健康な人間の慢性ストレスへの生理学的適応 - なぜ性別は異なるエネルギー利用戦略を進化させたのでしょうか？

重要な点：人間のストレス反応は、自律神経系と内分泌系を活性化して、環境の課題中のパフォーマンスを向上させます。この反応は通常有益であり、環境の課題を克服する機会を改善しますが、エネルギーなどのリソースがコストを課しています。人間や他の動物は、おそらくリソースの利用を最適化するために、慢性的に刺激されると、急性ストレスに反応を適応させることが知られています。これらの適応の特性評価は限られています。高度なイメージング技術を使用して、心血管および内分泌生理学、急性ストレス中のエネルギー利用を反映し、慢性ストレスにさらされると性別間でエネルギー貯蔵（脂肪）が異なることを示します。エネルギー使用に関連するこれらの違いについての進化的説明の可能性を調べ、これらの生理学的違いが、肥満や心血管疾患などの重要な心臓代謝障害のリスクにおいて、性別の間の既知の格差をどのように支えるかを指摘します。 要約：心血管疾患などの肥満と関連する疾患は、現代の支配的な人間の健康問題です。人間は、過剰なエネルギーを消費し、運動が少なすぎるため、これらの状態を部分的に発達させます。ストレスは、これらの疾患促進行動に寄与する要因の1つかもしれません。私たちは、性別固有の原始エネルギー最適化戦略が存在すると仮定します。これは、慢性ストレスに対処するのに役立つが、現代社会では不適応になり、健康が悪化していると仮定しています。これらのエネルギー最適化戦略の存在を実証するために、私たちは肥満と慢性ストレス曝露が異なる88人の健康な成人を募集しました。安静時および急性ストレス中の心血管生理学（モントリオールイメージングストレスタスク）、および体脂肪分布は、内分泌機能、心血管エネルギー使用、および認知パフォーマンスとともに、高度な磁気共鳴画像法を使用して測定されました。ライフスタイル、社会階級、雇用などの潜在的な交絡因子が説明されました。慢性ストレスにさらされた女性は、脂肪症が低く、急性ストレス心血管反応が大きく、認知パフォーマンスが向上することがわかりました。逆に、慢性ストレスにさらされた男性は、急性ストレスに対する肥満が大きく、心血管反応が低かった。これらの結果は、異なる性別固有のエネルギー保存戦略が存在するという私たちの仮説に対する最初のサポートを提供します。これらの戦略は、最初は人間に利益をもたらすために進化したが、現在は不適応であり、肥満などの障害のリスクを高めることを提案します。

KEY POINTS: The human stress response activates the autonomic nervous system and endocrine systems to increase performance during environmental challenges. This response is usually beneficial, improving the chance of overcoming environmental challenges, but costs resources such as energy. Humans and other animals are known to adapt their responses to acute stress when they are stimulated chronically, presumably to optimise resource utilisation. Characterisation of these adaptations has been limited. Using advanced imaging techniques, we show that cardiovascular and endocrine physiology, reflective of energy utilisation during acute stress, and energy storage (fat) differ between the sexes when they are exposed to chronic stress. We examine possible evolutionary explanations for these differences, related to energy use, and point out how these physiological differences could underpin known disparities between the sexes in their risk of important cardiometabolic disorders such as obesity and cardiovascular disease. ABSTRACT: Obesity and associated diseases, such as cardiovascular disease, are the dominant human health problems in the modern era. Humans develop these conditions partly because they consume excess energy and exercise too little. Stress might be one of the factors contributing to these disease-promoting behaviours. We postulate that sex-specific primordial energy optimisation strategies exist, which developed to help cope with chronic stress but have become maladaptive in modern societies, worsening health. To demonstrate the existence of these energy optimisation strategies, we recruited 88 healthy adults with varying adiposity and chronic stress exposure. Cardiovascular physiology at rest and during acute stress (Montreal Imaging Stress Task), and body fat distribution were measured using advanced magnetic resonance imaging methods, together with endocrine function, cardiovascular energy use and cognitive performance. Potential confounders such as lifestyle, social class and employment were accounted for. We found that women exposed to chronic stress had lower adiposity, greater acute stress cardiovascular responses and better cognitive performance. Conversely, chronic stress-exposed men had greater adiposity and lower cardiovascular responses to acute stress. These results provide initial support for our hypothesis that differing sex-specific energy conservation strategies exist. We propose that these strategies have initially evolved to benefit humans but are now maladaptive and increase the risk of disorders such as obesity, especially in men exposed to chronic stress.