冠動脈疾患患者における腸内障壁の完全性のバイオマーカーに対する12週間の運動プログラムの影響

はじめに：腸の障壁の完全性の分解は、炎症性の活性化に関連しており、いくつかの慢性病状の病因に関係しています。急性運動は腸の障壁透過性を高めることが知られていますが、慢性運動の影響は明らかではありません。これまでのほとんどの研究では、急性運動が健康な成人の腸の障壁の完全性にどのような影響を与えるかを調べましたが、併存疾患を持つ高齢者の慢性運動の影響を調べた研究はほとんどありません。私たちは、冠動脈疾患のある高齢者のサンプルにおける腸バリアの完全性のバイオマーカーに対する有酸素および抵抗トレーニングの12週間のプログラムの影響を調査することを目指しています。 方法：参加者は、中程度の強度12週間の心臓リハビリテーション運動プログラムを受けている冠動脈疾患の成人でした。空腹時の血液サンプルは、ベースラインおよび研究終了時に採取されました。腸バリアの完全性のバイオマーカー（ゾーンリンおよび脂肪酸結合タンパク質2（FABP2））の血清レベルをELISAによって測定しました。心肺フィットネスは、研究開始時および完了時にピーク酸素摂取（VO2peak）によって評価されました。データ分析は、SPSSソフトウェアバージョン24.0を使用して実行されました。 結果：研究参加者（n = 41、70％男性、年齢= 62.7±9.35）の間で、共変量を調整する多重線形回帰モデルでベースラインFABP2レベルとベースラインVO2ピークの間に有意なマイナス関連が見つかりました（B = -0.3、P =0.009）。運動プログラムの過程で、医療共変量を制御した後、VO2peak（≥5ml/kg/min）の増加は、FABP2（b = -0.45、p = 0.018）の相対的な減少と独立して関連していました。 結論：我々の調査結果は、12週間の運動プログラム中の心肺適合性の増加により、腸のバリアの完全性のバイオマーカーが相対的に改善されたことを示しています。これは、長期的な運動が腸の障壁の完全性を改善する可能性のある潜在的なメカニズムを示しています。

INTRODUCTION: Breakdown of gut barrier integrity has been associated with inflammatory activation and is implicated in the etiology of several chronic medical conditions. Acute exercise is known to increase gut barrier permeability but the impact of chronic exercise is not clear. Most studies to date have examined how acute exercise impacts gut barrier integrity in healthy adults, while few studies have examined the impact of chronic exercise in older adults with comorbidities. We aim to investigate the impact of a 12-week program of aerobic and resistance training on biomarkers of gut barrier integrity in a sample of older adults with coronary artery disease. METHODS: Participants were adults with coronary artery disease undergoing a moderate-intensity 12-week cardiac rehabilitation exercise program. Fasting blood samples were taken at baseline and study termination. Serum levels of biomarkers of gut barrier integrity (zonulin and fatty acid-binding protein 2 (FABP2)) were measured by ELISA. Cardiorespiratory fitness was assessed by peak oxygen uptake (VO2peak) at study start & completion. Data analyses were performed using SPSS software version 24.0. RESULTS: Among study participants (n = 41, 70% male, age = 62.7± 9.35) we found a significant negative association between baseline FABP2 levels and baseline VO2peak in a multiple linear regression model adjusting for covariates (B = -0.3, p = 0.009). Over the course of the exercise program an increase in VO2peak (≥ 5 mL/kg/min) was independently associated with a relative decrease in FABP2 (B = -0.45, p = 0.018) after controlling for medical covariates. CONCLUSION: Our findings indicate that an increase in cardiorespiratory fitness during a 12-week exercise program resulted in a relative improvement in a biomarker of gut barrier integrity. This indicates a potential mechanism by which longer term exercise may improve gut barrier integrity.