイルス免疫の増強を治療予防戦略に応用
一方で、運動が終わってから6～12時間後には血液中のpDC数は一過性に上昇し、感染局所へのpDC浸潤数も増加し、ウイルス防御能が増強されて、感染症が改善することも分かった。
これらのpDCの血液中での挙動は、運動中に産生されるグルココルチコイドが原因であることを突き止めた。グルココルチコイドは、副腎皮質から産生されるホルモンで、抗炎症作用や免疫抑制作用、抗アレルギー作用などをもつ。
一方で、運動6～12時間後に血液中のpDC細胞数は上昇し、感染部位に浸潤する細胞数が増加し、抗ウイルス免疫が増強し感染が改善する。
今回の研究により、長時間の激しい運動が抗ウイルス免疫に及ぼす影響とそのメカニズムの一部が解明された。運動が抗ウイルス免疫に与える影響は、ウイルス曝露からのタイミングによって正にも負にも作用しうる。
「研究結果は、運動により抗ウイルス免疫を効果的に増強させる治療予防戦略に応用できる可能性があります。今後は、ヘルペスウイルス以外のウイルス感染症での検討や、人でも同様の現象が起きているのかを確認する必要があります」と、研究グループは述べている。
京都大学大学院医学研究科・医学部
Prolonged high-intensity exercise induces fluctuating immune responses to herpes simplex virus infection via glucocorticoids(The Journal of Allergy and Clinical Immunology 2021年4月)
